洗煤廠煤粉車間的防爆設(shè)計(jì)應(yīng)用

侯守強(qiáng)

（山西焦煤汾西同達(dá)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，山西 介休 032000）

煤礦地面工業(yè)車間中有爆炸威脅的環(huán)境許多，如洗煤廠、發(fā)電廠的粉煤磨碎車間、瓦斯抽放泵站車間，都屬于甲、乙類車間。面對(duì)甲、乙類車間的防爆安全設(shè)計(jì)與管理就必須嚴(yán)格執(zhí)行。

1 火災(zāi)危險(xiǎn)性的判定

洗煤廠的粉煤磨碎車間中主要生產(chǎn)煤粉末，易產(chǎn)生漂浮的細(xì)小微粒煤粉，根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》火災(zāi)危險(xiǎn)性分類，煤粉屬于乙類。

2 平面布置

汾西礦業(yè)某礦洗煤廠煤粉磨碎車間位于該礦地面工業(yè)廣場(chǎng)，廠房四周設(shè)置環(huán)形消防車道，其凈寬度和凈空高度為4.5m。廠房采用單層廠房，且未布置在地下半地下；洗煤廠廠房平面結(jié)構(gòu)應(yīng)布置成矩形，與主導(dǎo)風(fēng)向垂直或夾角不小于45°；有貴重的供電、控制設(shè)備的配電及控制室和有人員值班的分析室、化驗(yàn)室及辦公室等車間集中布置在廠房外墻，采用防爆墻分隔，設(shè)置獨(dú)立的安全出口；有爆炸危險(xiǎn)的設(shè)備、器材、車間宜集中布置，且靠外墻，周圍卸壓部分應(yīng)設(shè)置在無人員和車輛通行的空曠位置，其中廠房中的總控制室應(yīng)獨(dú)立設(shè)置。在防火墻上設(shè)置門斗，門斗上設(shè)置兩個(gè)門錯(cuò)開，安設(shè)甲級(jí)防火門。有爆炸危險(xiǎn)的廠房與與非防爆廠房分開設(shè)置，若需貼鄰只能一面的防爆墻隔開。

3 卸壓設(shè)置

某礦洗煤廠粉煤磨碎車間分A、B兩個(gè)車間，詳見圖1、2。廠房耐火等級(jí)采用二級(jí)，采用敞開式結(jié)構(gòu)獨(dú)立設(shè)置，其承重結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)柱，圍護(hù)墻和頂蓋采用彩鋼板制作；廠房跨度：A段16.0m，B段13.0m；廠房長(zhǎng)度：A段30.0m，B段24.0m；廠房平均高度：A 段8.0m，B段7.0m。

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和防隔爆要求：爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房的泄壓面積宜按公式A=10CV2/3計(jì)算；若廠房的長(zhǎng)徑比大于3時(shí)，宜將該建筑劃分為長(zhǎng)徑比小于等于3的多個(gè)計(jì)算單元，再按公式A=10CV2/3計(jì)算泄壓面積，計(jì)算單元間公共面不得作為泄壓面積。查表3.6.3，該廠房的危險(xiǎn)物質(zhì)為煤粉C=0.055，計(jì)算該廠房的兩段的長(zhǎng)徑比：

A段：30×（16+8） ×2/（4×16×8） =2.81＜3 B段：24×（13+7） ×2/（4×13×7） =2.63＜3

滿足長(zhǎng)徑比的要求根據(jù)公式計(jì)算：

A段需要的泄壓面積：10CV2/3=10×0.055×（16×30×8）2/3=134.87m2

B段需要的泄壓面積：10CV2/3=10×0.055×（13×24×7）2/3=92.58m2

其中圖中的虛線部分，不得做為泄壓面積考慮。A段利用圍護(hù)墻和頂蓋設(shè)置的泄壓面積不小于134.87m2，B段設(shè)置的泄壓面積不小于92.58m2。用圍護(hù)墻和頂蓋上平均地設(shè)置泄壓窗。爆炸危險(xiǎn)的煤粉磨碎車間泄壓設(shè)施宜采用屋頂泄壓，采用防冰雪集聚措施。

4 防爆措施

4.1 通風(fēng)設(shè)計(jì)

該洗煤廠磨碎廠房進(jìn)深長(zhǎng)、跨度大，設(shè)置可開啟的天窗和軸流通風(fēng)器等，并設(shè)置設(shè)置事故通風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械通風(fēng)；危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)事故狀態(tài)下通風(fēng)，其空氣流量能使易燃物質(zhì)很快稀釋到爆炸下限25%以下，換氣次數(shù)不應(yīng)小于12次/h。煤粉屬于比空氣重的可燃固體粉塵，采用下部百葉窗等措施。如破碎車間高低跨組合的廠房，在剖面設(shè)計(jì)考慮泄壓、抗爆相互影響。

4.2 門窗、墻頂及地面設(shè)計(jì)

散發(fā)較空氣重、有粉塵爆炸危險(xiǎn)的煤粉廠房屬于乙類廠房，門窗采用甲級(jí)防爆門，其門設(shè)置安全玻璃。有沉積可燃煤粉塵的車間內(nèi)墻面應(yīng)油漆，及時(shí)進(jìn)行水洗，防止可燃粉塵的集聚。圍護(hù)墻和頂蓋采用單位質(zhì)量≤60kg/m2的輕質(zhì)屋面板和墻體卸壓，且門窗應(yīng)向外開啟。多層設(shè)備廠房的樓板應(yīng)盡量采用格柵樓板。地板采用細(xì)石混凝土、水磨石等不發(fā)火花樓地面，亦可用不產(chǎn)生靜電作用的絕緣材料作成整體面層。爆炸危險(xiǎn)的煤粉磨碎車間不宜設(shè)置地溝，必須設(shè)置時(shí)，其蓋板應(yīng)嚴(yán)密，地溝應(yīng)采取防止可燃粉塵在地溝集聚的有效措施，且與相鄰廠房連通處應(yīng)采用防火材料密封。

4.3 廠房疏散

在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域連接區(qū)設(shè)置門斗，門斗的隔墻采用耐火極限不低于2h的防火隔墻，并設(shè)置了甲級(jí)防火門與樓梯間的門錯(cuò)位設(shè)置。所有有爆炸危險(xiǎn)的房間均采用甲級(jí)抗爆防護(hù)門，門框能最大程度地中和爆炸產(chǎn)生的沖擊波。

5 結(jié)語

無論是煤礦地面洗煤廠、發(fā)電廠的粉煤磨碎車間和瓦斯抽放泵站車間，還是其他甲乙類工業(yè)廠房的防爆設(shè)計(jì)條件各異，情況復(fù)雜，但它們的性質(zhì)相同，必須進(jìn)行防火防爆設(shè)計(jì)。廠房采用更好的防爆設(shè)置和安全設(shè)計(jì)，以防患于未然，才能有效的控制火災(zāi)及爆炸對(duì)人員的傷害。