袁 幀， 承 甜，胡榮鑫

無錫中糧工程科技有限公司 (無錫 214035)

本文以4 000 t/d大豆加工生產(chǎn)線規(guī)模的浸出車間為設計案例，車間為多層鋼框架結構廠房，軸線尺寸為 46 m×28 m，建筑層數(shù)為3層，建筑高度為23.750 m，占地面積為 1 122.68 m2，建筑面積為 3 941.15 m2，火災危險性為甲1類。目前除《浸出制油工廠防火安全規(guī)范》對浸出車間消防設施進行相關規(guī)定外，國內(nèi)尚無專門的技術規(guī)范要求，因此需參考《建筑設計防火規(guī)范》、《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》、《泡沫滅火系統(tǒng)技術標準》、《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》等規(guī)范并結合國內(nèi)各大浸出車間消防系統(tǒng)案例進行消防給水系統(tǒng)設計。

1 浸出車間概況及特點

浸出車間以預處理車間生產(chǎn)的大豆膨化料胚片和菜籽餅作為原料，利用正己烷作為有機溶劑，通過油料浸出，濕粕脫溶、混合油蒸發(fā)汽提和溶劑回收等工序，生產(chǎn)浸出粕和浸出毛油。正己烷極易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸。與氧化劑接觸發(fā)生強烈反應，甚至引起燃燒。在火場中，受熱的容器有爆炸危險。正己烷蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇明火會引著回燃。

近年來，國內(nèi)新建的各大浸出車間大多為多層鋼框架結構，樓面及設備平臺均采用鋼格柵鋪設，火災危險性為甲類1項，車間整體設為一個防火分區(qū)。

2 浸出車間消防系統(tǒng)設計

2.1 消火栓系統(tǒng)

浸出車間消火栓系統(tǒng)設計分為室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和室外消火栓系統(tǒng)兩部分。根據(jù)該浸出車間建筑體積規(guī)模，其室內(nèi)消火栓系統(tǒng)用水量為10 L/s，室外消火栓用水量為30 L/s，火災延續(xù)時間為3 h。室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)，管網(wǎng)平時由廠區(qū)最高建筑物屋頂設置的消防水箱及穩(wěn)壓泵維持壓力，發(fā)生火災時啟動廠區(qū)消防泵房內(nèi)消火栓泵抽吸消防水罐內(nèi)儲水供應消火栓系統(tǒng)用水。

浸出車間內(nèi)消火栓布置間距不超過30 m，保證車間同一平面有2支消防水槍的充實水柱同時到達室內(nèi)任何部位。 由于浸出車間屬于爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)，故消火栓箱內(nèi)的消防按鈕需采用防爆型，該按鈕作為觸發(fā)報警信號，不直接啟動消防水泵。火災時，可啟動任一處消火栓內(nèi)消防按鈕反饋火災信號至消控中心進行報警。 在浸出車間禁區(qū)圍墻外便于消防車使用的地方設置1套SQS150-A型地上式水泵接合器與室內(nèi)消火栓管網(wǎng)連接。

2.2 滅火器設施

考慮到浸出車間油脂萃取過程中會使用正己烷作為有機溶劑，且油料加工過程中存在植物油脂等可燃液體，火災危險性大，可燃物多，故將浸出車間按嚴重危險級B類場所配置滅火器，選用MF/ABC5(5 kg)手提式磷酸銨鹽干粉滅火器，每具滅火器最小配置級別為89B，單位滅火級別最大保護面積為0.5 m2/B。

2.3 泡沫—水雨淋系統(tǒng)

浸出車間為甲類車間，起火后火勢蔓延迅速，撲救困難，容易造成重大財產(chǎn)損失?？紤]到消防及生產(chǎn)安全，該浸出車間設置泡沫—水雨淋系統(tǒng)?；馂那捌趪娕菽笃趪娝?。前期噴泡沫能迅速滅火，后期噴水能防止火災復燃，持續(xù)噴泡沫時間按10 min計，噴水時間按50 min計。泡沫—水雨淋系統(tǒng)泡沫混合液供給強度取6.5 L/(min·m2)，選用3%型水成膜泡沫液。鋼格柵平臺下噴頭采用吸氣型泡沫噴頭，單個噴頭流量為1.1 L/s；環(huán)形浸出器及立式蒸脫機周圍噴頭采用水幕噴頭。噴頭布置應保證任意4個相鄰噴頭組成的四邊形保護面積內(nèi)的平均泡沫混合液供給強度不小于6.5 L/(min·m2)，且噴頭周圍不應有影響泡沫噴灑的障礙物。根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB 50084—2017)中對每個雨淋報警閥控制的噴水面積不應大于260 m2的規(guī)定，將該浸出車間一共劃分為19個噴水區(qū)域，每個區(qū)域由獨立的雨淋報警閥控制。若考慮火災時19組雨淋報警閥全部開啟，水量將達580 L/s，如此大的水量將會大大增加廠區(qū)雨淋泵、泡沫混合裝置等浸出車間配套消防設施的投資成本。為了節(jié)約造價，體現(xiàn)消防設計方案的合理性，并結合浸出車間樓板均為鋼格柵板的特點，火災時燃燒物會通過格柵板下落，火勢會沿著樓層縱向蔓延的特點，設計考慮火災時的噴水邏輯為：頂層噴頭全噴，啟動4組雨淋閥；著火區(qū)域上下樓層噴頭全噴，啟動4組雨淋閥；環(huán)形浸出器及立式蒸脫機水幕噴頭全噴，啟動2組雨淋閥；同時啟動上述10組雨淋閥，最多同時開啟240個泡沫噴頭，148個水幕噴頭，泡沫—水雨淋系統(tǒng)實際最大用水量為359 L/s。

泡沫—水雨淋系統(tǒng)采用混合比為3%的水成膜泡沫混合液，在消防泵房內(nèi)設置一組平衡式泡沫比例混合裝置，型號PHP400/100，流量范圍240～400 L/s，配套泡沫液貯罐容積為8 m3。 在浸出車間禁區(qū)圍墻外設置10套SQS150-A型地上式水泵接合器與泡沫—水雨淋系統(tǒng)管網(wǎng)連接。

2.4 泡沫—水雨淋系統(tǒng)啟動方式

泡沫—水雨淋系統(tǒng)及雨淋泵的啟動方式不應少于以下3種：火災自動報警系統(tǒng)啟動雨淋閥、消防控制室遠程自動或手動控制雨淋閥、現(xiàn)場手動應急操作控制雨淋閥。

火災自動報警系統(tǒng)自動啟動雨淋閥原理：消防聯(lián)動控制器處于自動狀態(tài)下，當設置在車間內(nèi)的感溫火災探測器發(fā)出報警信號時，消防聯(lián)動控制器自動電動啟動雨淋閥電磁閥，從而控制雨淋閥開啟。

消防控制室(盤)遠程自動控制：消防聯(lián)動控制器處于自動狀態(tài)下，當火災報警系統(tǒng)接收到“消防水泵出水管上設置的壓力開關或高位消防水箱出水管上的流量開關”報警信號時，作為觸發(fā)信號，消防聯(lián)動控制器遠程自動聯(lián)動開啟雨淋閥控制管路上的電磁閥，以控制雨淋閥開啟。

消防控制室(盤)遠程手動控制：雨淋報警閥電磁閥的啟動和關閉按鈕，用專用線路直接連接至設置在消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動控制器手動控制盤，通過遠程手動控制該電磁閥的啟閉。

雨淋報警閥現(xiàn)場手動應急操作：通過現(xiàn)場啟閉雨淋報警閥控制管路上的泄水閥，以控制雨淋報警閥的啟閉。

3 結語

浸出車間屬于糧油加工廠房內(nèi)的甲類車間，目前規(guī)范對浸出車間的消防給水設計不具備詳實的規(guī)定，考慮到浸出車間火災危險性大、火勢蔓延速度快的特點，并結合國內(nèi)各工廠浸出車間消防設計實例，總結了浸出車間消防給水設計思路，提出符合本工程特點的消防設計優(yōu)化措施。

(1) 浸出車間設置泡沫—水雨淋系統(tǒng)，能使火災防護更加快捷高效，最大限度確保運營安全。

(2) 結合浸出車間為鋼格柵板樓面，考慮其火災主要為縱向蔓延的特點，將泡沫—水雨淋系統(tǒng)的噴水邏輯按照火災的擴散方向進行縱向分區(qū)，根據(jù)火災的發(fā)展情況自動或手動開啟雨淋報警閥。既能起到快速消除火災蔓延的作用，又能節(jié)省投資造價，優(yōu)化浸出車間的消防設計。