王 俊 宋晓娟
(1.西安市政设计研究院有限公司,陕西 西安 710068; 2.中联西北工程设计研究院,陕西西安 710082)
现行国家规范对选煤厂消防给水方式做出了规定,由于选煤厂具有可燃物较多、火灾发生迅猛、扑救困难等特点,因此,选择合理的消防给水方式,对选煤厂消防供水安全及降低投资成本具有重要意义。
本文根据选煤厂自身的特点,并结合现行国家规范,对选煤厂消防给水方式进行了分析比较,提出了个人的见解。
根据GB 50359-2005煤炭洗选工程设计规范(以下简称《选规》)第15.2.4 条,“根据现行国家标准 GB 50016-2006 建筑设计防火规范(以下简称《建规》),选煤厂原煤或干煤产品(除矸石外)的储存、运输、生产、干燥部位和车间应设室内消防给水系统;原煤和干煤产品输送栈桥与其相连建(构)筑物的连接处应设防火分隔水幕。”由此可以看出,在进行选煤厂的消防给水系统设计时,仅设置消火栓给水系统和消防水幕给水系统即可。
结合《建规》第8.4.2条规定,室内消火栓给水系统与自动喷水灭火系统宜单独设置;共用消防泵时,应在报警阀前分开。由此可见,
当建筑物内同时设置消火栓给水系统和自动喷水给水系统时,应优先采用两种系统独立设置的方式。当不宜单独设置时,可在报警阀前将两种系统分开设置。这是因为两者的作用时间不同,消火栓作用时间一般为2 h~3 h,自动喷水作用时间一般为1 h。一般火灾延续1 h后,自动喷水系统可能随着建筑物的损坏而局部损坏,或者随着燃烧面积的增大,喷头开启数量过多而导致自动喷水系统所需水量、水压均不能满足要求,这时,为提高灭火效率,需关闭报警阀,继续使用消火栓进行灭火。若从报警阀出口管段连接消火栓,关闭报警阀后,消火栓给水系统亦不能发挥作用,影响灭火效果。同时,若消火栓给水管网漏水时,还会产生误报现象。
笔者认为,对选煤厂而言,由于仅在原煤和干煤产品输送栈桥与其相连建(构)筑物的连接处设消防水幕,无其他自动喷水系统,所以消防水幕系统相对于整个选煤厂的消火栓系统来说,用水量很少,单独设置自动喷水泵不经济,因此,建议消防水幕和消火栓给水系统共用消防泵,消防水幕供水管道从报警阀后与消火栓供水管道分开设置,以保证水幕系统安全,如图1所示。
图1 水幕系统给水方式
根据《选规》第15.2.2条规定,选煤厂消火栓给水系统可采用低压、临时高压和稳高压三种供水方式。
低压消火栓给水系统,平时管网中水压仅能满足室外消防用水压力要求,不能满足室内消防水压要求,需借助消防车从室外消火栓或者利用其他增压设备加压后灭火(见图2)。这种灭火系统可以与生产、生活合并使用,节约管材,并能降低能耗,但是,其供水安全性较差,对选煤厂而言,工业场地内存在的可燃物质较多,且火灾发生后,蔓延迅速,扑救困难,即使附近有消防站,也不一定在规定的时间(5 min)内到达选煤厂任一失火点,因此,从安全性考虑,选煤厂不适合采用此种供水方式。
图2 低压消火栓给水系统
高压消火栓给水系统,平时管网内保持较高的压力,消防水源能够满足最不利点消火栓的充实水柱,火灾发生时,不需启动增压设备即可进行直接灭火(见图3)。该系统简单,且供水安全,但是,如建高位水池或者水塔等,以使管网经常保持较高的压力,势必影响管道的使用寿命,且易造成管网漏损水量。
选煤厂一般地处偏僻,消防给水系统自成一体,其所需消防储水量较大。若工业场地内地势高差较大,可借助地形优势建设高位水池或者水塔时,可采用此种供水方式;若工业场地内地势平坦,单独建设高位水池或者水塔时,会极大增加投资成本,不建议采用此种供水方式。
图3 高压消火栓给水系统
临时高压给水系统,平时管网内水压不能满足最不利点消火栓的充实水柱,火灾时需启动消防水泵,使管网压力、流量达到灭火要求(见图4)。与前两种给水系统相比,该系统在火灾时既能保证供水安全可靠,又能节约能耗,降低投资成本,选煤厂应优先采用此种供水方式。
根据《建规》第8.4.4条规定,采用临时高压给水系统的建筑物应在建筑物最高处设置消防水箱,消防水箱应储存10 min的室内消防用水量。可见,选煤厂采用临时高压给水系统时,应在工业场地内最高建筑物上设置高位消防水箱。又根据《建规》第8.4.3条,“水枪的充实水柱长度应经计算确定……高层厂房(仓库)……不应小于13 m”“高位消防水箱静压不能满足最不利点消防水压要求时,室内消火栓处应设置直接启动消防水泵的按钮。”该处规定并未提及高位水箱不能满足最不利消火栓水压时,需设增压设施的要求,目前,部分设计人员均按此规定执行,高位水箱处未设置增压设施。这不符合GB 50045-95高层民用建筑设计防火规范(2005年版)(简称《高规》)第7.4.7.2条的规定。由此可见,高位消防水箱不能满足最不利点消火栓静水压力要求时,必须要设置增压设施。
笔者根据相关选煤厂的设计经验,认为选煤厂的仓筒建筑高度均在50 m左右,即使将水箱设置在仓筒顶部,顶层的消火栓净水压力亦不能满足0.07 MPa的要求,若发生火灾,则可能失去最佳灭火时机,造成重大损失。因此,笔者建议,高位消防水箱增压设施的设置应按《高规》执行,以保证消防供水安全。
图4 临时高压消火栓给水系统
1)选煤厂防火分隔水幕系统用水量较少,单独设置自动喷水泵不经济,建议与消火栓系统合用水泵;
2)选煤厂消火栓系统给水方式分为低压消火栓给水系统、高压消火栓给水系统、临时高压消火栓给水系统,选煤厂应根据自身情况经技术经济比较后,采用可靠、合理、经济的给水方式。
[1] MT/T 5014-96,煤炭工业给水排水设计规范[S].
[2] GB 50016-2006,建筑设计防火规范[S].
[3] GB 50359-2005,煤炭洗选工程设计规范[S].
[4] GB 50045-95,高层民用建筑设计防火规范(2005年版)[S].