某乙類物品高架倉庫消防給水系統(tǒng)設(shè)計探討

張延鵬

摘 要：高架倉庫的火災隱患具有一定特點，首先立體火災，火災既有縱向蔓延又有水平蔓延；個別倉庫以儲存甲乙類等易燃易爆物品為主，火災危險性較大；貨物分層密集存放，上下層貨物相互遮擋，火災發(fā)生后，導致火災快速蔓延。本文以某案例為主，根據(jù)倉儲特點，按照現(xiàn)行消防規(guī)范設(shè)計適宜消防給水系統(tǒng)，以期達到有效控制初期火災的目的。

關(guān)鍵詞：貨架倉庫；泡沫；噴頭；干粉

1 工程概況

該工程面積1320.8×，占地面積1320.8×，建筑高度15.66m，貨架高度13.9m，總體積約20000m3。共劃分3個防火分區(qū)，儲存庫一面積480.25×，儲存庫二面積768.3×，設(shè)備用房面積72.25×。乙類倉庫，建筑耐火等級二級，門式剛架結(jié)構(gòu)，抗震等級7級。

2 消防水源

廠區(qū)引入1路市政給水管，管徑DN100，水壓約0.30MPa。設(shè)計消防水源采用新建室外消防水池，有效蓄水容積450m3。

3 消防系統(tǒng)

3.1 消防給水系統(tǒng)

新建1座有效蓄水容積450m3地下消防水池，并配建1座消防泵房。泵房內(nèi)設(shè)室內(nèi)外合用消防泵三臺（Q=45L/S，H=70m，P=75kW），兩用一備。

為滿足前10min室內(nèi)消防用水需要，在廠區(qū)生產(chǎn)車間高位水箱間設(shè)1座有效蓄水容積18噸消防水箱，并配套設(shè)置1套消防增壓穩(wěn)壓設(shè)施，相關(guān)參數(shù)如下：氣壓罐SQL1000×0.6；穩(wěn)壓泵：H=50.0m，Q=3L/S，N=3.0KW（1用1備）。當P1=0.15MPa時，啟穩(wěn)壓泵；當P2=0.20MPa時，停穩(wěn)壓泵；當P=0.27MPa（設(shè)于消防泵房）時，啟消防泵。

3.2 室外消火栓設(shè)置

室外消火栓用水量25L/S，火災延續(xù)時間3h，一次火災用水量270m3。從室內(nèi)外消防泵出水管引出兩路DN200管道接入室外環(huán)狀消火栓管網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)上設(shè)控制閥門。消火栓間距不大于120m，保護半徑不大于150m，距路邊不大于2m。采用SSF100/65-1.6型室外地上式消火栓，要求泄水口位于凍土層以下。

3.3 室內(nèi)消火栓設(shè)置

室內(nèi)消火栓用水量10L/S，火災延續(xù)時間3h，一次火災用水量108m3。從室外消防環(huán)管引入兩路消防管道，供室內(nèi)消火栓。消火栓布置滿足兩股水柱同時到達室內(nèi)任何部位的要求。采用薄型單栓帶消防軟管卷盤消火栓箱，栓口距地面1.1m。水槍充實水柱長度不小于13m。均采用減壓穩(wěn)壓型消火栓，栓口出水壓力為0.35M

3.4 自動滅火系統(tǒng)設(shè)置

該高架倉庫設(shè)置自動滅火系統(tǒng)的主要爭議點：

（1）根據(jù)現(xiàn)行《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（以下簡稱《建規(guī)》）表3.3.2，對乙類倉庫僅有最多允許層數(shù)、最大允許占地面積和防火分區(qū)最大允許建筑面積的規(guī)定，不允許設(shè)置高層倉庫。因此對于高架倉庫能否存儲乙類物品無規(guī)范依據(jù)。

按照適用范圍，本倉庫不適用《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》，但根據(jù)該規(guī)范第6.6.3的條文解釋，僅丙類物品合成纖維、合成樹脂及塑料可采用高架倉庫。乙類物品能否采用高架倉庫存儲值得商榷。

（2）根據(jù)該倉庫安評報告，僅對防火分區(qū)的設(shè)置做了要求，對是否設(shè)置高架倉庫無任何說明。

（3）《建規(guī)》第8.3.2.4條：可燃、難燃物品的高架倉庫和高層倉庫應設(shè)自動滅火系統(tǒng)。該倉庫屬乙類倉庫，不適宜執(zhí)行本條規(guī)定。

（4）按《建規(guī)》一個防火分區(qū)最大面積為500m2，而儲存庫二防火分區(qū)面積為768.3m2，超出規(guī)范要求。根據(jù)《建規(guī)》第3.3.3條通過增設(shè)自動滅火系統(tǒng)，防火分區(qū)面積可以加倍，達到1000m2。

（5）根據(jù)高架倉庫立體火災燃燒特點，設(shè)置自動滅火系統(tǒng)非常必要，可以彌補僅靠消火栓滅火的局限性。但采取何種自動滅火系統(tǒng)，以下結(jié)合存儲物品種類、性質(zhì)、存儲方式等進行分析探討。

3.4.1 儲存物品特性分析

根據(jù)安評報告及查閱相關(guān)資料，倉庫主要存儲物品性質(zhì)如下：

3.4.2 自動滅火系統(tǒng)選擇

（1）執(zhí)行《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》分析。本高架庫按現(xiàn)行《噴規(guī)》屬于倉庫危險級，但規(guī)范續(xù)表A設(shè)置場所分類主要以可燃物品為主，為丙類火災。儲存庫二主要以丙類物品為主，另有乙類物品酚醛樹脂，酚醛樹脂為固體，不溶于水；根據(jù)查詢物質(zhì)適宜的滅火方法，酚醛樹脂可噴水冷卻容器及噴泡沫或干粉滅火。儲存庫一為乙類液體物品，難以判斷倉危級別，根據(jù)查詢物質(zhì)適宜的滅火方法，光刻膠可噴水冷卻容器及噴泡沫或干粉滅火。

若按照丙類物品滅火考慮，可采用早期抑制快速響應噴頭滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)為濕式系統(tǒng)。從嚴執(zhí)行，屋頂噴頭流量系數(shù)K=363，噴頭最低工作壓力0.35MPa，作用面積同時開放噴頭12個，平均噴水強度為81.3L/（min·m2），設(shè)計流量140L/S。貨架：噴頭流量系數(shù)K=115，噴頭最低工作壓力0.10MPa，貨架同時開放噴頭14個，平均噴水強度為15.3L/（min·m2），設(shè)計流量35L/S。

考慮到液體火災滅火需要，該系統(tǒng)還應噴射泡沫，組成采用早期抑制快速響應噴頭的閉式泡沫-水噴淋系統(tǒng)。消防泵房內(nèi)設(shè)1套隔膜型貯罐壓力式泡沫比例混合裝置，儲存抗溶泡沫液8噸。按3%泡沫混合液濃度計算，可連續(xù)供給泡沫混合液25min。

閉式泡沫-水噴淋系統(tǒng)還應執(zhí)行《泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第7.3節(jié)要求，但適用條件不滿足，且根據(jù)7.3.3條規(guī)定初始火災為液體流淌火災的甲乙丙類液體桶裝庫等不宜選用管道充水的泡沫-水濕式系統(tǒng)。

（2）執(zhí)行《泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》分析。泡沫可用于撲滅固體及液體火災，以下主要討論泡沫-水雨淋系統(tǒng)。

根據(jù)規(guī)范第7.2.2條，當保護非水溶性液體時，以蛋白、氟蛋白為例，泡沫混合液供給強度不應小于10L/（min·m2）；當保護水溶性液體時，泡沫混合液供給強度及連續(xù)供給時間由試驗確定。本工程儲存庫一部分物品微溶水，可采用抗溶泡沫液，泡沫液連續(xù)供給時間不小于10min，但抗溶泡沫液濃度需要試驗確定。

根據(jù)《噴規(guī)》第4.2.6條規(guī)定，雨淋系統(tǒng)適用于火災的水平蔓延速度快、閉式噴頭的開放不能及時使噴水有效覆蓋著火區(qū)域；適用于室內(nèi)凈空高度超過本規(guī)范6.1.1條的規(guī)定，且必須迅速撲救初期火災。但是根據(jù)第5.0.10條第二款的規(guī)定，其噴水強度、作用面積按表5.0.1選取，該表主要針對民建及廠房，單獨噴水的設(shè)計參數(shù)選取無依據(jù)。此外，貨架是否需要設(shè)置內(nèi)置噴頭，噴頭如何設(shè)置也無依據(jù)。

若按嚴重危險級Ⅱ級估算，作用面積選取2處相鄰區(qū)域共計520m2，噴水強度16L/（min·m2），設(shè)計流量139L/S；考慮貨架設(shè)置噴頭，作用面積區(qū)域貨架內(nèi)置開式噴頭約150個，K=115，同時開啟流量按280L/S計；則總計流量419L/S，火災延續(xù)時間1h，一次火災噴淋用水量1510噸，總計消防用水量約1890噸。

消防流量大，消防泵選型困難，消防管徑增加，電氣負荷加大。另庫內(nèi)多數(shù)為危險化學品且含有光酸化合物等不可與水接觸物品，因此需將忌水物品轉(zhuǎn)移至別處。此外，火災發(fā)生后噴水易導致化學品沿地面擴散，導致嚴重的環(huán)境污染。因此，該系統(tǒng)應因地制宜慎重選擇。

（3）執(zhí)行《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》分析。根據(jù)現(xiàn)行《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第3.3.2條的規(guī)定，固體表面火災的滅火濃度為5.8%，其它滅火濃度可按本規(guī)范附錄A中附表A-1的規(guī)定取值，惰化濃度可按本規(guī)范附錄A中附表A-2的規(guī)定取值。本規(guī)范附錄A中未列出的，應經(jīng)試驗確定。本倉庫儲存物品易燃易爆，應按惰化濃度設(shè)計，但附表所列物質(zhì)有限，難以確定惰化濃度。本次僅以七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)說明，其余如混合氣體滅火系統(tǒng)、二氧化碳氣體滅火適用范圍更小。

此外，根據(jù)第3.1.12條的規(guī)定，噴頭的保護高度不宜大于6.5m，最小保護高度不應小于0.3m。氣體滅火系統(tǒng)造價較高，倉庫場所有限，不能提供合適滅火設(shè)備間，因此也難以采用氣體滅火系統(tǒng)。

（4）執(zhí)行《干粉滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》分析。干粉滅火系統(tǒng)適用于撲救易燃、可燃液體、可熔化固體、可燃固體火災。若設(shè)置干粉系統(tǒng)，應采用全淹沒系統(tǒng)。采用干粉滅火系統(tǒng)可以有效控制危險化學品的擴散，減少環(huán)境污染。

（5）自動滅火系統(tǒng)選擇。通過以上幾類滅火系統(tǒng)分析，考慮規(guī)范依據(jù)及滅火適用性，并減輕環(huán)境污染，采用干粉滅火系統(tǒng)比較適用該高架倉庫。設(shè)計采用超細干粉滅火，設(shè)置全淹沒滅火系統(tǒng)，管網(wǎng)最不利噴頭工作壓力不小于0.1MPa。

超細干粉滅火系統(tǒng)設(shè)計濃度0.065kg/m3，滅火濃度按檢測值的1.2倍，不密封度補償系數(shù)1.1，危險等級補償系數(shù)1.1。滅火裝置設(shè)計用量：儲藏庫一790kg，儲藏庫二1470kg，設(shè)備機房147kg。采用組合分配方式，兩個防護區(qū)共用兩臺裝置。

3.5 滅火器配置

本工程屬B類火災，滅火器配置按嚴重危險級設(shè)計，設(shè)置MF/ABC5型手提式磷酸銨鹽干粉滅火器，單位滅火器最大保護面積0.5㎡/B，最大保護距離為9m。

3.6 補充消防設(shè)施

要求室外適宜位置常備1立方米滅火砂及5塊滅火毯。

4 結(jié)束語

本方案按照規(guī)范設(shè)置了必要的消防系統(tǒng)，盡量保證滅火系統(tǒng)的可操作性和經(jīng)濟性。設(shè)計過程充分結(jié)合倉庫的平面布置、貨架設(shè)置、儲存物品危險等級，選取合理設(shè)計參數(shù)。此外應逐步完善專門針對高架倉庫的消防設(shè)計規(guī)范，開發(fā)適用于高架倉庫的滅火技術(shù)。對于超越規(guī)范的高架倉庫，應開展性能化設(shè)計或采取專家論證會形式確定適宜消防系統(tǒng)。

參考文獻：

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