摘要：通過(guò)對(duì)某石化園區(qū)內(nèi)堆垛式儲(chǔ)存袋裝塑料顆粒物（不發(fā)泡）倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。依據(jù)國(guó)家規(guī)范及現(xiàn)有研究，從自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)選型、噴頭型號(hào)、設(shè)計(jì)參數(shù)選取、自噴系統(tǒng)計(jì)算、噴頭管線(xiàn)布置等方面進(jìn)行了分析，并對(duì)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行了探討，以期為此類(lèi)建筑的自動(dòng)噴水系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：石化園區(qū)；袋裝塑料顆粒物；自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)；早期抑制快速響應(yīng)噴頭

隨著石化行業(yè)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的大型工業(yè)原料存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)，或其他提取半成品（例如聚丙烯顆粒、橡膠）類(lèi)倉(cāng)庫(kù)建筑在石化園區(qū)內(nèi)建成。此類(lèi)倉(cāng)庫(kù)一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)蔓延速度快，危害大，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重，對(duì)園區(qū)內(nèi)其他裝置設(shè)施產(chǎn)生嚴(yán)重威脅?；馂?zāi)事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，此類(lèi)火災(zāi)大多無(wú)法短時(shí)間內(nèi)撲滅，只能采取控制措施，防止火災(zāi)蔓延。而自動(dòng)滅火設(shè)施的缺失，是導(dǎo)致火災(zāi)無(wú)法在初期得到有效控制的重要因素。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛、用量最大的自動(dòng)滅火系統(tǒng)，也是倉(cāng)庫(kù)初期火災(zāi)控制和滅火的首要技術(shù)措施[1]。因此，合理設(shè)計(jì)此類(lèi)倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，對(duì)保障項(xiàng)目的消防安全具有重要作用。目前，此類(lèi)倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例相對(duì)缺乏。本研究以某石化產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目中儲(chǔ)存塑料顆粒成品倉(cāng)庫(kù)為設(shè)計(jì)對(duì)象，對(duì)倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，以期為類(lèi)似設(shè)計(jì)提供參考。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為某石化園區(qū)內(nèi)堆垛式儲(chǔ)存聚丙烯顆粒（袋裝不發(fā)泡塑料）成品倉(cāng)庫(kù)，項(xiàng)目概況如下：建筑總面積23663.92m2，其中包裝廠房區(qū)域建筑面積9487.16m2，倉(cāng)庫(kù)區(qū)域建筑面積11027.05m2，雨棚及裝卸站臺(tái)區(qū)域建筑面積3149.71m2。建筑層數(shù)：包裝廠房，一層，局部二層；倉(cāng)庫(kù)一層（輔助用房局部二層），建筑高度11.6m。防火分區(qū)：包裝廠房一層劃分為一個(gè)防火分區(qū)，二層為一個(gè)防火分區(qū)；倉(cāng)庫(kù)劃分為兩個(gè)防火分區(qū)；輔助用房（辦公）劃分為一個(gè)獨(dú)立的防火分區(qū)。于廠房?jī)?nèi)對(duì)聚丙烯顆粒進(jìn)行包裝，火災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)別為丙類(lèi)（丙二項(xiàng)）；倉(cāng)庫(kù)堆垛儲(chǔ)存袋裝聚丙烯顆粒，火災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)別為丙類(lèi)（丙二項(xiàng)）。項(xiàng)目平面示意圖，見(jiàn)圖1。

圖1" 項(xiàng)目平面示意圖

2 方案確定

根據(jù)GB55037—2022《建筑防火通用規(guī)范》中8.1.8（11）條規(guī)定，每座占地面積大于1500m2或總建筑面積大于3000m2的單、多層丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)應(yīng)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)[2]。倉(cāng)庫(kù)一和倉(cāng)庫(kù)二中采用早期抑制快速響應(yīng)噴頭的濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)自噴系統(tǒng)）。根據(jù)該建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性，包裝廠房及輔助用房一同設(shè)置濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。本項(xiàng)目?jī)?nèi)各區(qū)域的火災(zāi)危險(xiǎn)性及滅火難度存在較大差異，根據(jù)廠房、輔助用房（辦公）、倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)等不同火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)，確定自噴系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本參數(shù)。

3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1" 設(shè)計(jì)依據(jù)

倉(cāng)庫(kù)中儲(chǔ)存袋裝聚丙烯顆粒（袋裝不發(fā)泡塑料）在GB50084—2017《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《噴規(guī)》）附錄B中屬于A組塑料[3]。因此，倉(cāng)庫(kù)的火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為倉(cāng)庫(kù)危險(xiǎn)級(jí)Ⅲ級(jí)?！秶娨?guī)》中5.0.1條至5.0.9條規(guī)定了民用建筑、倉(cāng)庫(kù)及廠房高大凈空?qǐng)鏊淖試娫O(shè)計(jì)參數(shù)。其中5.0.5條規(guī)定了采用早期抑制快速響應(yīng)噴頭的倉(cāng)庫(kù)及類(lèi)似場(chǎng)所采用濕式系統(tǒng)時(shí)的基本設(shè)計(jì)參數(shù)；5.0.1條規(guī)定了民用建筑和廠房采用濕式系統(tǒng)時(shí)的基本設(shè)計(jì)參數(shù)；5.0.2條規(guī)定了民用建筑和廠房高大空間場(chǎng)所采用濕式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本參數(shù)。

倉(cāng)庫(kù)的最大凈空高度為9.5m，符合《噴規(guī)》第5.0.5條規(guī)定，設(shè)置頂面噴頭（下垂型）；廠房倉(cāng)庫(kù)的最大凈空高度為9.5m，符合《噴規(guī)》第5.0.2條規(guī)定，設(shè)置頂面噴頭（直立型）；輔助用房（辦公室?guī)У蹴敚┓稀秶娨?guī)》第5.0.1條規(guī)定，設(shè)置頂面噴頭（下垂型）。

3.2" 設(shè)計(jì)參數(shù)選取

根據(jù)《噴規(guī)》5.0.1、5.0.2、5.0.5及7.1.7條選取的設(shè)計(jì)基本參數(shù)見(jiàn)表1。

3.3" 噴頭及管線(xiàn)布置方式

噴頭及管線(xiàn)布置方式設(shè)計(jì)以倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的設(shè)計(jì)為例進(jìn)行闡述。廠房及輔助用房?jī)?nèi)的噴頭及管線(xiàn)布置方式設(shè)計(jì)同倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)。

本建筑物屋面為坡屋面，自噴主管沿墻面或者柱子布置，主管標(biāo)高低于支管標(biāo)高，支管坡度與屋面坡度相同。利于排空自噴管線(xiàn)，方便檢修管線(xiàn)和噴頭。噴頭及管線(xiàn)布置平面圖見(jiàn)圖2。

3.4" 設(shè)計(jì)計(jì)算

倉(cāng)庫(kù)自噴設(shè)計(jì)流量為Q1，廠房自噴設(shè)計(jì)流量為Q2，輔助用房（辦公）自噴設(shè)計(jì)流量為Q3，本項(xiàng)目的自噴設(shè)計(jì)流量Q=Max{Q1，Q2，Q3}。

本項(xiàng)目按不同建筑區(qū)域內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)一次火災(zāi)情況下，以倉(cāng)庫(kù)為例，計(jì)算自噴系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量。圖2虛線(xiàn)區(qū)域?yàn)閭}(cāng)庫(kù)自噴系統(tǒng)的作用面積，早期抑制快速響應(yīng)噴頭的系統(tǒng)作用面積內(nèi)開(kāi)放的噴頭數(shù)為12個(gè)。根據(jù)《噴規(guī)》第9.1.1、9.1.3條規(guī)定的計(jì)算公式，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)流量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

4 設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)探討

4.1" 系統(tǒng)類(lèi)型選取

根據(jù)GB55036—2022《消防設(shè)施通用規(guī)范》中第4.0.2條規(guī)定，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的選型應(yīng)符合下列規(guī)定：設(shè)置早期抑制快速響應(yīng)噴頭的倉(cāng)庫(kù)及類(lèi)似場(chǎng)所，應(yīng)采用濕式系統(tǒng)[4]。

4.2" 與其他專(zhuān)業(yè)交叉

《噴規(guī)》中規(guī)定儲(chǔ)存袋裝不發(fā)泡塑料的倉(cāng)庫(kù)采用早期抑制快速響應(yīng)噴頭的自噴系統(tǒng)時(shí)，最大凈空高度小于等于12m。倉(cāng)庫(kù)多數(shù)采用坡屋面并不設(shè)置吊頂。因此，建筑專(zhuān)業(yè)中凈空高度與《噴規(guī)》中規(guī)定的最大凈空高度不同，需要嚴(yán)格遵守《噴規(guī)》規(guī)定。在前期方案階段，需要與建筑專(zhuān)業(yè)明確倉(cāng)庫(kù)的最大凈空高度（屋脊至地面完成面的距離）。滿(mǎn)足倉(cāng)庫(kù)使用功能的前提下，避免超出《噴規(guī)》規(guī)定的情況。

通過(guò)管線(xiàn)規(guī)格的計(jì)算結(jié)果，倉(cāng)庫(kù)自噴系統(tǒng)管線(xiàn)規(guī)格遠(yuǎn)高于辦公建筑、廠房的自噴系統(tǒng)。因此，在自噴管線(xiàn)滿(mǎn)水時(shí)對(duì)屋面有較大荷載，需要結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)計(jì)入這部分荷載。

石化園區(qū)內(nèi)通常有裝置產(chǎn)生的蒸汽等熱源，可以為倉(cāng)庫(kù)采暖提供熱源。位于冬季嚴(yán)寒、易出現(xiàn)結(jié)冰地區(qū)的倉(cāng)庫(kù)，需要暖通專(zhuān)業(yè)對(duì)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行供暖設(shè)計(jì)，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)環(huán)境溫度不低于10℃，保證自噴系統(tǒng)在冬季可以正常使用。

4.3" 噴頭安裝形式

早期抑制快速響應(yīng)噴頭采用下垂式噴頭，在梁柱間布置遇到障礙物，不能滿(mǎn)足《噴規(guī)》中噴頭濺水盤(pán)與頂板的距離要求時(shí)，可以采用圖4安裝形式，以滿(mǎn)足規(guī)范要求。

圖4" 倉(cāng)庫(kù)噴頭躲避障礙物安裝示意圖

4.4" 末端試水裝置的設(shè)置

倉(cāng)庫(kù)中設(shè)置的末端試水接頭出水口的流量系數(shù)應(yīng)等同于倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的最小流量灑水噴頭流量系數(shù)。倉(cāng)庫(kù)中安裝的噴頭流量系數(shù)均為363，因此，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的末端試水接頭出水口的流量系數(shù)也為363。

4.5" 倉(cāng)庫(kù)內(nèi)消防排水的設(shè)置

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)開(kāi)啟滅火過(guò)程，強(qiáng)度大，噴水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)生大量消防排水，為避免不必要的水漬損失和增加建筑荷載[3]，此類(lèi)倉(cāng)庫(kù)需要設(shè)置排水溝、集水坑等消防排水設(shè)施。

4.6" 水泵接合器的設(shè)置

本項(xiàng)目自噴系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量為176.6L/s，每個(gè)水泵接合器的流量按10～15L/s計(jì)算，因此，至少需要設(shè)置12個(gè)水泵接合器。規(guī)范規(guī)定水泵接合器數(shù)量超過(guò)3個(gè)，可以適當(dāng)減少。但是，本項(xiàng)目的自噴設(shè)計(jì)水量遠(yuǎn)超過(guò)一般建筑的自噴設(shè)計(jì)水量，設(shè)置數(shù)量減少導(dǎo)致供水達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，無(wú)法及時(shí)有效撲滅初期火災(zāi)。因此，水泵接合器的數(shù)量按計(jì)算數(shù)量設(shè)置。建議規(guī)范修訂時(shí)，設(shè)置自噴系統(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)類(lèi)建筑的水泵接合器的數(shù)量按計(jì)算數(shù)量進(jìn)行設(shè)置。

5 結(jié)束語(yǔ)

位于石化園區(qū)的堆垛式儲(chǔ)存塑料顆粒物倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)高，火災(zāi)危害性大。本項(xiàng)目采用早期抑制快速響應(yīng)噴頭（K=363）的濕式系統(tǒng)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，設(shè)計(jì)流量為176.6L/s，可以及時(shí)撲滅初期火災(zāi)，有效保證項(xiàng)目在使用過(guò)程中的消防安全。另外，探討了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的選型、專(zhuān)業(yè)交叉等設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，對(duì)自動(dòng)噴水系統(tǒng)末端試水裝置、倉(cāng)庫(kù)消防排水等在設(shè)計(jì)過(guò)程容易忽略的問(wèn)題給予解讀。對(duì)倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)噴水系統(tǒng)的管線(xiàn)規(guī)格和水泵接合器設(shè)置數(shù)量等提出建議，為此類(lèi)倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]楊丙杰.倉(cāng)儲(chǔ)建筑自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)分析[J].給水排水，2019，55（6）：141-144.

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