煤粉倉作為煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)的燃料貯存設(shè)備,廣泛用于火力發(fā)電廠、水泥廠、礦業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域,所儲存的煤粉具有粒度細、揮發(fā)分高、流動性、吸附性、自燃和爆炸性等特點。為了保障煤粉倉的消防安全,煤粉倉自動滅火系統(tǒng)成為了國內(nèi)水泥廠、發(fā)電廠的選擇,它能夠快速探測到火情,將火患撲滅在初始階段,保障煤粉倉的消防安全,本文主要是詳解白山某鋼鐵集團礦業(yè)煤粉倉自動滅火系統(tǒng)的設(shè)計配置。
項目情況:
1、煤粉倉自動滅火系統(tǒng)
根據(jù)《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》、《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》、《火電發(fā)電廠和高壓直流變換器規(guī)程》及其他國家有關(guān)規(guī)定,該煤粉倉自動滅火系統(tǒng)工程采用高壓二氧化碳滅火系統(tǒng)全淹沒滅火系統(tǒng)的滅火方式,組合分配系統(tǒng)進行保護,二氧化碳自動滅火裝置包括立式磨煤機、布袋除塵器、煤粉倉3個保護區(qū)域,具有自動、電氣手動、機械應急啟動的滅火功能,完工后能夠保障煤粉倉、煤磨機和除塵器的消防安全。
煤粉屬于易燃易爆危險品,長時間堆積會發(fā)生自燃,在一定條件下會發(fā)生爆炸,造成設(shè)備或人身事故。白山某鋼鐵集團礦業(yè)一套煤粉制備需要裝煤粉倉自動滅火系統(tǒng),由于是施工地距離遠,在和客戶線上溝通達1個半月之久后念海工程師和技術(shù)人員坐飛機到白山看現(xiàn)場,繼續(xù)修改方案設(shè)計,最終達成了友好的合作。
該煤粉制備設(shè)計制粉規(guī)模2.0Mt/a,其中一期制粉規(guī)模0.5Mt/a,煤粉粒度為200~1500目,工程采用立式磨煤機邊磨邊烘干工藝,除塵器收集成品煤粉,制粉系統(tǒng)設(shè)備選型及非標件制作符合《火力發(fā)電廠煤和制粉系統(tǒng)防爆設(shè)計技術(shù)規(guī)程》要求。由于煤粉倉屬于危險設(shè)備,而其所處的位置建筑40m層高,底部離地面約45m,平時很少有實地操作人員,一旦發(fā)生事故人員很難靠近,煤粉儲罐主要的消防隱患是儲罐內(nèi)及外部粉塵可能出現(xiàn)的燃燒和爆炸,尤其是二、三次爆炸的危害更大。該項目備煤裝置屬于自動化設(shè)備,正常工作時現(xiàn)場人員較少,煤粉倉設(shè)置在高處或較隱蔽的位置,現(xiàn)場隱患很難察覺。因此如何及時對煤粉儲罐的壓力和溫度進行探測,并進行及時的降溫聯(lián)動是主要考慮的問題。
二氧化碳自動滅火裝置與布袋收塵器進口、煤粉倉等重要環(huán)節(jié)管道連通;當CO2濃度或溫度達到一定值時,自動切斷立式磨煤機、布袋除塵器、煤粉倉的進出口閥門,并自動投入二氧化碳滅火裝置,向內(nèi)噴瀉二氧化碳氣體以防止其起火或爆炸。二氧化碳鋼瓶通往袋收塵器進口、煤粉倉等的管道外部必須用隔絕材料包扎,以免釋放時傷害人體。二氧化碳鋼瓶不得日照,未經(jīng)批準的人員不允許接觸CO2瓶,所有管道管件必須按要求進行壓力試驗。保護區(qū)應有排風設(shè)備,釋放滅火劑后,應將廢氣排盡后,人員方可進入進行檢修。
2、火災自動報警系統(tǒng)
采用煤粉倉自動滅火系統(tǒng)的防護區(qū),應設(shè)置火災自動報警系統(tǒng),其設(shè)計應符合現(xiàn)行國家標準GB50116《火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定,并應選用靈敏度級別高的火災探測器。系統(tǒng)采用自動控制啟動方式時,根據(jù)人員安全撤離防護區(qū)的需要,應有不大于30s的可控延遲噴射;對于平時無人工作的防護區(qū),可設(shè)置為無延遲的噴射。
煤粉倉自動滅火系統(tǒng)的設(shè)計及施工都需要依托規(guī)范,結(jié)合實際情況,設(shè)計合理的自動滅火系統(tǒng)方案及施工方案,做到設(shè)計合理、可靠、安全經(jīng)濟,才能防患于未然,降低火災損失風險。5.1.1 滅火器應設(shè)置在位置明顯和便于取用的地點,且不得影響安全疏散。
5.1.2 對有視線障礙的滅火器設(shè)置點,應設(shè)置指示其位置的發(fā)光標志。
5.1.3 滅火器的擺放應穩(wěn)固,其銘牌應朝外。手提式滅火器宜設(shè)置在滅火器箱內(nèi)或掛鉤、托架上,其頂部離地面高度不應大于1.50m;底部離地面高度不宜小于0.08m。滅火器箱不得上鎖。
5.1.4 滅火器不宜設(shè)置在潮濕或強腐蝕性的地點。當必須設(shè)置時,應有相應的保護措施。
滅火器設(shè)置在室外時,應有相應的保護措施。
5.1.1 本條對滅火器的設(shè)置位置主要作了以下兩個方面的規(guī)定:
一是要求滅火器的設(shè)置位置明顯、醒目。這是為了在平時和發(fā)生火災時,能讓人們一目了然地知道何處可取滅火器,減少因?qū)ふ覝缁鹌魉ㄙM的時間,從而能及時有效地將火撲滅在初起階段。通常在建筑場所(室)內(nèi)的合適部位設(shè)置滅火器是及時、就近取得滅火器的可靠保證之一。另外,沿著經(jīng)常有人路過的建筑場所的通道、樓梯間、電梯間和出入口處設(shè)置滅火器,也是及時、就近取得滅火器的可靠保證之一。當然,上述部位的滅火器的設(shè)置位置和設(shè)置方式均不得影響行人走路,更不能影響在火災緊急情況時的安全疏散。
二是要求滅火器的設(shè)置位置能夠便于取用。即當發(fā)現(xiàn)火情后,要求人們在沒有任何障礙的情況下,就能夠跑到滅火器設(shè)置點處方便地取得滅火器并進行滅火。這是因為撲滅初起火災是有一定的時間限度的,而能否及時地取到滅火器,在某種程度上決定了用滅火器滅火的成敗。如果取用不便,那么即使滅火器設(shè)置點離著火點再近,也有可能因時間的拖延致使火勢蔓延而造成大火,從而使滅火器失去撲救初起火災的時機。因此,便于取用滅火器是值得我們重視的一項要求。
美國、英國、澳大利亞的標準也對此作了類同的規(guī)定:
美國標準規(guī)定:“滅火器應設(shè)置在能夠迅速接近而且在火災發(fā)生時能立即取用的明顯場所。放置在正常的通道,包括出口處”。
英國標準規(guī)定:“一般滅火器應放置在托架或置物架等明顯的位置,在這些位置,滅火器將被沿著安全路線撤退的人群看到,在距房間的出口、走廊、門廳及樓梯平臺較近的位置設(shè)置滅火器是最合適的”。
澳大利亞標準要求:“每具滅火器均應設(shè)置在醒目的和能很快取得的位置,并用一定的標志來表示;采用櫥柜安放滅火器的場所,在使用滅火器時,要求順利、方便拿取,且櫥柜的門打開時,不應占據(jù)疏散通道”。
本規(guī)范將國外標準和國內(nèi)經(jīng)驗歸納起來,要求將滅火器設(shè)置在那些不易被貨物或家具堵塞、平時經(jīng)常有人路過、明顯易見、且便于取用的位置。
滅火器的設(shè)置不得影響安全疏散的規(guī)定不僅關(guān)系到人們在火災發(fā)生時能否及時安全撤離的問題,也涉及到人們?nèi)∮脺缁鹌鲿r通道是否通暢的問題,故必須作出明確的規(guī)定。
5.1.2 對于那些必須設(shè)置滅火器而又難以做到明顯易見的特殊場所,例如,在有隔墻或屏風的亦即存在視線障礙的大型房間內(nèi),設(shè)置醒目的指示標志來指出滅火器的設(shè)置位置,可使人們能明確方向并及時地取到滅火器。美國標準也規(guī)定:“在大型房間內(nèi)或因視線障礙而不能直接看見滅火器的場所,須設(shè)置指明滅火器設(shè)置位置的標記”。
在大型房間和不能避免視線障礙的場所,指示滅火器所在位置的標志不僅應當醒目,而且應能在火災緊急斷電(即在黑暗時)情況下發(fā)光。同理滅火器箱的箱體正面和滅火器筒體的銘牌上也有粘貼發(fā)光標志的必要。目前,《滅火器箱》產(chǎn)品行業(yè)標準擬在修訂時增加此項規(guī)定,建議標準《手提式滅火器》也能考慮在修訂時補充此項規(guī)定。
發(fā)光標志應選用經(jīng)國家檢測中心定型檢驗合格的產(chǎn)品,其所采用的發(fā)光材料應無毒、無放射性,亮度等性能指標均須達到國家標準要求。
5.1.3 建筑滅火器的設(shè)置方式主要有墻式滅火器箱、落地式滅火器箱、掛鉤、托架或直接放置在潔凈、干燥的地面上等幾種;本規(guī)范不提倡將滅火器直接放置在地面上,推薦將滅火器放置在滅火器箱內(nèi);其中,設(shè)置在墻式滅火器箱內(nèi)和掛鉤、托架上的滅火器的位置是相對固定的;而設(shè)置在落地式滅火器箱內(nèi)和直接放置在地面上的滅火器則亦需設(shè)計定位;既要保證滅火器的設(shè)置位置能達到本規(guī)范關(guān)于保護距離的規(guī)定,又便于人們在緊急狀況下能快速地到熟知的滅火器設(shè)置點取得滅火器。
本條規(guī)定滅火器的設(shè)置應穩(wěn)固,很有必要。這是因為如果滅火器擺放得不穩(wěn)固,就有可能發(fā)生手提式滅火器跌落或推車式滅火器滑動,從而有可能造成滅火器不能正常使用,甚至傷人事故。美國標準和澳大利亞標準等也有類同的規(guī)定。
滅火器在設(shè)置時,其銘牌應朝外。這樣規(guī)定的目的是為了讓人們能夠經(jīng)常看到銘牌,了解滅火器的性能,熟悉滅火器的用法。美國標準也規(guī)定:“滅火器的操作、分類、警告標記應朝外”。另外,澳大利亞標準還規(guī)定:“滅火器的銘牌應朝外、可見”。
手提式滅火器宜設(shè)置在滅火器箱內(nèi)、掛鉤或托架上的規(guī)定是根據(jù)國外標準和國內(nèi)情況而作出的。
美國標準規(guī)定:“滅火器一般不宜放在地上,宜懸掛或放在托架上”;“除推車式滅火器外,滅火器應放置在掛鉤或托架上或固定在壁櫥(滅火器箱)內(nèi)或擱架上”。
英國標準規(guī)定:“一般滅火器應放置在托架或置物架等明顯的位置”。
澳大利亞標準規(guī)定:“每一種滅火器應由堅固、合適的掛鉤或托架來支承,固定到墻上或其他合適的結(jié)構(gòu)上”;“滅火器可設(shè)置在一個不上鎖的壁櫥或墻柜內(nèi)…… 并用與柜櫥表面色差明顯的50mm高的字體寫成“滅火器”三個字來標志。在滅火器可能受到異常干擾的場所,其柜櫥可以上鎖,但要求能在需要時可以順利取出滅火器”。
我國各地一般是要求將滅火器設(shè)置在滅火器箱(1998年我國已頒布了行業(yè)標準GA139《滅火器箱》)內(nèi)、掛鉤或托架上。本條規(guī)定一方面是為了使滅火器的設(shè)置不影響人們的正常生產(chǎn)和生活;另一方面對滅火器的保管、維護、使用和美化環(huán)境也有一定的益處。
本條關(guān)于滅火器箱不得上鎖的規(guī)定是吸取了國內(nèi)外多年來許多慘痛的火災教訓而制定的。例如,2004年2月15日,吉林某4層商廈大火,造成50多人死亡,70多人受傷。其深刻教訓之一就是:誤將幾十具滅火器統(tǒng)統(tǒng)地過于集中地放置在一處(一個鐵籠或一個小房間內(nèi)),而且還上了鎖,致使在這次火災驟然起火之后,現(xiàn)場人員于慌亂之中,根本就不能在其附近找到滅火器。且不講這些滅火器中的不少是已經(jīng)過期的應予維修或報廢的滅火器,也不講這些滅火器過于集中地設(shè)置在一起從而使其遠遠達不到本規(guī)范關(guān)于滅火器保護距離的要求,僅就滅火器室(滅火器箱)的房門(箱門)上鎖這一點而言,就有可能因之而失去了撲救初起火災的時機。
關(guān)于滅火器的設(shè)置高度(即滅火器頂部離地面的距離和滅火器底部離地面的距離)是綜合了國內(nèi)外的標準與經(jīng)驗而作出規(guī)定的。美國標準規(guī)定:“對于總重不大于40磅(18.14kg)的滅火器,其頂部離地面不應超過5英尺(1.53m);總重量大于40磅(18.14kg)的滅火器(除推車式滅火器外),其頂部離地面不應超過3英尺(1.07m)。在任何情況下,滅火器底部或托架底部離地面距離均不應小于4英寸(0.102m)”。
英國標準規(guī)定:“滅火器的手柄離地面大約1m左右”。
澳大利亞標準規(guī)定:“滅火器的頂部應離地面1m到1.5m之間,其底部離地面不得小于0.15m,二氧化碳和干粉滅火器允許較低的安裝高度,但其底部離地面也不得小于0.15m”。
國際標準規(guī)定滅火器底部離地面高度不宜小于0.03m,《滅火器箱》GA139標準規(guī)定滅火器箱的底腳高度大于等于0.08m。
根據(jù)上述情況,編制組認為1.5m這一數(shù)據(jù)比較適合我國的實際狀況,也同大多數(shù)國家提出的要求相同,因而是能夠接受和執(zhí)行的。對于較重的滅火器,本規(guī)范沒有采用有的國家具體規(guī)定某一個數(shù)據(jù)的做法。因為本規(guī)范的規(guī)定是小于或等于1.5m,只要符合這一要求,將重的滅火器設(shè)置得低一些也就包含在其中了。這樣規(guī)定可使人們因地制宜,比較靈活。在大的方面進行限制,小的方面放開,我們認為這樣比較切合實際,也符合標準既要統(tǒng)一,又不要統(tǒng)死的方針。
本條的另一要求是滅火器底部離地面高度不宜小于0.08m,從而規(guī)定了滅火器的設(shè)置高度不能無限制地低下去,即一般不允許直接放在地面上。當然,對于那些環(huán)境條件很好的場所,如潔凈室、專用電子計算機房等高檔場所,也可以考慮將滅火器直接放在干燥、潔凈的地面、地毯之上,但本規(guī)范不提倡將滅火器直接放置在地面上,推薦將滅火器放置在滅火器箱內(nèi)。
5.1.4 由于滅火器是一種常規(guī)、備用的滅火器材,一般來說存放時間較長,使用時間較短,使用次數(shù)較少。顯而易見,滅火器如果長期設(shè)置在有強腐蝕性或潮濕的地點,會嚴重影響滅火器的使用性能和安全性能。因此,在強腐蝕性或潮濕的地點一般是不能設(shè)置滅火器的。但考慮到某些工業(yè)建筑的特殊情況,如實在無法避免,則本條規(guī)定要有相應的保護措施才能設(shè)置滅火器。
本條也參照了英國標準的規(guī)定,即“滅火器不應放置在可能處于腐蝕性強的大氣中,能被腐蝕性液體濺著的地方。除非經(jīng)過廠商特殊處理過或特殊地裝上了外罩的滅火器。”
設(shè)置在室外的滅火器也要有保護措施。這是由于滅火器配置的需要,不可避免地要使多數(shù)推車式滅火器和部分手提式滅火器設(shè)置在室外。對滅火器來說,室外的環(huán)境條件比起室內(nèi)要差得多。因此,為了使滅火器隨時都能正常使用,就要有一定的保護措施,例如,給推車式滅火器搭一個既能遮雨水又能擋陽光的棚,可使該滅火器得到一定的保護。
上述保護措施通常具有遮陽防曬、擋雨防潮、保溫隔熱,以及防止撞擊等作用。
5.1.5 正如4.1.1之5的條文說明所述,在環(huán)境溫度超出滅火器使用溫度范圍的場所設(shè)置滅火器,必然會影響滅火器的噴射性能和安全使用,并有可能爆炸傷人或貽誤滅火時機。所以本條規(guī)定滅火器不得設(shè)置在環(huán)境溫度超出其使用溫度范圍的地點。本條也參照了美國標準的規(guī)定“滅火器不得安放在溫度超出適用溫度范圍的場所內(nèi)”和英國標準的要求“滅火器不應被置于標記在滅火器上的溫度范圍之外的貯藏溫度”。