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仓库厂房大空间自动消防炮喷水灭火系统的设计

发表时间:2020-05-19 16:04

本文以某生物质电厂的秸秆仓库为例,针对秸秆仓库中堆放的燃料具有存储空间大、易燃、蔓延速度快等特点,对其消防设计进行分析,并且从消防灭火设施的有效性、可靠性、经济性等方面考虑,笔者认为秸秆仓库的消防宜采用自动消防炮智能型主动喷水灭火系统,同时介绍了具体的设计方法。

1 概述 我国具有丰富的生物质资源,不但数量巨大,而且分布广泛,绝大部分没有被合理应用,造成资源的极大浪费,生物质电厂投产后,一则合理的利用了秸秆的热值,节约了资源,二则创造了经济价值。本文结合某生物质电厂秸秆仓库的情况对其消防进行探讨。 根据电厂对燃料的要求,本工程建有1座秸秆仓库,平面尺寸为145m×45m,室内最大净空高度13m,堆高6.5m,燃料最大堆料容积为50000m3,仓库为封闭式钢架结构。 厂区消防采用独立的消防给水系统,平时由消防稳压给水设备维持管网压力。电厂设有完善的消防系统,消防由城市消防大队承担,电厂内部设有业余消防队。

2 设计依据 由于目前没有针对秸秆仓库的相关规范,因此本秸秆仓库的消防主要依据《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-2011,以下简称“小火规”)、《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006,以下简称“火规”)、《建筑设计防火规范》(GB50016-2006,以下简称“建规”)、《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001,2005年版,以下简称“喷规”)及《固定消防炮灭火系统设计规范》(GB50338-2003,以下简称“炮规”)。 3 消防系统设计 3.1 仓库火灾特点 秸秆仓库作为电厂的主要燃料堆置地,具有以下特点: a.秸秆质地疏松,挥发分高,燃点低,易于自燃,一旦着火,燃烧速度快,蔓延迅速,辐射热强,难以扑救,火势很难控制。 b.空间大,初期火灾探测难度大,一旦探测到火灾,可能已经迅速蔓延。 c.堆垛高度较高,堆积密度较大,一旦燃烧火势凶猛,给人工灭火带来困难。 综合以往秸秆堆垛的火灾案例分析,秸秆堆垛发生火灾的原因主要有以下几类:违章吸烟、自燃、外来火源、原料内夹有火种及电气原因等引起火灾。因此,秸秆仓库除了要满足一般火力发电厂的防火要求外,还应特别注重原料储存及堆放的防火。

3.2 仓库消防系统选择 根据秸秆仓库的规格及特点,对多种消防灭火方案进行比较,见表1。 表1 秸秆仓库几种灭火措施的比较 消防设计方案 优缺点 适用条件 室内外消火栓系统 系统简单,受仓库内堆垛影响不能主动有效灭火,灭火可靠性低,不能有效解决秸秆仓库的灭火问题 不适用 自动喷水灭火系统 系统复杂,必须采取相应技术措施控制秸秆仓库最大净空高度≤12m,解决大空间集热、聚热问题,但采用这些技术措施会增加工程投入或减少秸秆仓库的单位库房面积的库存量 净空高度≤12m 大空间大流量智能型主动喷水灭火系统 系统复杂,能早期自动探测火灾,自动灭火,定点灭火,灭火可靠性高,需要大流量喷头多,智能型感烟探测组件多,工程造价高 适用 自动消防炮智能型主动喷水灭火系统 系统比较简单,消防炮能替代自动喷水灭火系统,能早期自动探测火灾,自动或手动灭火,远程定点扑灭火灾,灭火可靠性高,消防炮数量少,智能型感烟探测组件少,工程造价低 适用 经以上比较,笔者认为秸秆仓库采用自动消防炮智能型主动喷水灭火系统更为合理。

3.3 自动消防炮智能型主动喷水灭火系统简介 自动消防炮智能型主动喷水灭火系统是一套自动寻的定位的喷水灭火系统,由火灾探测报警装置、自动灭火装置、TV可视监控系统、供水水源及供水管路等组成,该系统具有自动控制、控制室远程控制及现场应急手动控制三种控制方式,控制方式灵活。 该系统通过火灾探测装置探知火灾发生时产生的大量红外线,并将其转化为电信号,向控制系统发出报警信号,控制系统驱动消防水炮,快速准确的对准火源进行喷水灭火,同时启动消防泵,实现自动喷水灭火。 本系统最大的特点是,探测系统组件能够对火灾的不同阶段,如阴燃、生焰、烈焰、剧燃等各个阶段均进行分波段的可靠探测,能有效的将火灾控制在阴燃阶段,大大提高了灭火的安全性、可靠性及有效性。

3.4 秸秆仓库消防系统设计 图1 秸秆仓库消防水炮布置 本仓库平面尺寸为140m×45m,室内最大净空高度13m,堆高6.5m,最大堆料容积为5000 m3,火灾危险性类别为丙类,建筑物耐火等级为二级。根据“炮规”5.5.4规定,本仓库用水量消按2门水炮的水射流同时到达防护区内任一部位的要求计算,且用水量不少于60L/s,水炮布置高度应保证其射流不受阻挡。因此,本仓库选用流量为30 L/s的消防水炮。本仓库的消防炮布置采用吊装形式安装,满足每门水炮的最大服务范围,以使保护区域内无一盲点。 图1为本仓库消防炮布置图,水炮型号为ZDM S0.8/30 SYA,共设置4门水炮,额定工作压力为0.8MPa,额定流量为30 L/s,额定工作压力下的射程为65m,水平旋转角度为±180°,垂直旋转角度为-90°~+30°,安装高度为12.3m。 消防炮布置时要充分考虑建筑物形状、原料的堆垛高度、消防水炮工作压力、流量、射流曲线、喷射角、消防水炮布置高度等因素,同时还应结合工程实际情况综合考虑。

4 小结 针对秸秆仓库的特点,从有效、可靠、安全、经济等方面综合考虑,秸秆仓库消防应考虑设置自动消防炮智能型主动喷水灭火系统。该系统既具有传统闭式自动喷水灭火系统的自动探测火源和自动灭火的特点,又克服了闭式喷头在大空间场所感温困难的缺点,尤其适用于空间高度高、容积大、传统闭式自动喷水灭火系统不适用的场所。 由于国内目前尚没有大型秸秆仓库的设计规范,仓库的火灾危险性定性,灭火方式还应取得当地消防部门的认可。 参考文献: [1] GB50016-2006,建筑设计防火规范 [ S ] [2] GB50229-2006,火力发电厂与变电站设计防火规范 [ S ] [3] GB50084-2001(2005年版),自动喷水灭火系统设计规范 [ S ] [4] GB19156-2003,消防炮通用技术条件 [ S ] [5] DBJ15-34-2004,大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范(广东省标准)[ S ]



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