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1 前言
栈桥是指运送物料的架空桥。栈桥运输主要采用皮带机输送设备或管道输送设备, 从封闭形式来看分为封闭式、半封闭式和敞开式。近年来, 随着企业生产能力的不断提高, 产量和原材料的需求量不断扩大, 物资输送栈桥开始向大型化发展, 有些大型栈桥输送距离已长达数千米, 输送量也已高达每小时数千吨。
《建筑设计防火规范》仅对栈桥的建筑构造、防火分隔等方面的内容作出了规定, 对于其他方面的消防设计内容未作说明。对于大型物资输送栈桥, 尤其是可燃物资输送栈桥, 其消防设计基本都参照同危险类别的厂房。笔者结合日照市几处大型可燃物资输送栈桥(以下简称“栈桥”) 建审情况, 对此类栈桥的消防设计提出几点浅见, 与同行和设计人员共同探讨。本文所讨论的大型可燃物资输送栈桥指输送距离在1 km 以上, 输送量为1 000 t/h 以上的可燃物资输送栈桥, 对其他可燃物资输送栈桥消防设计仅供参考。
2 火灾危险性分析
2.1 输送物资的火灾危险性
栈桥所输送的可燃物品主要有煤炭、粮食及其加工产品、木料、石油及液体化工产品, 这些物品均具有极高的火灾危险性, 其中石油、液体化工产品所散发的气体及谷物、面粉、饲料粉等物品的粉尘还具有爆炸危险性, 另外煤炭和粮食还具有自燃特性。
2.2 输送设备的火灾危险性
栈桥的输送设备主要有皮带输送机和输送管道。皮带输送机是通过皮带在电动机的带动下在皮带辊上运动来输送物资。皮带辊在正常状态下应能在固定轴上自由转动, 但若发生故障不能自由转动, 将使皮带和皮带辊之间产生摩擦, 若不能及时发现, 长时间的摩擦产生的高温将会导致皮带及所输送的物品燃烧起火。石油及液体化工产品主要采用管道进行输送, 在长期的输送过程中, 若不能得到定期检修, 管道可能会在易产生腐蚀的部位发生泄漏, 极易造成火灾爆炸事故。
3 火灾特点
3.1 初起火灾发现困难, 火灾蔓延速度快
正常工作时, 栈桥上仅会有少量的工作人员进行定期巡检。对于长距离的大型栈桥, 巡检一次所用的时间会很长, 仅仅依靠人防, 初起火灾将难以被及时发现。一旦发生火灾, 将会沿栈桥迅速蔓延。
3.2 火灾扑救难度大
栈桥距地面一般都有一定的高度, 在审核过程中发现, 有些企业所设置的栈桥工段由于工艺需要, 甚至达到距地面几十米的高度, 一旦发生火灾, 将会给扑救工作带来极大难度。
4 栈桥的消防设计探讨
4.1 栈桥的选址
栈桥选址应尽量远离居住区、公共建筑及易燃、易爆物品生产、储存区, 与企业围墙以外其他建筑物及企业内部的厂、库房应保持13 m 以上的防火间距, 与企业内部的易燃、易爆物品生产、储存区的防火间距应符合国家有关技术规范对同危险类别厂房的间距要求。
4.2 栈桥的建筑构造
栈桥的支柱、框架等承重构件宜采用钢筋混凝土结构。若采用钢质构件, 栈桥内部外露钢构件应刷涂防火涂料, 耐火极限应达到《建筑设计防火规范》中二级耐火等级建、构筑物构件耐火极限的要求。栈桥的任何部位不应采用可燃材料。
4.3 栈桥的防火分隔
为防止栈桥起火后火灾迅速蔓延, 应在栈桥与转接塔和所属厂、库房连接处的门洞设置防火分隔水幕。水幕的喷水强度应按每米不小于2 L/s 计算, 喷头应采用水幕头或开式喷头, 喷头布置应保证水幕的宽度不小于6 m , 每处门洞的防火分隔水幕宜采用感温雨淋阀进行控制。
4.4 栈桥的安全疏散
为保证起火后栈桥内部的工作巡检人员迅速安全地撤离, 栈桥内应设置紧急逃生出口, 出口下方应设置附设在栈桥支柱上的爬梯, 栈桥内任一工作点距最近的紧急出口的疏散距离不宜超过80m。
4.5 栈桥的工艺防火
可燃物资输送栈桥皮带机所使用的皮带应采用经阻燃处理的材料制作, 对于输送有粉尘爆炸危险物资的栈桥, 其皮带严禁采用金属材料连接。输送有粉尘或气体爆炸危险物资的栈桥宜采用半封闭结构或敞开结构。若采用封闭结构, 必须设置机械通风设施, 要加强栈桥内部的通风换气。石油及液体化工产品输送栈桥宜在栈桥内输送管道阀门、取样口等部位附近设置可燃气体检测报警仪或配置一定数量的便携式报警仪。
4.6 栈桥的消防设施
栈桥内应按照《建筑设计防火规范》和《建筑灭火器配置设计规范》的有关要求设置室内消火栓和移动式灭火器, 室外消防用水应充分利用附近的天然水源和市政水源供水。
由于栈桥火灾具有初起火灾发现困难、蔓延速度快等特点, 建议在栈桥内设置火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统, 将有助于迅速有效地发现、扑救初起火灾和遏制火灾蔓延, 从而避免造成更大的损失。火灾自动报警系统的设置应符合国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的有关规定, 对于皮带机输送设备, 探测器应采用缆式线型定温探测器, 并宜设置在皮带辊与皮带接触点等容易发生摩擦过热部位附近。系统报警后, 系统的联动控制设备应立即切断皮带机的电源。自动喷水灭火系统的设置应符合国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》的有关规定, 系统宜采用闭式喷水灭火系统, 对于无保温措施的栈桥应采用干式系统, 系统应按中危险2 级进行设计。对于皮带机输送设备, 系统除应在皮带上方设置喷头外, 宜在皮带下方各皮带辊附近设置冷却降温喷头。
5 有关建议
大型可燃物资输送栈桥作为一类特殊的建、构筑物, 其消防设计已成为一个新的课题。目前通过实践探索和借签国外同类大型物资栈桥的做法, 已积累了不少经验, 建议国家消防技术规范进行修订时, 针对大型可燃物资输送栈桥的消防设计作出详细规定。
