四川某化工廠消防改造設(shè)計

摘要：四川某化工廠內(nèi)有硫磺制硫酸裝置，始建于1999年，其間因生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，對設(shè)備設(shè)施進(jìn)行了多次改建、擴(kuò)建。公司多次組織消防安全自查，發(fā)現(xiàn)諸多安全隱患，其中硫磺倉庫尤為突出。如：硫磺倉庫建筑防火等級不足，無消防通道，防火設(shè)施欠缺，防火分區(qū)面積超過規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等問題。為了安全生產(chǎn)，且符合現(xiàn)有消防相關(guān)規(guī)范，對硫磺倉庫進(jìn)行消防整改設(shè)計。關(guān)鍵詞：硫磺倉庫消防設(shè)計耐火等級室內(nèi)消防水炮室外消火栓火災(zāi)自動滅火系統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)引言：四川某化工廠于1999年建成一套處理量5萬噸/年的硫磺制酸裝置，主要生產(chǎn)原料為工業(yè)成型硫磺。并建有硫磺倉庫一座用于儲存散裝硫磺。2009年生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，裝置的處理量提升為10萬噸/年。2014年化工廠再次擴(kuò)大硫酸生產(chǎn)能力，處理量提升至20萬噸/年，硫磺倉庫儲存能力明顯不足，改建該硫磺倉庫?；S多次的改建、擴(kuò)建，該倉庫存在較多安全隱患。在消防安全自查中多次提出兩座硫磺庫與周邊安全間距不足、防火分區(qū)過大、無消防設(shè)施等問題。為了達(dá)到設(shè)計規(guī)范化、生產(chǎn)規(guī)范化，安全生產(chǎn)等要求，進(jìn)行了此次硫磺倉庫消防改造設(shè)計。一、硫磺的特性硫磺外觀為淡黃色脆性結(jié)晶或粉末，有特殊臭味。其蒸汽壓是0.13kPa，閃點(diǎn)為207°C，熔點(diǎn)為118°C，沸點(diǎn)為444.6°C。作為易燃固體，硫磺主要用于制造農(nóng)藥、火柴、火藥等。該化工廠硫磺制酸主要原料為硫磺。硫磺粉塵本身可燃，當(dāng)其懸浮于空氣中達(dá)到一定濃度且有足以引起粉塵爆炸的引火源時，便形成粉塵爆炸。硫磺的特殊性在《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中將粒徑小于2mm的工業(yè)成型硫磺劃分為乙類火災(zāi)危險性，將粒徑大于等于2mm的工業(yè)成型是硫磺劃分為丙類2項火災(zāi)危險性。而該化工廠使用的的硫磺為粒徑大于2mm的工業(yè)成型硫磺，其火災(zāi)危險性應(yīng)定性為丙類2項。二、硫磺庫消防設(shè)計要點(diǎn)（一）硫磺倉庫耐火等級經(jīng)原始資料查證，該化工廠硫磺倉庫建筑物構(gòu)件的燃燒性能及耐火極限如下表：表1硫磺倉庫建筑物構(gòu)件燃燒性能及耐火極限表單位：小時構(gòu)件名稱防火墻承重墻柱梁非承重外墻屋頂承重構(gòu)件構(gòu)件燃燒性能不燃性不燃性不燃性不燃性不燃性不燃性構(gòu)件耐火極限3.002.502.501.500.501.00通過以上數(shù)據(jù)確定硫磺倉庫耐火等級為二級，滿足規(guī)范要求防火等級。（二）硫磺倉庫防火間距硫酸倉庫為單層倉庫，高8.7米，位于廠內(nèi)公路百興路南創(chuàng)新路北側(cè)，通運(yùn)路將其貫穿其中，將硫磺庫分為左右兩部分，其屋頂相連。其西側(cè)為液體硫磺儲罐和熔硫廠房，與液體硫磺儲罐相距6米，與熔硫廠房相距9米。其東側(cè)與露天生產(chǎn)裝置相鄰。平面布置如圖1所示。經(jīng)查液體硫磺儲罐的火災(zāi)危險性為丙類液體罐區(qū)，熔硫廠房為多層廠房，高13.2米，經(jīng)查其為耐火等級為二級的丙類廠房。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》耐火等級二級的丙類倉庫與耐火等級為二級的丙類廠房的防火間距小應(yīng)小于10米，其與丙類液體罐區(qū)的防火間距不應(yīng)小于12米在防火間距上不能滿足相關(guān)規(guī)范要求。為了確保使硫磺倉庫與熔硫廠房的消防安全，根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》3.4.1條，將與硫磺倉庫相鄰的熔硫廠房外墻改為防火墻以滿足安全需求，符合圖1硫磺倉庫平面布置簡圖三）硫磺倉庫消防通道根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定：占地面積大于3000皿2的丙類倉庫應(yīng)設(shè)置環(huán)形消防車道，確有困難時，可沿建筑物兩長邊設(shè)置消防車道。消防通道方面該處倉庫滿足規(guī)范要求。（四）硫磺倉庫的占地面積與防火分區(qū)因倉庫物資儲存比較集中，可燃物數(shù)量多，所以在《建筑防火設(shè)計規(guī)范》中對倉庫的占地面積和防火分區(qū)面積均做了強(qiáng)制性規(guī)定。該化工廠使用的硫磺為丙類2項火災(zāi)危險性，倉庫為耐火等級為二級的單層倉庫，規(guī)范要求，該類倉庫最大允許占地面為6000m2,每個防火分區(qū)最大允許建筑面積為1500m2。實測得硫磺倉庫占地面積為5723m2，滿足倉庫最大允許占地面為6000m2的要求。右側(cè)磺庫建筑面積為1980皿2，均不能滿足每個防火分區(qū)最大允許建筑面積為1500皿2的要求。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》，當(dāng)倉庫內(nèi)設(shè)置自動滅火系統(tǒng)時，每座倉庫每個防火分區(qū)的最大允許建筑面積可增加1.0倍。在此次改造設(shè)計中，將在硫磺倉庫內(nèi)增設(shè)自動滅火系統(tǒng)來滿足其防火分區(qū)面積達(dá)到規(guī)范要求標(biāo)準(zhǔn)。自動滅火系統(tǒng)選擇將在第五條硫磺倉庫消防滅火設(shè)施中論述。左側(cè)硫磺倉庫建筑面積為3743皿2，將其增設(shè)了自動滅火系統(tǒng)仍不能滿足規(guī)范要求。在此次設(shè)計中，將左側(cè)硫磺倉庫利用原有的中間隔墻劃分為上、下2個防火分區(qū)。劃分后上部防火分區(qū)建筑面積為2340皿2，下部防火分區(qū)建筑面積為1404m?。分加增設(shè)自動滅火系統(tǒng)后其防火分區(qū)建筑面積均能滿足規(guī)范要求。左、右兩側(cè)硫磺倉庫分別為不同的防火分區(qū)，所以其相鄰側(cè)應(yīng)采用防火墻進(jìn)行分隔，如一側(cè)發(fā)生火災(zāi)而不會蔓延到另一側(cè)。硫磺倉庫因生產(chǎn)需要，在內(nèi)其北側(cè)上部有一皮運(yùn)機(jī)將其局部連通，火災(zāi)情況下煙氣會通過該處進(jìn)行蔓延。在此次設(shè)計中，在此處設(shè)置了在火災(zāi)情況下消防水幕進(jìn)行分隔，在火災(zāi)情況下能有效地防止煙氣的蔓延。（五）硫磺倉庫消防滅火設(shè)施1．室外消火栓根據(jù)《建筑防火設(shè)計規(guī)范》和《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求，倉庫周圍應(yīng)設(shè)置室外消火栓系統(tǒng)。室外消火栓保護(hù)半徑為150m，室外消火栓的給水管網(wǎng)應(yīng)采用環(huán)形管網(wǎng)，且向環(huán)形管網(wǎng)輸水管不應(yīng)少于2條，設(shè)計流量為10~15l/s,水槍的充實水柱不小于10~15m，以保證在火災(zāi)時能滿足消防車的使用。2．室內(nèi)手動消防水炮根據(jù)《建筑防火設(shè)計規(guī)范》和《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求，倉庫內(nèi)應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓。但該化工廠倉庫內(nèi)散裝堆放工業(yè)成型硫磺，而室內(nèi)消火栓在使用時需要足夠大的空間才能便于消防水帶展開，所以在該倉庫內(nèi)設(shè)置室內(nèi)消火栓并不便于使用。此次設(shè)計中將室內(nèi)消火栓更換為室內(nèi)手動消防水炮。其保護(hù)半徑不應(yīng)大于30米，且滿足有兩支充實水柱能同時到達(dá)每個區(qū)域。在每個防火分區(qū)的長邊兩側(cè)分別架設(shè)手動消防水炮，以滿足規(guī)范要求。3．火災(zāi)自動滅火系統(tǒng)根據(jù)《建筑防火設(shè)計規(guī)范》和《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》要求，因硫磺倉庫每個防火分區(qū)建筑面積超過規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，但可在其中增設(shè)火災(zāi)自動滅火系統(tǒng)可使其防火分區(qū)面積增加1倍。現(xiàn)我國常采用自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)及干粉滅火系統(tǒng)等。該倉庫內(nèi)主要可燃物為固體，且倉庫體積大，高度高等特點(diǎn)。氣體滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)適用于固體燃燒，建筑物體積較小情況，其造價高，設(shè)備相對較多，維保相對困難等并不適用于該倉庫。泡沫滅火系統(tǒng)主要用于油類的燃燒，也不適用于該倉庫。因倉庫高度較高，并不適用自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。經(jīng)考查后，最終選擇智能水炮滅火系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)為：通過各種傳感器收集火焰信息，能有效地探測初期火災(zāi)，充實水栓全部覆蓋在著火點(diǎn)上，水柱穿透力強(qiáng)，保護(hù)半徑大，集報警、滅火為一體，造價低，安裝方便，適用于高大空間。4．火災(zāi)自動報警系統(tǒng)根據(jù)《建筑防火設(shè)計規(guī)范》和《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》要求，在設(shè)置有火災(zāi)自動滅火系統(tǒng)場所應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計的主要點(diǎn)為火災(zāi)信號的探測選擇及相關(guān)滅火設(shè)施的聯(lián)動設(shè)計。現(xiàn)常用火災(zāi)信號探測器有感煙式、感溫式、火焰探測器、吸氣式等。考慮到該化工廠倉庫內(nèi)粉塵較重，倉庫高度較高，且有行車在內(nèi)運(yùn)行，最終選擇二氧化硫濃度探測器和氧氣濃度檢測。吸氣式感煙探測器，其安裝高度不可超過16m，采樣總管長不宜大于200m，單管長度不宜大于100m，采樣總孔數(shù)不宜超過100個，單管上采樣孔數(shù)不宜超過25個，一根采樣管不得穿越防火墻。消防設(shè)施聯(lián)動設(shè)計主要是電氣儀表設(shè)計，本論文中不再論述。5．排煙設(shè)計排煙系統(tǒng)是在火災(zāi)時能有效地把煙氣排除到室外，以防止煙氣在室內(nèi)聚積。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求，占地面積大于1000m2的丙類倉庫應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施。在本次設(shè)計中采用MT-800無動力風(fēng)機(jī)。6．滅火器的設(shè)置根據(jù)《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》要求，該倉庫內(nèi)應(yīng)配置足夠數(shù)量，適用于相應(yīng)火災(zāi)類型，且滿足保護(hù)半徑要求的滅火器。存放的為散裝硫磺，在庫房內(nèi)設(shè)置滅火器不太現(xiàn)實。在此次設(shè)計中將滅火器設(shè)置在倉庫的大門處，便于人員取用滅火器的配置是按A類（固體）中危險級別計算配置。在滅火器選擇中，選擇為可以撲滅固體火災(zāi)，不會對污染硫磺的造成較大污染，造價低，使用方便,經(jīng)計算其配置數(shù)量為8個4Kg的ABC類干粉滅火器。將其設(shè)置于倉庫大門左右兩側(cè)，每點(diǎn)配置4臺。其缺點(diǎn)是無法在倉庫內(nèi)配置，使其滅火器的保護(hù)半徑無法滿足要求。三、結(jié)論近幾年我國生產(chǎn)型企事業(yè)發(fā)生火災(zāi)事故概率越來越高，造成的人身傷亡數(shù)量越來越多，財產(chǎn)損失數(shù)額也越來越大。國家對安生生產(chǎn)重視度也越來越高。隨著近幾年國家對消防安全相關(guān)規(guī)范的制訂及