胡春靜

（合肥水泥研究設(shè)計院，230051）

水泥廠消防設(shè)計中火災(zāi)危險性分析

胡春靜

（合肥水泥研究設(shè)計院，230051）

為保證水泥廠的正常運行，水泥廠消防設(shè)計是水泥廠設(shè)計中必不可少的重要環(huán)節(jié)。在水泥廠消防設(shè)計前，對整個水泥工廠的火災(zāi)危險性進行從各子項細(xì)節(jié)剖析的分析是十分有必要的。結(jié)合現(xiàn)有消防設(shè)備和消防系統(tǒng)的更新，旨在為水泥消防設(shè)計提供參考。

水泥廠 消防設(shè)計 火災(zāi)風(fēng)險評估 火災(zāi)危險性分析

1. 引言

為了防止和減少水泥廠火災(zāi)危害，保護人身和財產(chǎn)安全，水泥廠消防設(shè)計日益重要。從一些老水泥工廠的火災(zāi)情況表明，在以下部位，如：煤粉制備車間的煤粉倉、煤粉除塵器、煤堆場和紙袋庫等都曾發(fā)生火災(zāi)，造成一定的損失。為保證水泥工廠重要設(shè)備、儀表不受損壞，保護工人人身安全，對水泥廠的火災(zāi)危險性進行全面的火災(zāi)危險性分析和風(fēng)險評估對于水泥廠的消防設(shè)計日益重要。水泥廠的火災(zāi)危險性分析通過認(rèn)真研究水泥廠火災(zāi)規(guī)律和特點，增強對水泥廠火災(zāi)發(fā)生機理的認(rèn)識，遵循國家的有關(guān)方針政策，從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，展開水泥產(chǎn)火災(zāi)風(fēng)險識別和風(fēng)險評估。

2. 水泥廠火災(zāi)風(fēng)險識別和分析

2.1 系統(tǒng)介紹

根據(jù)《水泥工程設(shè)計規(guī)范》（GB50295-2008）和《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB 50016-2006）等有關(guān)規(guī)定，水泥廠主要生產(chǎn)車間產(chǎn)生火災(zāi)危險性類別見表，水泥廠中除了煤粉制備級輸送乙類，其余危險性都為丙、丁、戊類。建構(gòu)筑物廠房最低耐火等級中，中央控制室為一級，其余為二、三級。

表1 水泥廠主要車間產(chǎn)生火災(zāi)危險性類別

2.2 水泥廠生產(chǎn)和儲存物品的危險性分類

水泥廠生產(chǎn)的火災(zāi)危險性是指生產(chǎn)過程中發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故的原因、因素和條件，以及水泥廠火災(zāi)擴大蔓延條件的總和。它取決于水泥廠原燃材料及產(chǎn)品的性質(zhì)、生產(chǎn)設(shè)備的缺陷、生產(chǎn)作業(yè)行為、工藝參數(shù)的控制和生產(chǎn)環(huán)境等諸多因素的交互作用。評定水泥廠生產(chǎn)過程的危險性，必須在理解和掌握水泥生產(chǎn)中所使用材料的物理、化學(xué)性質(zhì)和火災(zāi)、爆炸等因素的聯(lián)系與作用，評價水泥及熟料生產(chǎn)過程發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故的可能性。水泥工程中廠房的火災(zāi)危險性類別是以生產(chǎn)過程中使用和產(chǎn)出物質(zhì)的火災(zāi)危險性類別確定的，物質(zhì)的火災(zāi)危險性是確定生產(chǎn)的火災(zāi)危險性類別的基礎(chǔ)。

水泥廠中的原料為石灰石、鐵質(zhì)原料、硅質(zhì)原料、鋁質(zhì)原料、原煤、石膏和混合材等，另外還涉及生產(chǎn)線點火用柴油，機械潤滑油，廢氣粉塵和煙氣等。在水泥生產(chǎn)線中，屬于危險化學(xué)品的物質(zhì)較少，只有工藝及自動化用的空氣（壓縮）、檢修時用的乙炔、氧（壓縮的）屬于危險化學(xué)品。水泥生產(chǎn)過程的中間產(chǎn)物——煤粉的危險性類別為乙類，在消防設(shè)計時應(yīng)該圍繞煤粉制備及輸送重點設(shè)計。但是氧氣、乙炔瓶只是檢修時零星使用，建有臨時庫房供以當(dāng)天存放，其危險性雖然為甲類，但是占水泥廠防火分區(qū)面積比例不足5%，在總圖設(shè)計時應(yīng)著重注意其防火間距的設(shè)計。

2.3 水泥廠建筑分類和耐火等級

水泥廠中建構(gòu)筑物按照使用性質(zhì)分主要是工業(yè)建筑，廠前區(qū)中包括辦公樓、食堂、宿舍等公共建筑。其中，工業(yè)建筑又分為加工、生產(chǎn)類廠房和倉儲類庫房，廠房和倉庫又按其生產(chǎn)或儲存物質(zhì)的性質(zhì)分類。按其結(jié)構(gòu)形式和建造材料，水泥廠建構(gòu)筑物主要是鋼混結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。其中，煤粉制備危險性等級屬于乙類，其車間采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。

水泥廠廠房、倉庫的耐火等級、建筑面積、層數(shù)等與其生產(chǎn)或儲存的類型有著密不可分的關(guān)系，若修建的建構(gòu)筑物不符合生產(chǎn)火災(zāi)危險性分類所要求的耐火等級、結(jié)構(gòu)、層數(shù)、占地面積、防火間距、安全疏散等方面的要求，將會增大生產(chǎn)、輔助區(qū)域內(nèi)的火災(zāi)危險性和發(fā)生火災(zāi)后增大滅火難度。建筑物若材料不合格，或施工過程錯用材料、偷工減料，導(dǎo)致工程總體質(zhì)量不合格，可能由于質(zhì)量原因，導(dǎo)致建筑物垮塌，引發(fā)事故。

2.4 水泥廠總平面布局和平面布置

水泥廠的總平面布局應(yīng)滿足工藝要求和消防安全的要求。一般要根據(jù)建構(gòu)筑物的使用性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模、建筑高度、體量及火災(zāi)危險性等，合理確定其建筑位置、防火間距、消防車道和消防水源等。按功能分區(qū)，在滿足生產(chǎn)需要的前提下，充分考慮人貨分流和生產(chǎn)安全。廠區(qū)內(nèi)有環(huán)形道路，便于車輛通行、設(shè)備檢修，并有利于防火。廠區(qū)道路設(shè)計根據(jù)水泥工藝流程、年產(chǎn)量，合理地組織車流、人流，并應(yīng)保證運輸、裝卸作業(yè)安全條件。工廠分別設(shè)置人流出入口和貨流出入口。廠區(qū)內(nèi)人流、貨流比較集中的主干道，沿干道設(shè)置人行道。在總圖布置上考慮消防車的回旋余地，并按規(guī)定在室外設(shè)置消火栓。

水泥廠各車間平面布置時應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模需要，合理劃分生產(chǎn)區(qū)、儲存區(qū)、生產(chǎn)輔助設(shè)施、廠前區(qū)等，應(yīng)根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、規(guī)模、火災(zāi)危險性以及所處的環(huán)境、地形、風(fēng)向等因素，合理布置，建筑之間留有足夠的防火間距，以消除或減少建筑物之間及周邊環(huán)境的相互影響和火災(zāi)危害。

2.5 水泥廠電氣防火

水泥廠電氣線路是用于傳輸電能、傳遞信息和宏觀電磁能量轉(zhuǎn)換的載體，電氣線路火災(zāi)除了由外部的火源或火種直接引燃外，主要是由于自身在運行過程中出現(xiàn)的短路、過載、接觸電阻過大以及漏電等故障產(chǎn)生電弧、電火花或電線、電纜過熱，引燃電線、電纜及其周圍的可燃物而引發(fā)的火災(zāi)。通過對電氣線路火災(zāi)事故原因的統(tǒng)計分析，水泥廠電氣線路的防火措施主要應(yīng)從電線電纜的選擇、線路的敷設(shè)及連接、在線路上采取保護措施等方面入手。

水泥廠中，用電設(shè)備故障或使用不當(dāng)是導(dǎo)致電氣火災(zāi)的另一重要原因，電氣防火主要包括照明器具防火、電氣裝置防火和電動機防火。其中，照明器具防火主要包括電氣照明燈具的選型和照明燈具的設(shè)置；電氣裝置防火主要包括開關(guān)防火、高低壓配電柜防火、電流保護裝置防火、啟動器防火等；電動機的火災(zāi)危險性主要有過載、斷相運行、接觸不良、絕緣損壞、機械摩擦、選型不當(dāng)、接地不良等因素，電動機火災(zāi)預(yù)防措施包括合理選擇功率和形式、合理選擇啟動方式、正確安裝電動機、設(shè)置符合要求的保護裝置、啟動符合規(guī)范要求、加強運行監(jiān)視、加強電動機的運行維護等措施。電氣設(shè)備做好每年的預(yù)防性試驗和定期校驗工作，做好電力技術(shù)監(jiān)督工作，確保各設(shè)備的運轉(zhuǎn)安全可靠。

2.6 水泥廠防火分區(qū)和安全疏散

水泥工廠總圖設(shè)計中，將廠前區(qū)和生產(chǎn)區(qū)分開布置，主生產(chǎn)車間和輔助車間分區(qū)布置，火災(zāi)危險性高的車間與相鄰車間設(shè)計滿足防火間距要求。廠前區(qū)辦公樓設(shè)計防火防煙分區(qū)與分隔?；炇以O(shè)置通風(fēng)裝置。辦公樓、食堂和宿舍等按照公共建筑進行消防設(shè)計。全廠安全疏散設(shè)計根據(jù)建筑物的高度、規(guī)模、使用性質(zhì)、耐火等級和人們在火災(zāi)事故時的心理狀態(tài)與行為特點，確定水泥廠的安全疏散基本蠶食，合理設(shè)置安全疏散走道、樓梯、疏散門、疏散指示標(biāo)志等，為水泥廠工作人員的安全疏散創(chuàng)造有利條件。新建水泥廠中安全設(shè)計應(yīng)該嚴(yán)格按照安全標(biāo)準(zhǔn)一級化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。

3. 水泥廠火災(zāi)危險性控制和消防設(shè)施設(shè)計

水泥廠的消防工作應(yīng)貫徹預(yù)防為主、防消結(jié)合的方針，實行消防安全責(zé)任制，建立健全全廠消防工作網(wǎng)絡(luò)。其中，水泥廠根據(jù)全廠火災(zāi)危險性特征，其消防設(shè)計思路可具體如下:火災(zāi)報警控制器可以安裝在中控室內(nèi)，35kV高壓配電室、10kV中壓配電室、車間電氣室、煤粉制備系統(tǒng)、中控室、紙袋庫等關(guān)鍵位置均設(shè)有光電感煙探測器，進行實時監(jiān)測，同時在控制室及顯著位置增設(shè)聲光報警器和手動報警按鈕，用于發(fā)出火災(zāi)的聲、光及報警信號。其中水泥廠具體消防設(shè)施設(shè)計簡述如下：

1) 總降壓站和中控室各安裝火災(zāi)報警系統(tǒng)一套，配置手提式干粉滅火器。

2) 煤粉制備車間安裝火災(zāi)報警系統(tǒng)一套，并設(shè)置干粉滅火器。

3) 辦公區(qū)域設(shè)置手動和自動火災(zāi)報警器，根據(jù)規(guī)范設(shè)置自動滅火裝置。

4) 電纜溝、管、井設(shè)置感溫纜線，及早發(fā)現(xiàn)高溫區(qū)域。

5) 高壓柜安裝觸頭及電纜頭測溫裝置, 接入火災(zāi)報警系統(tǒng)。

6) 電氣室、中控室和化驗室設(shè)計感溫與感煙探頭，主電纜溝與大電流的電纜橋架內(nèi)設(shè)感溫電纜，接入火災(zāi)報警系統(tǒng)。

7) 設(shè)置煤粉CO2自動滅火系統(tǒng)聯(lián)動系統(tǒng)、紙袋庫噴淋系統(tǒng)聯(lián)動系統(tǒng)、七氟丙烷自動滅火系統(tǒng)聯(lián)動系統(tǒng)等。

4. 結(jié)論

水泥廠中消防安全日益重要，在設(shè)計和生產(chǎn)過程中應(yīng)該對水泥廠的火災(zāi)危險性有充分的認(rèn)識，在管理上應(yīng)該充分重視消防安全工作，消防安全作為水泥廠安全管理重要部分，其消防安全設(shè)施應(yīng)該與建設(shè)項目主體工程“同時設(shè)計、同時施工、同時投入生產(chǎn)和使用”。在對火災(zāi)危險性已有的認(rèn)識基礎(chǔ)上，應(yīng)充分考慮工廠實際情況和發(fā)生火災(zāi)因素的復(fù)雜多樣性，從而有效預(yù)防火災(zāi)或者減少火災(zāi)所帶來的損失。

[1] 劉暉，等.淺談電氣安全設(shè)計在水泥項目中的應(yīng)用 [J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報,2012,(3)

[2] 顧秋云.水泥廠消防給水系統(tǒng)和滅火設(shè)施設(shè)計[J].江蘇建材,2013,(3)

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1007-6344（2015）12-0019-01