煤炭转运站建筑设计

概述

水泥生产须要大量的原煤，由于来源不同，或同一矿区的燃料差异性大，这些原煤进入水泥厂区后都须要进行预均化处理，以确保水泥生产的品质达标；同时为了担保生产的连续性，原煤还须要储存一定的数量；此外，为符合生产、环保等各方面的哀求，原煤的预均化和储存，均要在室内封闭空间进行。
因此，原煤预均化和储存堆场占地大，且厂房跨度大、长度大、直径大。
从投资本钱、生产运行来看，并结合征地情形和地形，堆场一样平常采取室内封闭长形原煤堆场。

煤炭转运站建筑设计材料设备

根据调查，室内封闭原煤堆场内的原煤由于长期堆放，煤层内部会产生氢气、甲烷等可燃气体，并在封闭空间内聚拢，浓度达到可燃气体爆炸下限后随意马虎爆炸。
如果原煤堆场中堆放的原煤有一些是高挥发性的品种或堆放韶光较长，均会导致原煤的自燃，并且原煤在运送和装卸的过程中，每每会形成大量的煤尘，遇火随意马虎发生爆炸。
因此水泥厂的封闭原煤堆场是重点防火区域，做好消防设计至关主要。

消防系统的选择

2.1 设计依据

室内封闭原煤堆场的失火危险性种别属于丙类，耐火等级为二级。
根据《建筑设计防火规范》GB50016_2014(2018版)(以下简称“建规”)第8.2.1条第1款规定，建筑占地面历年夜于300m²的厂房和仓库应设置室内消火栓系统；根据第8.3.5条规定，难以设置自动喷水灭火系统的丙类库房等高大空间场所，应设置其他自动灭火系统，并宜采取固定消防炮等灭火系统。
根据《火力发电厂与变电站设计防火标准》GB50229-2019(以下简称“火规”)第7.5.6条规定，室内贮煤场应设置固定灭火水炮，并应符合：应担保至少一门水炮的水柱到达煤场内任意点，每门水炮的流量不宜小于20L/s，应具有直流和水雾两种喷射办法，宜采取就地手动掌握；根据第7.3.2条规定，室内贮煤场可不设置室内消火栓系统。

根据《钢铁冶金企业设计防火标准》GB414-2018(以下简称“冶规”)第3.0.7条规定，封闭贮煤场建筑面积和防火分区面积不宜超过12000m²，当超过12000m²时，应设置消防炮灭火举动步伐；根据第8.2.1条第2款规定，已设置自动灭火系统的室内贮煤场可不设置室内消火栓系统。

在该水泥厂招标技能文件中，业紧张求室内封闭原煤堆场采打水喷雾灭火系统保护，但根据“建规”第8.3.8条及《水喷雾灭火系统技能规范》GB50219-2014干系规定，该原煤堆场不适用水喷雾灭火系统保护，应采取固定消防水炮保护。
根据“火规”第7.5.6条规定及条文解释，并结合原煤堆场实际情形，采取手动消防水炮。

2.2 室内封闭原煤堆场消防灭火举动步伐配置

(1)在原煤堆场沿墙均匀设置室内消火栓，消火栓间距按照30m考虑，担保同时有两股水柱覆盖堆取料机及附近原煤堆场。

(2)沿原煤堆场外墙的长边设置消防水炮，水炮覆盖范围约为50m，可以担保任何一点都有一门水炮的水柱保护。

(3)在室内封闭式长形原煤堆场栈桥与运煤转运站的衔接处设置水幕系统。

(4)原煤堆场外的室外消防管网应为环状支配。

(5)在堆取料机上配置手提式灭火器。

(6)进出室内封闭式长形原煤堆场的带式运送机栈桥设置水喷雾灭火系统。

2.3 工程实例

本文以阿曼某5000t/d水泥厂为例，进行室内封闭长形原煤堆场的消防设计。
该水泥厂一期设计规模为一条5000t/d的熟料水泥生产线，并配备2×15MW自备电站及余热发电系统，采取一座储量为2×30000t平面尺寸为436m×55．6m的全封闭式长形原煤堆场，水泥生产线与自备电站共用原煤堆场，其建筑占地面积约24240m²，原煤堆场中的最高处约29m。
全封闭式长形原煤堆场的顶棚采取轻型钢网架构造，网架直接落地。
室内封闭长形原煤堆场剖面图如图1所示。

图1 封闭原煤堆场剖面示意图

2.3.1消防炮的设计射程

根据《固定消防炮灭火系统设计规范》GB50338-2003(以下简称“固定炮规”)第4.3.1条第3款，水炮的设计射程可按下式确定：

式中，Ds为水炮的设计射程，m；Dso为水炮在额定事情压力时的射程，m；Pe为水炮的设计事情压力，MPa；Po为水炮的额定事情压力，MPa。

2.3.2消防炮的设计流量

根据“固定炮规”第4.3.1条第5款，水炮的设计流量可按下式确定：

式中，Qs为水炮的设计流量，L/s；Qso为水炮在额定流量，L/s。

2.3.3固定消防炮的支配

消防水炮沿原煤堆场外墙的长边支配，按照各消防水炮厂家资料，并结合原煤堆场的实际情形及消防水泵的设计选型，原煤堆场的每个长边各支配5门PS30A型手轮式消防水炮。
消防水炮选型参数为：额定事情压力0.8MPa，额定压力下射程55m，额定流量30L/s，事情压力范围0.8～1.0MPa，最大喷雾角120°，带有雾化功能。
同时为了担保供水的可靠性，消防水管在长形原煤堆场周围成环状支配，并有两根消防水引入管与厂区室外消防环网连接。
消防水炮平面支配见图2。

图2 消防水炮平面支配简图

结语

根据“建规”、“固定炮规”及工程设计实践，并参照“火规”、“冶规”，对付水泥厂的室内封闭长形原煤堆场，由于其建筑占地面历年夜、室内净高较高、内部空间不易做防火分隔、危险等级高的特点，采取固定消防炮灭火系统是室内封闭长形原煤堆场较为空想的消防灭火方法，同时可赞助利用室内消火栓及手提式灭火器。