冷　靜?。ㄖ薪坏诙絼?wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，湖北　武漢　430060）

重慶某港口皮帶車(chē)隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)探討

冷靜（中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，湖北武漢430060）

在分析某港口皮帶車(chē)隧道斷面形式、外部條件基礎(chǔ)上，結(jié)合隧道使用要求，論述了通風(fēng)系統(tǒng)方案形成過(guò)程，探討了皮帶車(chē)隧道通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，可為今后類(lèi)似工程提供參考。

皮帶車(chē)隧道；通風(fēng)；防火措施

0　前言

在水位差較大的區(qū)域，為適應(yīng)水位差的變化，碼頭型式多為斜坡式，在斜坡道上采用可移動(dòng)皮帶車(chē)，水位變化時(shí)躉船、皮帶車(chē)可沿斜坡道移動(dòng)以滿(mǎn)足不同水位下工藝裝卸要求。此類(lèi)碼頭需在后方新建隧道以放置可移動(dòng)皮帶車(chē)，依據(jù)工藝系統(tǒng)要求不同，皮帶車(chē)隧道內(nèi)有時(shí)需設(shè)物料轉(zhuǎn)載點(diǎn)。為保證隧道檢維修作業(yè)人員及設(shè)備操作人員安全，需結(jié)合具體工程情況，選擇合理、經(jīng)濟(jì)的隧道通風(fēng)方案。

1　工程概況

本文研究的皮帶車(chē)隧道（橫斷面見(jiàn)圖1）位于重慶某港口，港口設(shè)2個(gè)散貨進(jìn)口泊位、2個(gè)散貨出口泊位，裝卸貨種為煤炭，碼頭前沿總平面布置見(jiàn)圖2。散貨泊位均采用斜坡式碼頭型式，散貨泊位后方平臺(tái)上布置有箱涵與皮帶車(chē)隧道相連。水位變化時(shí)，隧道內(nèi)的皮帶車(chē)拖拉系統(tǒng)牽引卸（接）料皮帶車(chē)沿斜坡道移動(dòng)，進(jìn)行裝卸作業(yè)。皮帶車(chē)隧道終點(diǎn)設(shè)置鋼筋混凝土封墻，隧道內(nèi)無(wú)物料轉(zhuǎn)載點(diǎn)。

2　系統(tǒng)需求分析

設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)的作用為保障生產(chǎn)場(chǎng)所室內(nèi)外空氣環(huán)境，控制生產(chǎn)過(guò)程中散發(fā)的有害物質(zhì)以及余熱、余濕，并補(bǔ)充一定新風(fēng)。本方案皮帶車(chē)隧道終點(diǎn)設(shè)置封墻，僅在箱涵水側(cè)與外界相連，隧道內(nèi)部空氣與外部置換受阻，運(yùn)行過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致隧道內(nèi)部空氣含氧量降低。針對(duì)此種情況，需設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，以滿(mǎn)足工作人員勞動(dòng)衛(wèi)生要求。因本方案隧道內(nèi)無(wú)物料轉(zhuǎn)載點(diǎn)，可不設(shè)粉塵凈化裝置。

圖1　皮帶車(chē)隧道橫斷面圖（尺寸以cm計(jì)）

圖2　碼頭前沿總平面布置圖

3　系統(tǒng)形式分析

3.1自然通風(fēng)

依靠隧道內(nèi)、外風(fēng)力造成的風(fēng)壓即超靜壓差和空氣溫差所造成的熱壓即熱位差，使空氣流動(dòng)的通風(fēng)方式稱(chēng)之為自然通風(fēng)［1］。自然通風(fēng)是一種節(jié)能的通風(fēng)方式，可減少設(shè)置通風(fēng)機(jī)帶來(lái)的初投資及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。影響自然通風(fēng)效果因素較多，需依據(jù)實(shí)際條件判定自然通風(fēng)力。

風(fēng)壓隨季節(jié)、風(fēng)速、風(fēng)向變化而變化，本工程所在地冬季、夏季及年最多風(fēng)向不盡相同，難以形成全年穩(wěn)定的風(fēng)壓。隧道內(nèi)僅有工藝皮帶車(chē)、照明設(shè)施及數(shù)量有限的電纜，其散熱量不足以形成穩(wěn)定的上升氣流。另外，自然通風(fēng)需設(shè)置通風(fēng)豎井，而皮帶車(chē)隧道位于山體內(nèi)部，修建豎井施工難度較大。因此針對(duì)港區(qū)皮帶車(chē)隧道，采用機(jī)械通風(fēng)為首選。

3.2機(jī)械通風(fēng)

依靠通風(fēng)機(jī)的壓力使空氣流動(dòng)的通風(fēng)方式為機(jī)械通風(fēng)，其不易受外界環(huán)境影響，通風(fēng)效果穩(wěn)定。機(jī)械通風(fēng)有以下3種方式：①機(jī)械進(jìn)風(fēng)，自然排風(fēng)；②自然進(jìn)風(fēng)，機(jī)械排風(fēng)；③機(jī)械進(jìn)風(fēng)，機(jī)械排風(fēng)。各通風(fēng)方式對(duì)比見(jiàn)表1。

機(jī)械通風(fēng)三種方式對(duì)比　表1

本工程4條皮帶車(chē)隧道長(zhǎng)度均較短（約為75m），但因隧道僅在箱涵水側(cè)與外界相連，隧道終點(diǎn)設(shè)封墻，采用方式一和方式二難以保證隧道內(nèi)空氣置換效果，因此本方案采用方式三。

4　系統(tǒng)布局及運(yùn)行條件分析

4.1系統(tǒng)布局

機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)布局應(yīng)結(jié)合工程造價(jià)、技術(shù)難度、運(yùn)行維護(hù)成本等綜合考慮。主要有以下3種形式：①設(shè)置送排風(fēng)豎井，風(fēng)機(jī)吊裝于隧道內(nèi)；②設(shè)置送排風(fēng)豎井，風(fēng)機(jī)放置于豎井內(nèi)；③采用風(fēng)管送排風(fēng)，風(fēng)機(jī)放置于隧道外部。3種形式分析見(jiàn)表2。

本工程隧道距散貨堆場(chǎng)較遠(yuǎn)，箱涵與隧道銜接處設(shè)置平臺(tái)，隧道橫斷面尺寸基本滿(mǎn)足安裝風(fēng)管的要求。依據(jù)上述特點(diǎn)，本方案將風(fēng)機(jī)設(shè)置于后方平臺(tái)上箱涵與隧道相接處，送排風(fēng)風(fēng)管布置于隧道上方、工藝所需檢維修空間外側(cè)。同時(shí)，為避免氣流短路，采用送風(fēng)口平送、異側(cè)風(fēng)管管底處風(fēng)口排風(fēng)的氣流組織形式。風(fēng)管采用單面變徑，將其對(duì)于人員行走的影響降至對(duì)低。隧道風(fēng)管橫斷面布置見(jiàn)圖3。

機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)布局形式對(duì)比　表2

圖3　隧道風(fēng)管橫斷面布置圖

4.2運(yùn)行條件

根據(jù)人員維護(hù)檢修需要及火災(zāi)時(shí)避免火勢(shì)蔓延的要求，本方案設(shè)置的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行條件如下。

①巡視運(yùn)行條件

通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置目的為保證隧道內(nèi)空氣品質(zhì)滿(mǎn)足健康要求，因此在進(jìn)入隧道時(shí)需開(kāi)啟送排風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)換氣，直至人員結(jié)束檢維修作業(yè)出隧道為止。

②火災(zāi)時(shí)運(yùn)行條件

皮帶車(chē)隧道日常無(wú)人員出入，發(fā)生火災(zāi)時(shí)通風(fēng)機(jī)需停止運(yùn)行，以防止火勢(shì)經(jīng)風(fēng)管蔓延至隧道內(nèi)其他區(qū)域或經(jīng)風(fēng)機(jī)蔓延至隧道內(nèi)，同時(shí)可避免電源短路引起的二次火災(zāi)。通過(guò)在風(fēng)管上安裝70℃防火閥實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)情況下通風(fēng)系統(tǒng)的控制。

5　通風(fēng)量分析

隧道內(nèi)通風(fēng)量根據(jù)有害物質(zhì)散發(fā)量、余熱及余濕量確定。對(duì)有害物質(zhì)數(shù)量不明確的情況，可按換氣次數(shù)確定。相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有：①輸煤地道機(jī)械通風(fēng)量可按換氣次數(shù)15次/h計(jì)［2］；②輸煤系統(tǒng)地下建筑通風(fēng)量可按夏季換氣次數(shù)不少于15次/h計(jì)、冬季通風(fēng)量按換氣次數(shù)不少于5次/h計(jì)［3］；③同時(shí)放散熱、蒸汽和有害氣體的廠房，除應(yīng)設(shè)局部排風(fēng)外，宜從上部區(qū)域進(jìn)行自然或機(jī)械的全面排風(fēng)，排風(fēng)量不應(yīng)小于按1次/h計(jì)算的風(fēng)量［4］。

本方案隧道內(nèi)散熱量、散濕量有限且基本不產(chǎn)生有害物質(zhì)，因此按換氣次數(shù)確定通風(fēng)量，換氣次數(shù)參照相關(guān)規(guī)范確定。

6　結(jié)語(yǔ)

皮帶車(chē)隧道通風(fēng)需綜合考量工藝布局、隧道外部條件及斷面形式、通風(fēng)效果等因素，合理選擇通風(fēng)系統(tǒng)形式，進(jìn)而確定防火設(shè)計(jì)方案。

①合理確定通風(fēng)量。隧道內(nèi)通風(fēng)量取決于隧道內(nèi)有害物質(zhì)，散熱、散濕量大小，風(fēng)量過(guò)大會(huì)增加噪音，增加投資與運(yùn)營(yíng)費(fèi)用；風(fēng)量過(guò)小，不利于有害物質(zhì)控制，無(wú)法滿(mǎn)足衛(wèi)生要求。當(dāng)隧道內(nèi)有害物質(zhì)散發(fā)量可以確定且有較大散熱、散濕量時(shí)，需分別計(jì)算稀釋有害物質(zhì)、消除余熱、余濕的通風(fēng)量，按其中所需最大空氣量確定。

②應(yīng)結(jié)合隧道斷面形式、外部條件確定通風(fēng)系統(tǒng)布局，使通風(fēng)效果最優(yōu)。皮帶車(chē)隧道服務(wù)于港區(qū)工藝系統(tǒng)，風(fēng)管設(shè)置需考慮工藝設(shè)備的使用及維護(hù)要求。本方案將隧道內(nèi)風(fēng)管設(shè)置在皮帶車(chē)所需的運(yùn)營(yíng)維護(hù)空間之外，盡可能提升風(fēng)管管底高度以避免人員作業(yè)時(shí)碰頭。當(dāng)隧道與轉(zhuǎn)運(yùn)站相接時(shí)，可將風(fēng)機(jī)放置于轉(zhuǎn)運(yùn)站風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)，減少隧道內(nèi)占用空間。同時(shí)為使通風(fēng)效果最優(yōu)，避免通風(fēng)盲端，應(yīng)將送排風(fēng)口可交錯(cuò)布置。交錯(cuò)布置形式有送、排風(fēng)口上下交錯(cuò)和水平交錯(cuò)。

③合理確定防火閥形式。通風(fēng)系統(tǒng)是火災(zāi)蔓延的途徑之一，設(shè)置防火閥可有效阻止火災(zāi)蔓延。按是否采用弱電控制可將安裝于通風(fēng)系統(tǒng)的防火閥分為防煙防火閥、防火閥兩類(lèi)，兩類(lèi)防火閥均可在70℃時(shí)溫度熔斷關(guān)閉，前者還可靠煙感器控制動(dòng)作，用電訊號(hào)控制關(guān)閉。防火閥形式應(yīng)依據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)是否穿越防火分隔等重要區(qū)域、控制專(zhuān)業(yè)是否設(shè)置煙感探測(cè)器綜合確定。當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)穿越防火分隔且控制專(zhuān)業(yè)設(shè)有煙感探測(cè)器時(shí)，需選用防煙防火閥。本方案皮帶車(chē)隧道內(nèi)無(wú)煙感探測(cè)器，且通風(fēng)系統(tǒng)未穿越防火分隔，選用防火閥可兼顧安全性與經(jīng)濟(jì)性。

［1］金學(xué)易，陳文英.隧道通風(fēng)及隧道空氣動(dòng)力學(xué)［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，1983.

［2］GB/T50466-2008，煤炭工業(yè)供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］DL/T5035-2004，火力發(fā)電廠采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程［S］.

［4］GB50019-2015，工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［5］GB50016-2014，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］.

U453.5

B

1007-7359（2016）04-0181-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.071

冷靜（1987-），女，湖北武漢人，畢業(yè)于西南石油大學(xué)，碩士，助理工程師。