〔摘 要〕針對(duì)冶金行業(yè)輸送棧橋、轉(zhuǎn)運(yùn)站等配套建（構(gòu)）筑物的消防設(shè)施設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題，分析了常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)輸送棧橋、轉(zhuǎn)運(yùn)站等建（構(gòu)）筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性的定性與分類(lèi)，介紹了國(guó)標(biāo)對(duì)此類(lèi)建（構(gòu)）筑物室外、室內(nèi)消防設(shè)施的具體要求，并結(jié)合具體工程案例對(duì)輸送棧橋、轉(zhuǎn)運(yùn)站水消防設(shè)施的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

〔關(guān)鍵詞〕冶金行業(yè)；輸送棧橋；轉(zhuǎn)運(yùn)站；水消防設(shè)施

中圖分類(lèi)號(hào)：TU892? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ｂ? 文章編號(hào)：1004-4345（2024）02-0047-04

Discussion on the Design of Fire-fighting Facilities for Conveyor Bridge and Transfer Station

HE Miaomiao

（Gansu Zhuding Construction Co.， Ltd.， Jiayuguan， Gansu 735100， China）

Abstract? In response to the problems in the design of fire-fighting facilities for supporting buildings （structures） such as conveyor bridge and transfer station in the metallurgical industry， this paper analyzes the qualitative classification of fire hazards in common standards for buildings （structures） such as conveyor bridge and transfer station， introduces the specific requirements of national standards for outdoor and indoor fire-fighting facilities of such buildings （structures）， and conducts an analysis of the design of fire-fighting facilities for conveyor bridge and transfer station in combination with specific engineering cases.

Keywords? metallurgical industry; transport trestle; transfer station; fire-fighting facility

冶金工程行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及“十四五”規(guī)劃的實(shí)施，冶金行業(yè)新建了各類(lèi)重點(diǎn)工程項(xiàng)目。其中，輸送棧橋、轉(zhuǎn)運(yùn)站等配套建（構(gòu)）筑物是此類(lèi)項(xiàng)目的重要組成部分。長(zhǎng)期以來(lái)，輸送棧橋及轉(zhuǎn)運(yùn)站等配套設(shè)施是否需要設(shè)置消防設(shè)施，設(shè)置哪種消防設(shè)施滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，消防設(shè)計(jì)是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題，常常困擾設(shè)計(jì)者，并且該問(wèn)題直接關(guān)系到項(xiàng)目建設(shè)的合規(guī)性及完整性，對(duì)于項(xiàng)目建設(shè)投資及生產(chǎn)運(yùn)行安全都十分關(guān)鍵。本文擬就冶金行業(yè)常見(jiàn)的輸送棧橋及轉(zhuǎn)運(yùn)站的水消防設(shè)施設(shè)計(jì)進(jìn)行分析探討，以期為此類(lèi)建（構(gòu)）筑物水消防設(shè)計(jì)提供參考。

1? ?相關(guān)消防設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求

輸送棧橋是冶金行業(yè)運(yùn)送物料的架空橋，其主要采用皮帶機(jī)輸送設(shè)備或管道輸送設(shè)備，從封閉形式來(lái)看分為封閉式、半封閉式和敞開(kāi)式。轉(zhuǎn)運(yùn)站的主要功能是原料的連續(xù)輸送，主要存在于運(yùn)輸通道中需要變更高度和轉(zhuǎn)換方向的位置。大型轉(zhuǎn)運(yùn)站還會(huì)承載著煤、焦炭等原料的分揀功能，分揀完畢的物料裝入料車(chē)，通過(guò)皮帶機(jī)運(yùn)往下一站。近年來(lái)，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(kuò)大，輸送棧橋及轉(zhuǎn)運(yùn)站共同組成的輸送系統(tǒng)“大動(dòng)脈”為各生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。

但是，輸送棧橋加轉(zhuǎn)運(yùn)站輸送物料種類(lèi)多，空間狹小，位置高，設(shè)備集中，廊道“煙囪效應(yīng)”大，導(dǎo)致輸送系統(tǒng)著火初期不易被發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生明火后火勢(shì)容易發(fā)展迅速、撲救困難。常見(jiàn)的水消防設(shè)施有消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)等，其中自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)又分為水噴霧、細(xì)水霧、水噴淋、防火分隔水幕、防護(hù)冷卻、固定消防炮、自動(dòng)跟蹤定位射流等。如何合理、高效地選擇設(shè)置這類(lèi)輸送系統(tǒng)的消防設(shè)施是冶金行業(yè)消防安全的重要一環(huán)。

1.1? 建（構(gòu)）筑物的定性及分類(lèi)

依據(jù)《火力發(fā)電廠(chǎng)與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50229—2019）及《鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50414—2018）中建（構(gòu)）筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)，運(yùn)送煤、焦炭等可燃物料的地上及地下轉(zhuǎn)運(yùn)站、帶式輸送機(jī)通廊的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)為丙類(lèi)；運(yùn)送礦石等不燃物料的地上及地下轉(zhuǎn)運(yùn)站、帶式輸送機(jī)通廊的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)為戊類(lèi)。

1.2? 室外消防

室外消防用水量應(yīng)按同一時(shí)間內(nèi)火災(zāi)的發(fā)生次數(shù)與一次火災(zāi)滅火所需消防用水量確定。依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50974—2014）第3．3節(jié)建筑物室外消火栓設(shè)計(jì)流量的規(guī)定，輸送棧橋、轉(zhuǎn)運(yùn)站室外消防一次用水量根據(jù)火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)及建（構(gòu)）筑物體積確定，具體如表1所示。

1.3? 室內(nèi)消防

1）室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。由上述建（構(gòu)）筑物的定性及分類(lèi)可知，輸送棧橋、轉(zhuǎn)運(yùn)站可分為運(yùn)送煤、焦炭等可燃物料的運(yùn)煤棧橋和轉(zhuǎn)運(yùn)站，以及運(yùn)送礦石等不燃物料的輸送棧橋、轉(zhuǎn)運(yùn)站。根據(jù)《火力發(fā)電廠(chǎng)與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50229—2019）中第7.3.2條和《鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50414—2018）中第8.2.1條，不論是運(yùn)煤棧橋，還是運(yùn)送礦石類(lèi)不燃物料的輸送棧橋均可不設(shè)置室內(nèi)消火栓，但是運(yùn)送動(dòng)力煤的轉(zhuǎn)運(yùn)站室內(nèi)需設(shè)置消火栓，運(yùn)送非動(dòng)力煤種的轉(zhuǎn)運(yùn)站室內(nèi)可不設(shè)置消火栓。室內(nèi)消火栓系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)、建筑高度及建筑體積等參考《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50974—2014）中相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)置，本文不再贅述。

2）室內(nèi)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。運(yùn)送動(dòng)力煤的輸送系統(tǒng)火災(zāi)探測(cè)器與固定滅火系統(tǒng)參考《火力發(fā)電廠(chǎng)與變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50229—2019）中表7.1.8 進(jìn)行選型。另外，運(yùn)煤系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)站在與運(yùn)煤棧橋連接處需設(shè)置水幕防火分隔系統(tǒng)，封閉式運(yùn)煤棧橋內(nèi)需設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)響應(yīng)是系統(tǒng)啟動(dòng)速度的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須考慮的基本參數(shù)之一。一般而言，以防護(hù)為目的的水噴霧滅火系統(tǒng)的系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間為60 s。

2? ?應(yīng)用實(shí)例分析

2.1? 項(xiàng)目概況

某大型鋼鐵企業(yè)動(dòng)力煤料場(chǎng)改造項(xiàng)目旨在為焦?fàn)t升級(jí)建設(shè)項(xiàng)目提供建設(shè)用地，同時(shí)保供能源中心發(fā)電分廠(chǎng)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的用煤需求。該項(xiàng)目需要新建１條翻車(chē)機(jī)卸料線(xiàn)，并在現(xiàn)有動(dòng)力煤供料系統(tǒng)南側(cè)新增1條供煤料線(xiàn)。動(dòng)力煤料場(chǎng)改造工程新增建（構(gòu)）筑物均按《火力發(fā)電廠(chǎng)和變電站設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ ５０２２９—２０１９）中機(jī)組容量300 MW及以上的燃煤電廠(chǎng)相關(guān)要求設(shè)置消防設(shè)施，其中轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)設(shè)室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)，輸煤棧橋內(nèi)設(shè)水噴霧滅火系統(tǒng)，并在轉(zhuǎn)運(yùn)站與輸煤棧橋連接處設(shè)水幕分隔。具體消防用水量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

2.2? 消防水源

本項(xiàng)目消防水源為新建焦?fàn)t區(qū)域消防蓄水池。各消防系統(tǒng)接管及水壓分別為：1）室外消火栓給水系統(tǒng)接管管徑為DN150，接點(diǎn)處管網(wǎng)壓力要求不小于0.3 MPa。2）室內(nèi)消火栓及水幕分隔給水系統(tǒng)接管管徑為DN200，接點(diǎn)處管網(wǎng)壓力要求不小于0.7 MPa。3）室內(nèi)水噴霧滅火系統(tǒng)接管管徑為DN200，接點(diǎn)處管網(wǎng)壓力要求不小于0.9 MPa。

2.3? 室外消火栓給水系統(tǒng)

室外消火栓給水系統(tǒng)接自新建焦?fàn)t區(qū)域室外消防管網(wǎng)，兩路接引，接管管徑均為DN150。室外消火栓給水系統(tǒng)自新建焦?fàn)t區(qū)域室外消防管網(wǎng)接出后，一路沿供煤系統(tǒng)備用線(xiàn)南側(cè)由西向東、由南向北敷設(shè)，另一路沿料場(chǎng)北側(cè)由西向東敷設(shè)，并在本工程區(qū)域內(nèi)成環(huán)。室外消火栓采用地下式消火栓，消火栓間距不大于120 m，保護(hù)半徑不大于150 m。新建料場(chǎng)室外消火栓給水管道埋地敷設(shè)，主管管徑均為DN150，管道全長(zhǎng)約2 150 m。新建室外消火栓給水管道采用無(wú)縫鋼管，除管道與閥門(mén)等設(shè)備連接處采用法蘭連接外，其余均為焊接。

2.4? 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)

室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)接自新建焦?fàn)t區(qū)域室內(nèi)消防管網(wǎng)，兩路接引，接管管徑均為DN200。室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)自新建焦?fàn)t區(qū)域室內(nèi)消防管網(wǎng)接出后，與室外消火栓給水管網(wǎng)并行敷設(shè)，并在本工程區(qū)域內(nèi)成環(huán)。

室內(nèi)消火栓采用單栓室內(nèi)消火栓箱；同時(shí)使用水槍數(shù)為6支，每支水槍水量為5 L/s，充實(shí)水柱13 m；栓口動(dòng)壓大于0.7 MPa處采用減壓穩(wěn)壓型消火栓。消火栓口徑為DN65，水槍噴嘴為19 mm，配25 m長(zhǎng)襯膠水龍帶。室內(nèi)消火栓的布置須保證同層２支水槍的充實(shí)水柱能同時(shí)到達(dá)室內(nèi)任何部位。

新建料場(chǎng)室內(nèi)消火栓給水管道室外部分采用埋地敷設(shè)，室內(nèi)部分沿轉(zhuǎn)運(yùn)站架空敷設(shè)，主管管徑均為DN200，室外部分管道全長(zhǎng)約3 150 m。消火栓給水管道室外埋地部分管道采用無(wú)縫鋼管，除管道與閥門(mén)等設(shè)備連接處采用法蘭連接外，其余均為焊接。室內(nèi)架空管道采用內(nèi)外熱鍍鋅鋼管，管徑≥80 mm時(shí)采用溝槽連接件（或卡箍），管徑＜80 mm時(shí)采用螺紋連接。管道與閥門(mén)等設(shè)備連接處均采用法蘭連接。

2.5? 輸煤棧橋水噴霧滅火系統(tǒng)

水噴霧滅火系統(tǒng)由水霧噴頭、雨淋閥組、過(guò)濾器、供水管道等附件組成，系統(tǒng)具有自動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)緊急手動(dòng)和消防控制室遠(yuǎn)程啟動(dòng)等啟動(dòng)方式。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火災(zāi)探測(cè)器或人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后自動(dòng)（或手動(dòng)）啟動(dòng)雨淋閥組，然后通過(guò)水霧噴頭噴水，進(jìn)行自動(dòng)滅火。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，要求在啟動(dòng)起火區(qū)段雨淋報(bào)警閥的同時(shí)，啟動(dòng)起火區(qū)段下游相鄰區(qū)段的雨淋報(bào)警閥，并同時(shí)切斷皮帶輸送機(jī)的電源。

本項(xiàng)目新建輸煤棧橋內(nèi)設(shè)水噴霧滅火系統(tǒng)，依據(jù)《水噴霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50219—2014）進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)保護(hù)對(duì)象為輸送機(jī)皮帶時(shí)，噴霧強(qiáng)度為10 L/（min·m2），噴頭工作壓力不小于0.35 MPa，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間為60 s。新建翻車(chē)機(jī)卸料線(xiàn)及新增供煤料線(xiàn)中最長(zhǎng)的兩條相鄰輸送機(jī)皮帶長(zhǎng)分別為120 m、110 m，輸送機(jī)皮帶寬均為1.2 m，輸送機(jī)皮帶的保護(hù)面積按上行皮帶的上表面面積確定為120 m2，水霧噴頭選用ZSTWB 21.4-120型，流量系數(shù)為21.4，噴射角為120 °，有效距離為2.0 m。水霧噴頭布置見(jiàn)圖１。

水霧噴頭的流量計(jì)算公式如下：

q=K√（１０p）

式中：q為水霧噴頭的流量，L/min；P為水霧噴頭的工作壓力，MPa；K為水霧噴頭的流量系數(shù)。計(jì)算得：q=40 L/min。保護(hù)對(duì)象采用單排噴頭布置，同時(shí)使用噴頭數(shù)為115個(gè)（兩個(gè)相鄰防護(hù)分區(qū)），水噴霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為4 800 L/min，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為1 h。水霧噴頭安裝示意見(jiàn)圖２。

水噴霧滅火系統(tǒng)給水管道自新建焦?fàn)t區(qū)域消防水泵房接出后，與室外消火栓給水管網(wǎng)并行敷設(shè)，并在本工程區(qū)域內(nèi)成環(huán)。

新建料場(chǎng)水噴霧滅火系統(tǒng)給水管道室外部分采用埋地敷設(shè)，室內(nèi)部分沿轉(zhuǎn)運(yùn)站、輸煤棧橋架空敷設(shè)，主管管徑均為DN200，室外部分管道全長(zhǎng)約3 100 m。

水噴霧滅火系統(tǒng)給水管道室外埋地部分管道采用無(wú)縫鋼管，除管道與閥門(mén)等設(shè)備連接處采用法蘭連接外，其余均為焊接。室內(nèi)架空管道采用內(nèi)外熱鍍鋅鋼管，管徑≥80 mm時(shí)采用溝槽連接件（或卡箍），管徑＜80 mm時(shí)采用螺紋連接。管道與閥門(mén)等設(shè)備連接處均采用法蘭連接。

2.6? ?轉(zhuǎn)運(yùn)站及輸煤棧橋連接處水幕防火分隔系統(tǒng)

新建轉(zhuǎn)運(yùn)站與輸煤棧橋連接處設(shè)水幕防火分隔系統(tǒng)，系統(tǒng)噴水強(qiáng)度為2 L/（s·m），噴頭工作壓力不小于0.1 MPa。依據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中防火分隔水幕的噴頭布置，應(yīng)保證水幕的寬度不小于6 m；采用水幕噴頭時(shí)，噴頭應(yīng)不少于3排；采用開(kāi)式灑水噴頭時(shí)，噴頭應(yīng)不少于2排。本項(xiàng)目采用ZSTKZ-15型開(kāi)式灑水噴頭，噴頭流量系數(shù)K=80，開(kāi)式灑水噴頭的流量

q=K√（１０p）

式中：q為噴頭流量，L/min；P為噴頭工作壓力，MPa；

K為噴頭的流量系數(shù)。計(jì)算得，開(kāi)式噴頭的流量q=80 L/min。本項(xiàng)目中水幕分隔系統(tǒng)最大同時(shí)使用噴頭數(shù)為37個(gè)，水幕防火分隔系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為50 L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為1 h。

水幕防火分隔系統(tǒng)給水管道接自本工程新建室內(nèi)消火栓系統(tǒng)給水管網(wǎng)。水幕防火分隔系統(tǒng)由水幕噴頭、雨淋閥組、過(guò)濾器、供水管道等附件組成，系統(tǒng)具有自動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)緊急手動(dòng)啟動(dòng)和消防控制室遠(yuǎn)程啟動(dòng)等方式。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火災(zāi)探測(cè)器或人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后自動(dòng)（或手動(dòng)）啟動(dòng)雨淋閥組，然后通過(guò)水幕噴頭噴水，進(jìn)行阻火、隔火或冷卻防火隔斷物。

水幕防火分隔系統(tǒng)給水管道均為沿轉(zhuǎn)運(yùn)站或輸煤棧橋架空敷設(shè)，管道采用內(nèi)外熱鍍鋅鋼管，管徑≥80 mm時(shí)采用溝槽連接件（或卡箍），管徑＜80 mm時(shí)采用螺紋連接。管道與閥門(mén)等設(shè)備連接處均采用法蘭連接。

3? ?結(jié)語(yǔ)

工業(yè)消防設(shè)施設(shè)計(jì)事關(guān)建設(shè)工程的安全，更關(guān)乎人民群眾生命及財(cái)產(chǎn)安全，必須高度重視。輸送棧橋、轉(zhuǎn)運(yùn)站等配套建（構(gòu)）筑物是冶金工業(yè)的重要組成部分，其消防設(shè)施的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)輸送物料的特性以及封閉類(lèi)型嚴(yán)格參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采取合理的消防設(shè)計(jì)方案，提高輸送棧橋及轉(zhuǎn)運(yùn)站等設(shè)施內(nèi)消防系統(tǒng)的安全、合規(guī)設(shè)置。一般而言，火力發(fā)電廠(chǎng)配套的輸煤棧橋、轉(zhuǎn)運(yùn)站等項(xiàng)目，轉(zhuǎn)運(yùn)站室內(nèi)需設(shè)置消火栓系統(tǒng)；封閉式運(yùn)煤棧橋需設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)；轉(zhuǎn)運(yùn)站與運(yùn)煤棧橋連接處需設(shè)置防火分隔水幕滅火系統(tǒng)。運(yùn)送礦石等不燃物料的輸送棧橋、轉(zhuǎn)運(yùn)站可不設(shè)置室內(nèi)消防系統(tǒng)。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同物料的特性、場(chǎng)所的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)及項(xiàng)目所屬行業(yè)分類(lèi)等，依據(jù)適用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，合規(guī)選擇設(shè)置消防設(shè)施，以滿(mǎn)足建設(shè)工程消防設(shè)施設(shè)計(jì)要求。

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收稿日期：2023-11-29

作者簡(jiǎn)介：何苗苗（1988—），女，工程師，主要從事給排水設(shè)計(jì)工作。