棧橋是指運送物料的架空橋。棧橋運輸主要采用皮帶機輸送設備或管道輸送設備, 從封閉形式來看分為封閉式、半封閉式和敞開式。近年來, 隨著企業(yè)生產(chǎn)能力的不斷提高, 產(chǎn)量和原材料的需求量不斷擴大, 物資輸送棧橋開始向大型化發(fā)展, 有些大型棧橋輸送距離已長達數(shù)千米, 輸送量也已高達每小時數(shù)千噸。
《建筑設計防火規(guī)范》僅對棧橋的建筑構造、防火分隔等方面的內(nèi)容作出了規(guī)定, 對于其他方面的消防設計內(nèi)容未作說明。對于大型物資輸送棧橋, 尤其是可燃物資輸送棧橋, 其消防設計基本都參照同危險類別的廠房。筆者結(jié)合日照市幾處大型可燃物資輸送棧橋(以下簡稱“棧橋”) 建審情況, 對此類棧橋的消防設計提出幾點淺見, 與同行和設計人員共同探討。本文所討論的大型可燃物資輸送棧橋指輸送距離在1 km 以上, 輸送量為1 000 t/h 以上的可燃物資輸送棧橋, 對其他可燃物資輸送棧橋消防設計僅供參考。
2 火災危險性分析
2. 1 輸送物資的火災危險性
棧橋所輸送的可燃物品主要有煤炭、糧食及其加工產(chǎn)品、木料、石油及液體化工產(chǎn)品, 這些物品均具有極高的火災危險性, 其中石油、液體化工產(chǎn)品所散發(fā)的氣體及谷物、面粉、飼料粉等物品的粉塵還具有爆炸危險性, 另外煤炭和糧食還具有自燃特性。
2. 2 輸送設備的火災危險性
棧橋的輸送設備主要有皮帶輸送機和輸送管道。皮帶輸送機是通過皮帶在電動機的帶動下在皮帶輥上運動來輸送物資。皮帶輥在正常狀態(tài)下應能在固定軸上自由轉(zhuǎn)動, 但若發(fā)生故障不能自由轉(zhuǎn)動, 將使皮帶和皮帶輥之間產(chǎn)生摩擦, 若不能及時發(fā)現(xiàn), 長時間的摩擦產(chǎn)生的高溫將會導致皮帶及所輸送的物品燃燒起火。石油及液體化工產(chǎn)品主要采用管道進行輸送, 在長期的輸送過程中, 若不能得到定期檢修, 管道可能會在易產(chǎn)生腐蝕的部位發(fā)生泄漏, 極易造成火災爆炸事故。
3 火災特點
3. 1 初起火災發(fā)現(xiàn)困難, 火災蔓延速度快
正常工作時, 棧橋上僅會有少量的工作人員進行定期巡檢。對于長距離的大型棧橋, 巡檢所用的時間會很長, 僅僅依靠人防, 初起火災將難以被及時發(fā)現(xiàn)。一旦發(fā)生火災, 將會沿棧橋迅速蔓延。
3. 2 火災撲救難度大
棧橋距地面一般都有一定的高度, 在審核過程中發(fā)現(xiàn), 有些企業(yè)所設置的棧橋工段由于工藝需要, 甚至達到距地面幾十米的高度, 一旦發(fā)生火災, 將會給撲救工作帶來極大難度。
4 棧橋的消防設計探討
4. 1 棧橋的選址
棧橋選址應盡量遠離居住區(qū)、公共建筑及易燃、易爆物品生產(chǎn)、儲存區(qū), 與企業(yè)圍墻以外其他建筑物及企業(yè)內(nèi)部的廠、庫房應保持13 m 以上的防火間距, 與企業(yè)內(nèi)部的易燃、易爆物品生產(chǎn)、儲存區(qū)的防火間距應符合國家有關技術規(guī)范對同危險類別廠房的間距要求。
4. 2 棧橋的建筑構造
棧橋的支柱、框架等承重構件宜采用鋼筋混凝土結(jié)構。若采用鋼質(zhì)構件, 棧橋內(nèi)部外露鋼構件應刷涂防火涂料, 耐火極限應達到《建筑設計防火規(guī)范》中二級耐火等級建、構筑物構件耐火極限的要求。棧橋的任何部位不應采用可燃材料。
4. 3 棧橋的防火分隔
為防止棧橋起火后火災迅速蔓延, 應在棧橋與轉(zhuǎn)接塔和所屬廠、庫房連接處的門洞設置防火分隔水幕。水幕的噴水強度應按每米不小于2 L/s 計算, 噴頭應采用水幕頭或開式噴頭, 噴頭布置應保證水幕的寬度不小于6 m , 每處門洞的防火分隔水幕宜采用感溫雨淋閥進行控制。
4. 4 棧橋的安全疏散
為保證起火后棧橋內(nèi)部的工作巡檢人員迅速安全地撤離, 棧橋內(nèi)應設置緊急逃生出口, 出口下方應設置附設在棧橋支柱上的爬梯, 棧橋內(nèi)任一工作點距近的緊急出口的疏散距離不宜超過80 m。
4. 5 棧橋的工藝防火
可燃物資輸送棧橋皮帶機所使用的皮帶應采用經(jīng)阻燃處理的材料制作, 對于輸送有粉塵爆炸危險物資的棧橋, 其皮帶嚴禁采用金屬材料連接。輸送有粉塵或氣體爆炸危險物資的棧橋宜采用半封閉結(jié)構或敞開結(jié)構。若采用封閉結(jié)構, 必須設置機械通風設施, 要加強棧橋內(nèi)部的通風換氣。石油及液體化工產(chǎn)品輸送棧橋宜在棧橋內(nèi)輸送管道閥門、取樣口等部位附近設置可燃氣體檢測報警儀或配置一定數(shù)量的便攜式報警儀。
4. 6 棧橋的消防設施
棧橋內(nèi)應按照《建筑設計防火規(guī)范》和《建筑滅火器配置設計規(guī)范》的有關要求設置室內(nèi)消火栓和移動式滅火器, 室外消防用水應充分利用附近的天然水源和市政水源供水。
由于棧橋火災具有初起火災發(fā)現(xiàn)困難、蔓延速度快等特點, 建議在棧橋內(nèi)設置火災自動報警系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng), 將有助于迅速有效地發(fā)現(xiàn)、撲救初起火災和遏制火災蔓延, 從而避免造成更大的損失。火災自動報警系統(tǒng)的設置應符合國家標準《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》的有關規(guī)定, 對于皮帶機輸送設備, 探測器應采用纜式線型定溫探測器, 并宜設置在皮帶輥與皮帶接觸點等容易發(fā)生摩擦過熱部位附近。系統(tǒng)報警后, 系統(tǒng)的聯(lián)動控制設備應立即切斷皮帶機的電源。自動噴水滅火系統(tǒng)的設置應符合國家標準《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》的有關規(guī)定, 系統(tǒng)宜采用閉式噴水滅火系統(tǒng), 對于無保溫措施的棧橋應采用干式系統(tǒng), 系統(tǒng)應按中危險2 級進行設計。對于皮帶機輸送設備, 系統(tǒng)除應在皮帶上方設置噴頭外, 宜在皮帶下方各皮帶輥附近設置冷卻降溫噴頭。
5 有關建議
大型可燃物資輸送棧橋作為一類特殊的建、構筑物, 其消防設計已成為一個新的課題。目前通過實踐探索和借簽國外同類大型物資棧橋的做法, 已積累了不少經(jīng)驗, 建議國家消防技術規(guī)范進行修訂時, 針對大型可燃物資輸送棧橋的消防設計作出詳細規(guī)定。
《建筑設計防火規(guī)范》僅對棧橋的建筑構造、防火分隔等方面的內(nèi)容作出了規(guī)定, 對于其他方面的消防設計內(nèi)容未作說明。對于大型物資輸送棧橋, 尤其是可燃物資輸送棧橋, 其消防設計基本都參照同危險類別的廠房。筆者結(jié)合日照市幾處大型可燃物資輸送棧橋(以下簡稱“棧橋”) 建審情況, 對此類棧橋的消防設計提出幾點淺見, 與同行和設計人員共同探討。本文所討論的大型可燃物資輸送棧橋指輸送距離在1 km 以上, 輸送量為1 000 t/h 以上的可燃物資輸送棧橋, 對其他可燃物資輸送棧橋消防設計僅供參考。
2 火災危險性分析
2. 1 輸送物資的火災危險性
棧橋所輸送的可燃物品主要有煤炭、糧食及其加工產(chǎn)品、木料、石油及液體化工產(chǎn)品, 這些物品均具有極高的火災危險性, 其中石油、液體化工產(chǎn)品所散發(fā)的氣體及谷物、面粉、飼料粉等物品的粉塵還具有爆炸危險性, 另外煤炭和糧食還具有自燃特性。
2. 2 輸送設備的火災危險性
棧橋的輸送設備主要有皮帶輸送機和輸送管道。皮帶輸送機是通過皮帶在電動機的帶動下在皮帶輥上運動來輸送物資。皮帶輥在正常狀態(tài)下應能在固定軸上自由轉(zhuǎn)動, 但若發(fā)生故障不能自由轉(zhuǎn)動, 將使皮帶和皮帶輥之間產(chǎn)生摩擦, 若不能及時發(fā)現(xiàn), 長時間的摩擦產(chǎn)生的高溫將會導致皮帶及所輸送的物品燃燒起火。石油及液體化工產(chǎn)品主要采用管道進行輸送, 在長期的輸送過程中, 若不能得到定期檢修, 管道可能會在易產(chǎn)生腐蝕的部位發(fā)生泄漏, 極易造成火災爆炸事故。
3 火災特點
3. 1 初起火災發(fā)現(xiàn)困難, 火災蔓延速度快
正常工作時, 棧橋上僅會有少量的工作人員進行定期巡檢。對于長距離的大型棧橋, 巡檢所用的時間會很長, 僅僅依靠人防, 初起火災將難以被及時發(fā)現(xiàn)。一旦發(fā)生火災, 將會沿棧橋迅速蔓延。
3. 2 火災撲救難度大
棧橋距地面一般都有一定的高度, 在審核過程中發(fā)現(xiàn), 有些企業(yè)所設置的棧橋工段由于工藝需要, 甚至達到距地面幾十米的高度, 一旦發(fā)生火災, 將會給撲救工作帶來極大難度。
4 棧橋的消防設計探討
4. 1 棧橋的選址
棧橋選址應盡量遠離居住區(qū)、公共建筑及易燃、易爆物品生產(chǎn)、儲存區(qū), 與企業(yè)圍墻以外其他建筑物及企業(yè)內(nèi)部的廠、庫房應保持13 m 以上的防火間距, 與企業(yè)內(nèi)部的易燃、易爆物品生產(chǎn)、儲存區(qū)的防火間距應符合國家有關技術規(guī)范對同危險類別廠房的間距要求。
4. 2 棧橋的建筑構造
棧橋的支柱、框架等承重構件宜采用鋼筋混凝土結(jié)構。若采用鋼質(zhì)構件, 棧橋內(nèi)部外露鋼構件應刷涂防火涂料, 耐火極限應達到《建筑設計防火規(guī)范》中二級耐火等級建、構筑物構件耐火極限的要求。棧橋的任何部位不應采用可燃材料。
4. 3 棧橋的防火分隔
為防止棧橋起火后火災迅速蔓延, 應在棧橋與轉(zhuǎn)接塔和所屬廠、庫房連接處的門洞設置防火分隔水幕。水幕的噴水強度應按每米不小于2 L/s 計算, 噴頭應采用水幕頭或開式噴頭, 噴頭布置應保證水幕的寬度不小于6 m , 每處門洞的防火分隔水幕宜采用感溫雨淋閥進行控制。
4. 4 棧橋的安全疏散
為保證起火后棧橋內(nèi)部的工作巡檢人員迅速安全地撤離, 棧橋內(nèi)應設置緊急逃生出口, 出口下方應設置附設在棧橋支柱上的爬梯, 棧橋內(nèi)任一工作點距近的緊急出口的疏散距離不宜超過80 m。
4. 5 棧橋的工藝防火
可燃物資輸送棧橋皮帶機所使用的皮帶應采用經(jīng)阻燃處理的材料制作, 對于輸送有粉塵爆炸危險物資的棧橋, 其皮帶嚴禁采用金屬材料連接。輸送有粉塵或氣體爆炸危險物資的棧橋宜采用半封閉結(jié)構或敞開結(jié)構。若采用封閉結(jié)構, 必須設置機械通風設施, 要加強棧橋內(nèi)部的通風換氣。石油及液體化工產(chǎn)品輸送棧橋宜在棧橋內(nèi)輸送管道閥門、取樣口等部位附近設置可燃氣體檢測報警儀或配置一定數(shù)量的便攜式報警儀。
4. 6 棧橋的消防設施
棧橋內(nèi)應按照《建筑設計防火規(guī)范》和《建筑滅火器配置設計規(guī)范》的有關要求設置室內(nèi)消火栓和移動式滅火器, 室外消防用水應充分利用附近的天然水源和市政水源供水。
由于棧橋火災具有初起火災發(fā)現(xiàn)困難、蔓延速度快等特點, 建議在棧橋內(nèi)設置火災自動報警系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng), 將有助于迅速有效地發(fā)現(xiàn)、撲救初起火災和遏制火災蔓延, 從而避免造成更大的損失。火災自動報警系統(tǒng)的設置應符合國家標準《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》的有關規(guī)定, 對于皮帶機輸送設備, 探測器應采用纜式線型定溫探測器, 并宜設置在皮帶輥與皮帶接觸點等容易發(fā)生摩擦過熱部位附近。系統(tǒng)報警后, 系統(tǒng)的聯(lián)動控制設備應立即切斷皮帶機的電源。自動噴水滅火系統(tǒng)的設置應符合國家標準《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》的有關規(guī)定, 系統(tǒng)宜采用閉式噴水滅火系統(tǒng), 對于無保溫措施的棧橋應采用干式系統(tǒng), 系統(tǒng)應按中危險2 級進行設計。對于皮帶機輸送設備, 系統(tǒng)除應在皮帶上方設置噴頭外, 宜在皮帶下方各皮帶輥附近設置冷卻降溫噴頭。
5 有關建議
大型可燃物資輸送棧橋作為一類特殊的建、構筑物, 其消防設計已成為一個新的課題。目前通過實踐探索和借簽國外同類大型物資棧橋的做法, 已積累了不少經(jīng)驗, 建議國家消防技術規(guī)范進行修訂時, 針對大型可燃物資輸送棧橋的消防設計作出詳細規(guī)定。