工業(yè)廠房消防電氣設(shè)計研究與案例分析

夏文光 / 劉永琪 / 吳海勝

1.中國礦業(yè)大學建筑設(shè)計研究院有限公司， 江蘇 徐州 221008； 2.武警徐州市消防支隊賈汪區(qū)大隊， 江蘇 徐州 221011

工業(yè)廠房消防電氣設(shè)計研究與案例分析

夏文光1/ 劉永琪1/ 吳海勝2

1.中國礦業(yè)大學建筑設(shè)計研究院有限公司， 江蘇 徐州 221008； 2.武警徐州市消防支隊賈汪區(qū)大隊， 江蘇 徐州 221011

通過分析某工業(yè)廠房的消防電氣設(shè)計，研究制造酒類的灌裝車間消防電氣的設(shè)計特點，如酒廠火災(zāi)危險性分類、供電等級確定、防雷等級的設(shè)置、甲類廠房的防爆措施等，解析工業(yè)特殊性廠房消防設(shè)計重點關(guān)注的對象和個性化消防設(shè)計。

消防聯(lián)動系統(tǒng) 排煙風機 灌裝車間 防爆措施

1 工業(yè)建筑廠房消防設(shè)計實例分析

工業(yè)廠房建筑(特別是危險品產(chǎn)品的制造廠房)對于消防設(shè)施的要求極高，設(shè)計時需要區(qū)別對待，根據(jù)生產(chǎn)特性設(shè)置消防措施，保證日后的安全使用。

筆者所在單位2011年承接了某產(chǎn)業(yè)園酒廠的建設(shè)工程項目，參與設(shè)計的廠區(qū)項目建筑面積超過500 000m2。其中危險性等級高的車間包括液體法釀酒車間、灌裝車間、勾兌車間等。下文將以酒液灌裝車間為例進行分析。

1.1灌裝車間消防設(shè)計的主要特點

1#灌裝車間建筑面積35 000m2，主體建筑3層，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，疏散豎向有4部樓梯和6部電梯。車間主要工作為將液態(tài)酒液灌裝成瓶或罐，便于存貯或配送出廠。

灌裝車間消防電氣設(shè)計中與其他普通廠房有許多不同之處。

1)負荷等級：酒廠的消防用電負荷等級不應(yīng)低于現(xiàn)行國家標準GB 50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的二級負荷。依據(jù)GB 50694-2011《酒廠設(shè)計防火規(guī)范》第9.1.1條的規(guī)定，灌裝車間消防用電為二級負荷。

2)火災(zāi)危險性分類：白酒廠的液態(tài)法釀酒車間、酒精蒸餾塔、勾兌車間、灌裝車間等均屬于火災(zāi)危險性等級為甲級的場所。

3)防雷等級：GB 50694-2011《酒廠設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)范中明確規(guī)定“甲、乙類生產(chǎn)、儲存場所和生產(chǎn)工藝的中心控制室應(yīng)按第二類防雷建筑物進行防雷設(shè)計”。

1.2自動報警探測器的選擇

灌裝車間在設(shè)計火災(zāi)自動報警系統(tǒng)時，根據(jù)功能和生產(chǎn)工藝的需要，建筑總高度為20.7m，每層車間的層高應(yīng)≤7m，主要灌裝車間的流水線操作場所均采用感溫探測器，其他小開間附屬用房、門廳采用局部感煙探測器，詳見圖1。

GB 50694-2011《酒廠設(shè)計防火規(guī)范》發(fā)布于2011年7月26日，實施時間為2012年6月1日，筆者所在單位設(shè)計該酒廠的出圖時間為2011年7月，在進行設(shè)計時該規(guī)范還未出臺且未實施，僅見到報批稿，當此規(guī)范實施時，灌裝車間施工已基本完工，但對照酒廠設(shè)計防火規(guī)范，消防設(shè)計是滿足規(guī)范要求的，生產(chǎn)使用效果良好。

圖1 1#灌裝車間一層消防平面圖

圖2 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)圖

2 甲類車間排煙、防爆設(shè)計

2.1灌裝車間排煙風機的設(shè)置

白酒灌裝車間設(shè)置有乙醇蒸汽濃度檢測報警裝置，如果乙醇濃度超出規(guī)定標準，會增加火災(zāi)發(fā)生的幾率，因此灌裝車間內(nèi)的預警裝置和排煙風機的設(shè)置非常重要。乙醇蒸汽濃度檢測報警裝置應(yīng)與機械通風設(shè)施或事故排風設(shè)施聯(lián)動，除自動控制啟動排煙風機外，還應(yīng)設(shè)置手動開啟機械通風設(shè)施或事故排風裝置。

乙醇濃度的限定值依據(jù)GB 50694-2011《酒廠設(shè)計防火規(guī)范》第9.35條的規(guī)定：“乙醇蒸汽濃度檢測報警裝置的報警設(shè)定值不應(yīng)大于乙醇蒸汽爆炸下線濃度值的25%?！惫室掖颊羝麧舛葯z測器安裝位置最好設(shè)置在檢測場所的低洼處，距樓面高度宜為0.3～0.5m。

本工程每層車間均設(shè)置了排煙風機，第一層、第二層各設(shè)置14臺排煙風機，第三層設(shè)置15臺排煙風機，三層共設(shè)置43臺排煙風機，詳見圖2。根據(jù)乙醇濃度檢測情況，當乙醇濃度超出預設(shè)定指標值時，排煙風機自動開啟，同時設(shè)置手動開啟排煙風機的裝置，以及時降低乙醇濃度，防止火災(zāi)發(fā)生。

2.2酒廠車間的防爆措施

液態(tài)法釀酒車間、白酒、勾兌車間、灌裝車間等的電氣設(shè)計應(yīng)符合爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)有關(guān)規(guī)定，詳見GB 50058-2014《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》。酒廠內(nèi)車間屬于可燃性非導電粉塵Ⅱ區(qū)的場所，在酒廠灌裝車間的設(shè)計中，電氣設(shè)備選型時需采用防爆防護措施。

灌裝車間內(nèi)有許多配電設(shè)備，該車間可定性為爆炸氣體環(huán)境分區(qū)里的2區(qū)，其定義為：“在正常運行時不可能出現(xiàn)爆炸氣體混合物的環(huán)境，或即使出現(xiàn)也僅是短時存在的爆炸氣體混合物的環(huán)境?！笨紤]到灌裝車間可能短時存在爆炸性氣體混合物，在設(shè)計選擇電氣設(shè)備產(chǎn)品時，采取如下防爆措施。

灌裝車間內(nèi)的配電柜、配電箱采用防爆開關(guān)及防爆開關(guān)柜(箱)；車間內(nèi)采用防爆工礦燈具；燈具開啟一般采用防爆照明箱內(nèi)直接控制；外露的廠房內(nèi)電設(shè)備選用防爆類產(chǎn)品，保證用電安全的可靠性。

3 結(jié)束語

近幾年建筑消防設(shè)計有關(guān)的規(guī)范更新較多，探討、理解相關(guān)規(guī)范是建筑電氣設(shè)計人員的重要職責，本文通過對酒廠設(shè)計的工程實例進行分析，認識到工業(yè)建筑的電氣消防設(shè)計應(yīng)嚴格按照規(guī)范要求，特別是具有危險性質(zhì)的產(chǎn)品生產(chǎn)車間，需要嚴格區(qū)分特性，有針對性的選擇防火預警、煙霧報警、濃度檢測、防爆措施等有效方法，保證工業(yè)廠房建筑在生產(chǎn)過程中安全可靠。

[1] GB 50116-2013 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[2] GB 50694-2011 酒廠設(shè)計防火規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2012.

[3] GB 50058-2014 爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范[S]. 北京：中國計劃出版社，2012.

StudyandCaseAnalysisofFireProtectionElectricalDesignforIndustrialPlant

Xia Wenguang / Liu Yongqi / Wu Haisheng

Through analyzing the fire protection design of the industrial plant, the design features of the firefighting electric appliance in the alcohol production workshop are studied, such as the classification of the fire hazard of the distillery, the setting of the power supply level, the determination of the lightning protection grade, class A plant explosion-proof measures and so on, the major concerns of the fire protection design of the industrial special plant and the individual fire protection design are raised.

fire fighting joint system, smoke extraction fan, filling workshops, explosion-proof measure

夏文光

研究員級高級工程師，電氣專業(yè)總工，從事建筑電氣設(shè)計及智能建筑研究。