某乙類物品高架倉庫消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

張延鵬

摘 要：高架倉庫的火災(zāi)隱患具有一定特點(diǎn)，首先立體火災(zāi)，火災(zāi)既有縱向蔓延又有水平蔓延；個(gè)別倉庫以儲(chǔ)存甲乙類等易燃易爆物品為主，火災(zāi)危險(xiǎn)性較大；貨物分層密集存放，上下層貨物相互遮擋，火災(zāi)發(fā)生后，導(dǎo)致火災(zāi)快速蔓延。本文以某案例為主，根據(jù)倉儲(chǔ)特點(diǎn)，按照現(xiàn)行消防規(guī)范設(shè)計(jì)適宜消防給水系統(tǒng)，以期達(dá)到有效控制初期火災(zāi)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(gè)防火分區(qū)，儲(chǔ)存庫一面積480.25×，儲(chǔ)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(jí)二級(jí)，門式剛架結(jié)構(gòu)，抗震等級(jí)7級(jí)。

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(jì)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?jī)?nèi)設(shè)室內(nèi)外合用消防泵三臺(tái)（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(dāng)P1=0.15MPa時(shí)，啟穩(wěn)壓泵；當(dāng)P2=0.20MPa時(shí)，停穩(wěn)壓泵；當(dāng)P=0.27MPa（設(shè)于消防泵房）時(shí)，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(zāi)延續(xù)時(shí)間3h，一次火災(zāi)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(hù)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(zāi)延續(xù)時(shí)間3h，一次火災(zāi)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(shí)到達(dá)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(shí)水柱長(zhǎng)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(dòng)滅火系統(tǒng)設(shè)置

該高架倉庫設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)的主要爭(zhēng)議點(diǎn)：

（1）根據(jù)現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》）表3.3.2，對(duì)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(duì)于高架倉庫能否存儲(chǔ)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(jì)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(chǔ)值得商榷。

（2）根據(jù)該倉庫安評(píng)報(bào)告，僅對(duì)防火分區(qū)的設(shè)置做了要求，對(duì)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(yīng)設(shè)自動(dòng)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(gè)防火分區(qū)最大面積為500m2，而儲(chǔ)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(dòng)滅火系統(tǒng)，防火分區(qū)面積可以加倍，達(dá)到1000m2。

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

3.4.1 儲(chǔ)存物品特性分析

根據(jù)安評(píng)報(bào)告及查閱相關(guān)資料，倉庫主要存儲(chǔ)物品性質(zhì)如下：

3.4.2 自動(dòng)滅火系統(tǒng)選擇

（1）執(zhí)行《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》分析。本高架庫按現(xiàn)行《噴規(guī)》屬于倉庫危險(xiǎn)級(jí)，但規(guī)范續(xù)表A設(shè)置場(chǎng)所分類主要以可燃物品為主，為丙類火災(zāi)。儲(chǔ)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(chǔ)存庫一為乙類液體物品，難以判斷倉危級(jí)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(yīng)噴頭滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)為濕式系統(tǒng)。從嚴(yán)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(shí)開放噴頭12個(gè)，平均噴水強(qiáng)度為81.3L/（min·m2），設(shè)計(jì)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(shí)開放噴頭14個(gè)，平均噴水強(qiáng)度為15.3L/（min·m2），設(shè)計(jì)流量35L/S。

考慮到液體火災(zāi)滅火需要，該系統(tǒng)還應(yīng)噴射泡沫，組成采用早期抑制快速響應(yīng)噴頭的閉式泡沫-水噴淋系統(tǒng)。消防泵房?jī)?nèi)設(shè)1套隔膜型貯罐壓力式泡沫比例混合裝置，儲(chǔ)存抗溶泡沫液8噸。按3%泡沫混合液濃度計(jì)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(yīng)執(zhí)行《泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(zāi)為液體流淌火災(zāi)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(jì)規(guī)范》分析。泡沫可用于撲滅固體及液體火災(zāi)，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(dāng)保護(hù)非水溶性液體時(shí)，以蛋白、氟蛋白為例，泡沫混合液供給強(qiáng)度不應(yīng)小于10L/（min·m2）；當(dāng)保護(hù)水溶性液體時(shí)，泡沫混合液供給強(qiáng)度及連續(xù)供給時(shí)間由試驗(yàn)確定。本工程儲(chǔ)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(shí)間不小于10min，但抗溶泡沫液濃度需要試驗(yàn)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(zāi)的水平蔓延速度快、閉式噴頭的開放不能及時(shí)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(zāi)。但是根據(jù)第5.0.10條第二款的規(guī)定，其噴水強(qiáng)度、作用面積按表5.0.1選取，該表主要針對(duì)民建及廠房，單獨(dú)噴水的設(shè)計(jì)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(yán)重危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí)估算，作用面積選取2處相鄰區(qū)域共計(jì)520m2，噴水強(qiáng)度16L/（min·m2），設(shè)計(jì)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(gè)，K=115，同時(shí)開啟流量按280L/S計(jì)；則總計(jì)流量419L/S，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間1h，一次火災(zāi)噴淋用水量1510噸，總計(jì)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(fù)荷加大。另庫內(nèi)多數(shù)為危險(xiǎn)化學(xué)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(zāi)發(fā)生后噴水易導(dǎo)致化學(xué)品沿地面擴(kuò)散，導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，該系統(tǒng)應(yīng)因地制宜慎重選擇。

（3）執(zhí)行《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》分析。根據(jù)現(xiàn)行《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.3.2條的規(guī)定，固體表面火災(zāi)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(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。本倉庫儲(chǔ)存物品易燃易爆，應(yīng)按惰化濃度設(shè)計(jì)，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?xì)怏w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(hù)高度不宜大于6.5m，最小保護(hù)高度不應(yīng)小于0.3m。氣體滅火系統(tǒng)造價(jià)較高，倉庫場(chǎng)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(jì)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(zāi)。若設(shè)置干粉系統(tǒng)，應(yīng)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(xiǎn)化學(xué)品的擴(kuò)散，減少環(huán)境污染。

（5）自動(dòng)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(jì)采用超細(xì)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(xì)干粉滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)濃度0.065kg/m3，滅火濃度按檢測(cè)值的1.2倍，不密封度補(bǔ)償系數(shù)1.1，危險(xiǎn)等級(jí)補(bǔ)償系數(shù)1.1。滅火裝置設(shè)計(jì)用量：儲(chǔ)藏庫一790kg，儲(chǔ)藏庫二1470kg，設(shè)備機(jī)房147kg。采用組合分配方式，兩個(gè)防護(hù)區(qū)共用兩臺(tái)裝置。

3.5 滅火器配置

本工程屬B類火災(zāi)，滅火器配置按嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)設(shè)計(jì)，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(hù)面積0.5㎡/B，最大保護(hù)距離為9m。

3.6 補(bǔ)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(jì)性。設(shè)計(jì)過程充分結(jié)合倉庫的平面布置、貨架設(shè)置、儲(chǔ)存物品危險(xiǎn)等級(jí)，選取合理設(shè)計(jì)參數(shù)。此外應(yīng)逐步完善專門針對(duì)高架倉庫的消防設(shè)計(jì)規(guī)范，開發(fā)適用于高架倉庫的滅火技術(shù)。對(duì)于超越規(guī)范的高架倉庫，應(yīng)開展性能化設(shè)計(jì)或采取專家論證會(huì)形式確定適宜消防系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

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