施英巖

大連熱電工程設(shè)計有限公司 遼寧大連 116021

隨著我國電力行業(yè)以及石化行業(yè)的新的發(fā)展需要，對煤場的儲煤方式提出了新的要求。燃煤電廠儲煤區(qū)域內(nèi)的干煤由于受到大風(fēng)等環(huán)境因素的影響容易引起塵土，對周圍的空氣質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。此外，由于受到干煤粉塵的飛散使儲煤量不斷減小，容易造成資源的浪費。以上儲煤方式不僅造成了環(huán)境的污染而且造成資源的浪費，不符合現(xiàn)代企業(yè)高環(huán)保性、節(jié)約資源的要求。為了消除以上弊端，企業(yè)采取了新的儲煤方式。干煤棚作為一種應(yīng)用于發(fā)電廠等場景下的新型儲煤設(shè)施，它可以保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源滿足企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。干煤棚的結(jié)構(gòu)眾多，涉及到平面結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等，如何選擇干煤棚的結(jié)構(gòu)是干煤棚消防系統(tǒng)設(shè)計中重要的前期工作。消防炮是是干煤棚消防系統(tǒng)中重要的滅火設(shè)施，通過固定于干煤棚合適的位置實現(xiàn)對干煤棚儲煤區(qū)域的覆蓋。當(dāng)煤場出現(xiàn)隱患時，干煤棚上的消防炮通過自動計算流量與射程對隱患或火災(zāi)區(qū)域進(jìn)行消防滅火[1]。

1 消防系統(tǒng)選擇與設(shè)計

干煤棚需要具備較大的空間，并且采用特定結(jié)構(gòu)的滿足經(jīng)濟(jì)性、搭建簡便性以及剛性較好的要求。其滿足的選擇原則有：

1.1 工藝參數(shù)要求

工藝參數(shù)的要求是其中重要的環(huán)節(jié)，它需要滿足堆料機的工作要求，具體為設(shè)計堆料的長度、高度以及推料機的工作參數(shù)如斗輪的直徑、推料機俯仰角度、回轉(zhuǎn)角度等參數(shù)，這些參數(shù)決定了料堆的空間以推料機工作空間的要求。

1.2 力學(xué)性能要求

不同的干煤棚形狀具有不同的力學(xué)性能，需要綜合考慮干煤棚的整體抵抗能力、環(huán)境適應(yīng)性以及使用范圍。

1.3 實施可行性要求

制造安裝是干煤棚得以實現(xiàn)的重要基礎(chǔ)，不同的干煤棚需要不同的制造工藝以及施工方法，其中每一種制造工藝以及施工方法對于施工工人素質(zhì)、施工質(zhì)量以及施工成不有不同的要求，合理的設(shè)計應(yīng)當(dāng)綜合考慮施工可行性的要求。

1.4 經(jīng)濟(jì)性要求

干煤棚的設(shè)計以及實施應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素，不能只考慮技術(shù)的先進(jìn)性而忽略成本要求。良好的設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足各項設(shè)計指標(biāo)而又能夠降低工程成本。干煤棚的結(jié)構(gòu)分為平面式與空間式，空間式的干煤棚包括平面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。平面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、剛度大、節(jié)約材料以及安裝較為方便的特點但是由于下弦標(biāo)較高，存在風(fēng)荷承載力低于空間利用率較低的特點因此其經(jīng)濟(jì)性較差。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有構(gòu)造簡單、結(jié)構(gòu)合理、剛度較好、經(jīng)濟(jì)性較好的特點。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)包含柱面型的網(wǎng)殼與球面型的網(wǎng)殼[2]。柱面網(wǎng)殼干煤棚兩邊的支撐方式為落地支撐，適用于矩形儲煤場以及平行軌式堆料機的應(yīng)用場景。從受力性能以及施工角度上表現(xiàn)較好，但是，這種結(jié)構(gòu)的干煤棚常出現(xiàn)，煤堆積壓在煤棚支架表面，長期堆積容易造成支架的銹蝕，因此，長期來看，起安全性能較差。球面網(wǎng)殼干煤棚的受力性能與施工簡便性上表現(xiàn)良好，并且這種結(jié)構(gòu)的干煤棚占地面積小，工藝適用性好，經(jīng)濟(jì)性要求較好。目前越來越受到企業(yè)的歡迎。

干煤棚自動滅火系統(tǒng)分為閉式滅火系統(tǒng)以及開式滅火系統(tǒng)。閉式滅火系統(tǒng)的應(yīng)用場景為高度為13.5m以下的場合，而開式滅火系統(tǒng)沒有高度限制的要求，但是它的正常工作需要以火災(zāi)自動檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確檢測以及正常觸發(fā)為前提。對于開式的滅火系統(tǒng)常見的是雨淋式滅火，但是雨淋式滅火系統(tǒng)對于滅火面積有要求，即滅火面積小于260平方米，對于大型的煤場需要布置多套開式系統(tǒng)，施工較為繁瑣，經(jīng)濟(jì)性上表現(xiàn)較差[3]。在目前的大型倉庫中的消防設(shè)備較為合適的為消防火炮，因此，本文選擇消防火炮作為封閉消防系統(tǒng)的滅火設(shè)施。

2 消防炮系統(tǒng)設(shè)計

2.1 消防用水量

2.2 水壓計算

根據(jù)系統(tǒng)的總水失12m，設(shè)定的安裝高度為18m，消防泵的揚程為92m，則消防炮的設(shè)計壓力為：

2.3 水炮參數(shù)

PSKD30水炮的參數(shù)如下所示：

額定工作壓力：0.8Mpa；最大工作壓力：1.0Mpa；額定射程：55m；額定流量：35L/s.俯仰角度范圍：-90至+30；水平旋轉(zhuǎn)角度：-180至+180.

2.4 水炮射程

其中sD：水炮的設(shè)計射程

Ds0：水炮額定壓力下的射程

Pe：水炮設(shè)計的工作壓力

P0：水炮的額定工作壓力

2.5 水炮的設(shè)計流量

其中sQ：水炮的設(shè)計流量

作為后輩學(xué)人，只有聯(lián)系歷史、立足國情，才能正確領(lǐng)略這些局部性突破、漸進(jìn)性完善的學(xué)術(shù)價值，才能感悟谷祺教授學(xué)術(shù)思想的精髓，即與時俱進(jìn)、敢發(fā)先聲，才能激勵青年一代學(xué)人傳承谷祺教授的學(xué)術(shù)思想和學(xué)術(shù)風(fēng)范，并不斷發(fā)揚光大，開花結(jié)果。

qs0：水炮的額定流量

Pe：水炮設(shè)計的工作壓力

P0：水炮的額定工作壓力

規(guī)范中的要求是兩門水炮的用水量大于等于60L/s.因此，本設(shè)計滿足規(guī)范中的要求。

2.6 水炮布置

根據(jù)設(shè)計規(guī)范，消防水炮的設(shè)計間距為：

其中S：消防水炮布置間距

R：消防水炮的保護(hù)半徑

b：消防水炮的最大抱回寬度

根據(jù)圓形網(wǎng)殼干煤棚的設(shè)計直徑為90m，需要布置需要在圓形網(wǎng)殼上布置7個消防炮。

3 結(jié)語

封閉式球面網(wǎng)殼干干煤棚以其環(huán)保型性能好、經(jīng)濟(jì)性較好的特點廣泛應(yīng)用于大型儲煤需求的應(yīng)用場景。本文詳細(xì)分析了封閉式干煤棚的選擇以及消防系統(tǒng)的選擇與設(shè)計。根據(jù)大型儲煤倉庫的消防設(shè)計要求，設(shè)計了消防炮的各項參數(shù)為企業(yè)消防系統(tǒng)的部署提供了依據(jù)。