气膜封闭储煤场中水消防设施选择及应用

景新明

摘要：由于充气膜结构所构建的封闭储煤场棚内都属于防爆设备，并且堆放区域还极有可能引发火灾或者瓦斯爆炸等安全类问题，所以在这个区域选择水消防设施必要找到适应于气模封闭储煤场消防的电控消防炮灭火系统。本文也将针对如何在此工程中有效地应用电控消防炮灭火系统，具体指出电控消防炮在此项工程中的特点，提出更加理想化的灭火设施方案进行详细的分析和论述。

关键词：气膜封闭储煤场；水灭火系统；电控消防炮；应用方式

引言：

早在20世界中期就已经有很多新型建筑中采用的气膜结构形式，这种结构主要采用了高强度的薄膜材料和一些钢架，钢索等组件，可以承受外荷载所作用的空间建筑，经过不断地演变逐渐出现了骨架膜、充气膜、张拉膜等不同膜结构体系，气膜封闭储煤场只属于充气膜建筑工业领域应用存储煤炭的一种专用建筑结构形式，通过用气膜材质制作成封闭空间，可以更好地抵御外界的各种自然现象。由于气膜封闭储煤场内部危险系数比较高，所以需要提前做好预防各种危险事故的措施，尤其在选用水消防和应用方式上更需要提出一些新的思路，这样才会避免产生更多的人员和财力的损失。

1. 对气膜封闭储煤场的概述及危险因素的分析

气膜封闭储煤场内部具有无板、无柱、无梁等机构优势，比较符合储运煤炭，输送等工艺方面的要求，自动化程度也比较高，还可以避免出现各种环境污染，能够有效抵抗各种恶劣天气，当前被广泛地应用在煤炭储运和封闭燃煤电场储煤场当中。由于这种气膜封闭储煤场本身的空间比较大，内部的净空高度可达到三十米以上，煤场的两个短边会设置进出运煤通道，运煤通道会采用互锁双道门。煤堆四周要设施挡煤墙用作消防通道所以内部场所很难进行分隔，又因为其内部所储存的煤炭危险等级比较高，煤炭会因为长期堆积在空气中得到氧化从而使其温度升高过快，当温度达到煤炭的自燃值时，会使封闭煤场出现火灾甚至瓦斯爆炸和粉尘爆炸等危险事故，产生这些现象都是因为其场所储存大量煤炭产生自燃所引发的。在煤层被开采过程中与空气进行接触也很容易发生氧化出现大量的热量达到着火点，从而也会引发冒烟和发火现象，气膜封闭储煤场容易产生自燃的区域有煤堆底层周边、煤堆交汇处以及过水区域和断面疏松区等，当前国家并没有对气膜封闭储煤场中所配置的消防设计提出明确的规定，接下来文章将对其提出一些相关有效的措施。

2气膜封闭储煤场选用水消防系统的途径

按照《火力发电厂与变电站设计防火规范》中现有的消防设计规定可知，储煤场消防实际用水量要大于等于20L/s，并要求室内储煤场必须要安装室内消火栓，但是却并没有硬性规定消火栓的实际用水量，根据气膜封闭触媒场面积过大，净空比较高的特点，普通的室内消火栓压力并不符合灭火要求。

2.1闭式喷淋系统

根据相关消防系统设计规范可知，使用闭式喷淋系统主要的场地是在非仓库类高大净空场所，要求的最大净空高度是12米，使用早期抑制快速响应喷头的仓库最大净空高度是13.5米，而气膜封闭储煤场区域净空高度可达28米，这种净空高度远远高于GB50084中的重要规定，所以在气膜封闭储煤场使用闭式喷淋系统并不适用于此项工程。

2.2开式雨淋系统

使用雨淋消防设施系统需要场所内净空高度要大于12米，当前在国内出现了很多相关实例，比较符合相关规范规程。开式雨淋系统作为一种开式系统，当火灾发生时雨淋阀会开始动作，被保护区域中的所有喷头开始喷水，但是对于煤堆面积比较大建筑场地比较大的气膜封闭储煤场使用这种系统会消耗大量的水资源，在这种区域使用此系统会存在很大的困境。为了避免产生误喷现象，必须要得到确认才可以进行运行，由于气膜封闭储煤场实际场地面积比较大，所以需要布置许多雨淋阀组，所涉及到的消防管道设置也比较的复杂，实际安装和维护管理也并便捷。由于气膜建筑结构主要依靠内部和外部的压力差产生维护效果，所以如果安装大量的消防管道会使气膜建筑结构顶部每平方米受压重量有所增加，这样会严重降低膜材的实际使用寿命。所以在气膜封闭储煤场使用开式雨淋系统不能被选用作为水消防系统。

2.3大空间智能型主动喷水灭火系统

大空间智能型主动喷水灭火系统具有以下几个优点；能够自动探测和判断火灾地点。采用了自动启动系统、能够自动定位喷水、反应速度快、火灾扑灭效率高，可以进行局部定点扑火，耗费水量较少等优点。安装大空间智能型灭火装置要求场地净空高度可达到6到25米范围之内，安装自动扫描射水高空水炮灭火装置要求场地净空高度可在6米至20米范围内，安装自动扫描射水灭火装置要求场地净空高度为2.5米至6米范围之内。这种系统中的喷头和高空水炮都需要采用吊顶式安装，但是气膜封闭储煤场并不符合安装要求，所以并不能够在气膜封闭储煤场中选用大空间智能型主动喷水灭火系统。

2.4固定式消防炮灭火系统

固定消防炮和相关的配置系统组件可以组合成固定消防炮灭火系统。安装所喷射的介质可以划分成水炮系统干粉炮系统以及泡沫炮系统。这种灭火系统通常情况下具有喷水强度大、射程较远等特点。还可以划分成手动式消防炮灭火系统和远程操控消防炮系统。手动式消防炮灭火系统需要有值班人员在发生火灾之后手动按下消防报警按钮，还要在现场人员的操作下对准灭火点进行喷射灭火。气膜封闭储煤场模拟使用远程控制消防炮时，自动寻电控消防炮的火焰定位器会带动水炮喷头自动找到火源，在后通过跑带红外摄像机将火灾区域图像传送到主消防控制室内，自动地进行喷水灭火，由于此系统实际喷水强度比较大，射程上比较远，消防炮保护半径较大，可以更好地抑制火灾，并且这种电控消防炮系统安装比较简单，布线时并不会阻碍相关工艺，能够无死角地覆盖到真个储煤场所，所以采用这种消防炮灭火系统比较符合选用要求。

3对固定消防炮灭火系统进行优化设计

3.1选择正确的消防炮形式

由于气膜封闭储煤场中的挡料墙使用了钢筋混凝土结构，顶部使用了气承式膜结构进行围护，还增添了钢索加以固定，所以当该场地产生火灾使气膜出现漏洞，并不会出现急速坍塌的现象，这样可以为内部人员撤离争取到更多宝贵时间。所以可以在四周挡煤墙上安装自动回转式喷洒抑尘喷枪，要使每个喷枪的实际覆盖半径达到35米，要使所喷出来的水能够覆盖到整个煤堆之中，喷枪要使用电磁阀进行操控，这样可以有效降低煤尘浓度，同时也要安装煤尘探测设施，这样可以使煤尘浓度控制在更加合理的范围之内。气膜封闭储煤场发生火灾时还会产生大量一氧化碳有害气体，并且此结构随时都会发生坍塌危险，所以采用自动寻电控消防炮可以更好地减少消防人员的危险。

3.2计算水炮射程和流量

计算水炮射程首先要找到相关数据信息，比如，水炮在额定工作压力下的射程，水炮的设计工作压力，水炮的额定工作压力，水炮的设计射程。在设计水炮流量时，也要找到水炮的设计流量，水炮的额定流量，水炮的设计工作压力以及水炮的额定工作压力，接着按照相关计算公式计算出单台水炮的实际设计流量，消防系统总用水量要根据两门消防水炮的射流同时都能够达到保护区域中的任一部位，并且也要使总消防用水量大于等于60L/s。

3.3确定消防炮布置间距

根据气膜封闭储煤场煤堆的实际特点，需要在此安装六门待自动泄水防冻装置，并利用自动寻电控消防炮全部覆盖在此堆场，并确立好消防炮参数情况，所需的额定压力为0.6MPa。所设定的射程为55米，额定流量为30L/s，工作压力范围维持在0.5至1.0MPa。要使其俯仰角度范围在60度至70度之内，水平回旋角为0至360度之内，还要使本区域消防给水管道能够沿四周挡煤墙布置成环状，要设计两个接口与煤场消防供水主管网进行连接，同时设计形式也要符合GB50338中的规定和要求。

结束语：

由于气膜封闭储煤场本身的占地面积就比较高，净空高度也比较高，内部空间还难以进行分隔，所以选用自动寻电控消防炮属于比较理想化的水消防灭火设备，相关设计单位和人员必须要做好消防设计跟踪总结实践工作，这样才会使所布设的消防设施拥有显著的功效。

参考文献：

[1] 徐友祎,郭玲.封闭式鸡舍密闭性的计算方法探讨[J].家禽科学,2018,(7):28-29.

[2] 欧阳毅,唐芳,祁智慧,等.钢结构简易囤通风效果评价[J].粮油食品科技,2018,26(3):75-79.

[3] 徐培思,袁印.通风闭墙快速构筑技术研究[J].山东煤炭科技,2016,(10):39-42.