燃煤電廠是以煤作為燃料在鍋爐內(nèi)燃燒，使水變?yōu)檎羝苿悠啺l(fā)電機(jī)組發(fā)電的下業(yè)部門。由于其復(fù)雜的生產(chǎn)工藝和燃料的易燃性，燃煤電廠在實(shí)際運(yùn)行中具有較人的火災(zāi)危險(xiǎn)性，而且一旦發(fā)生火災(zāi)事故其危害是相當(dāng)嚴(yán)重的，往往燒毀發(fā)電設(shè)各和變、配電裝置，導(dǎo)致停止發(fā)電或造成人身傷亡。不僅影響本廠的正
常生產(chǎn)秩序而且將使大批工礦企業(yè)由于斷電而被迫停產(chǎn):甚至由于突然斷電，給某此部門造成無法彌補(bǔ)的損失:同時(shí)還將給人民生活帶來極大的困難。這種間接損失是無法用經(jīng)濟(jì)來衡量的。所以，對燃煤電廠的消防設(shè)計(jì)應(yīng)從嚴(yán)要求確保生產(chǎn)安全。
在實(shí)際工作中，筆者發(fā)現(xiàn)，用來指導(dǎo)燃煤電廠消防設(shè)計(jì)和審核下作的國家強(qiáng)制性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《健筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GBJ16-87，以下簡稱《健規(guī)》）和《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50229-96，以下簡稱《電規(guī)》)中的有關(guān)條文不相統(tǒng)一，設(shè)計(jì)人員、審核人員對條文的理解存有異議，雙方提出的問題令人深思。現(xiàn)以信陽華豫電廠一期工程為例作一探討。
信陽華豫電廠系國家“九五”計(jì)劃重點(diǎn)工程廠址位于信陽市平橋區(qū)廠區(qū).片地60公頃總建筑面積12萬平方米。一期工程是總裝機(jī)容量為2X300MW的燃煤發(fā)電機(jī)組。其主廠房包括汽機(jī)房、除氧間、煤倉間、鍋爐房和集中控制樓，高44.5米.，占地面積10362平方米。山于其生產(chǎn)工藝要求主廠房是大空間框架結(jié)構(gòu)，各標(biāo)高層樓板均以H型鋼梁為支撐梁，汽機(jī)房屋頂是面積近6000平方米的網(wǎng)狀鋼屋架。工程總投資30.2428億元人民幣，由河南省電力勘測設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，湖北中南電力工程建筑管理有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)監(jiān)理。2000年6月河南省大型項(xiàng)目消防技術(shù)復(fù)核專家組的有關(guān)專家及河南省消防總隊(duì)、信陽市消防支隊(duì)的技術(shù)人員對該工程的消防設(shè)計(jì)進(jìn)行了審核，對幾處設(shè)計(jì)提出了異議。
一、主廠房鋼結(jié)構(gòu)的防火處理問題
設(shè)計(jì)單位根據(jù)《電規(guī)》2.0.4條之規(guī)定氣輪機(jī)頭部油箱及油管道附近的鋼質(zhì)構(gòu)件應(yīng)采取防火保護(hù)措施。非承重構(gòu)件的耐火極限應(yīng)為0.5小時(shí)承重構(gòu)件的耐火極限應(yīng)為1小時(shí)。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)為島式布置或運(yùn)轉(zhuǎn)層樓板開孔較大時(shí)其對應(yīng)鋼屋架的耐火極限應(yīng)為0.5小時(shí)”在設(shè)計(jì)時(shí)僅對汽輪機(jī)頭部油箱及其管道附近的鋼梁和鋼屋架采取了防火保護(hù)措施對其它部位的鋼梁和鋼屋架未作任何防火處理。
審核方認(rèn)為《電規(guī)》2.0.1條明確指出“主廠房的火災(zāi)危險(xiǎn)性為丁類，耐火等級應(yīng)不低于二級”,2.0.2條規(guī)定‘建(構(gòu))筑物構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限，應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。與之相對應(yīng)《建規(guī)》2.0.1條規(guī)定‘二級耐火等級建筑物的梁耐火極限應(yīng)不低于1.50小時(shí)，屋頂承重構(gòu)件耐火極限應(yīng)不低于0.50小時(shí)”。而無保護(hù)層的鋼梁和鋼屋架的耐火極限權(quán)為0.25小時(shí)，設(shè)計(jì)方的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了規(guī)范要求。
國內(nèi)外發(fā)電廠的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)表明，汽輪機(jī)組的油系統(tǒng)具有很大的火災(zāi)危險(xiǎn)性。因?yàn)橹袦刂袎阂陨系钠啓C(jī)是用435-550℃的高溫蒸汽進(jìn)行下作的，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生大量的輻射熱。汽輪機(jī)下面有許多粗細(xì)不同的蒸汽管道和加熱器，而汽輪機(jī)又是用汽輪機(jī)油(透平油)來自動調(diào)節(jié)和潤滑的，油管的敷設(shè)往往縱橫交錯在蒸汽管道之間。每個(gè)機(jī)組還設(shè)有主油箱，總的儲油量可達(dá)數(shù)萬公斤。透平油的燃點(diǎn)低的只有200℃,當(dāng)熱體保溫層表面溫度達(dá)200℃左右時(shí)，油噴上去即可起火。汽輪機(jī)油起火后，火勢猛烈，火焰溫度可達(dá)1700℃,并可竄到30米以上的高度。鋼架結(jié)構(gòu)的廠房屋頂在起火后15分鐘就可以燒塌當(dāng)屋頂塌落時(shí)連山墻也會拉倒。
由此可見一旦汽輪機(jī)組發(fā)生火災(zāi)影響面絕不僅僅是“汽輪機(jī)頭部油箱及其管道附近”。因此筆者認(rèn)為對主廠房鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)不能僅局限于汽輪機(jī)頭部油箱及油管道附近的鋼質(zhì)構(gòu)件應(yīng)嚴(yán)格按照健規(guī)》2.0.1條進(jìn)行防火處理。事實(shí)證明這樣做非常必要，信陽華豫電廠一期工程在施工過程中由于工人違章操作造成煤倉間碎煤機(jī)室發(fā)生火災(zāi)，可燃物為高分子聚乙烯耐磨襯板，火災(zāi)僅持續(xù)0.5小時(shí)就被撲滅，但卻造成煤倉間II型鋼梁(無防火涂層)發(fā)生嚴(yán)重變形，事后重新修補(bǔ)非常困難。
二、主廠房的防火分區(qū)問題
《電規(guī)》)2.0.8條規(guī)定“主廠房的地上部分防火分區(qū)的允許建筑面積不宜大于6臺機(jī)組的建筑面積:其地下部分不應(yīng)大于1臺機(jī)組的建筑面積”。而信陽華豫電廠一期工程僅有2臺300M的發(fā)電機(jī)組，所以設(shè)計(jì)單位對汽輪機(jī)房未作防火分隔設(shè)計(jì)。
審核方認(rèn)為，《建規(guī)》3.2.1條明確指出“二級耐火等級的丁類高層廠房的最大允許占地面積不能超過4000平方米”。華豫電廠一期工程汽輪機(jī)房.片地面積卻達(dá)6000多平方米，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行防火分區(qū)設(shè)計(jì)。
抓有關(guān)資料分析，當(dāng)一臺汽輪機(jī)組噴油起火，火勢會迅速擴(kuò)大到整個(gè)廠房。這是因?yàn)?(1)由于高溫的作用，油系統(tǒng)的其它管道法蘭被燒壞，又增加新的噴油口，造成火上加油:(2)由于油燃燒的最初階段，溫度不夠高，沒有完全燃燒，濃煙四滾。濃煙中含有許多細(xì)小的油粒，受熱分解出碳?xì)浠衔锖鸵谎趸嫉纫兹嘉镔|(zhì)，擴(kuò)散到氧氣充足的地方，立即再次燃燒，使火勢擴(kuò)大到其它機(jī)組:(3)油系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)，帶火的油流入電纜溝，或火焰引燃外露的電纜，火沿著電纜線路蔓延到電氣系統(tǒng)。
考慮到汽輪機(jī)組油系統(tǒng)的火災(zāi)危險(xiǎn)性以及火災(zāi)迅速蔓延所造成的嚴(yán)重后果，筆者認(rèn)為《電規(guī)》2.0.8條的規(guī)定過于模糊不符合把火災(zāi)控制在最小范圍內(nèi)的原則，應(yīng)按照《建規(guī)》3.2.1條規(guī)定對每臺機(jī)組進(jìn)行防火分隔，由于其工藝要求設(shè)置防火墻有困難，可用防火水幕帶或防火卷簾加水幕進(jìn)行分隔。
三、敞開式鍋爐鋼質(zhì)支撐架的防火處理問題
隨著鍋爐設(shè)各和技術(shù)的發(fā)展新建電廠往往采用新型的敞開式鍋爐。信陽華豫電廠一期工程采用的就是上海鍋爐廠生產(chǎn)的SG-1025/17.4M847鍋爐其優(yōu)點(diǎn)在于燃用低揮發(fā)分貧煤，適用滑參數(shù)運(yùn)行，熱效率高。但由于其是敞開式設(shè)置的，所以只能以鋼架作為支撐物。對這種新型鍋爐的鋼質(zhì)支撐架的消防設(shè)計(jì)，相關(guān)規(guī)范均未作具體要求和說明。
設(shè)計(jì)單位認(rèn)為，鋼架是鍋爐的一部分，沒必要對其進(jìn)行防火處理。而事實(shí)上，鋼架并不屬于鍋爐設(shè)備，并有可能受到來自鍋爐或鄰近主廠房火災(zāi)的威脅，所以筆者認(rèn)為，應(yīng)將鍋爐的鋼質(zhì)支撐架作為構(gòu)筑物考慮，按照封閉式鍋爐房的耐火等級進(jìn)行防火處理，使其耐火極限不低于2.50小時(shí)。
四、結(jié)論及建議
電廠的消防交全至關(guān)重要，筆者在參與燃煤電廠的消防設(shè)計(jì)審核中，對照兩木規(guī)范和有關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)各自的要求不相統(tǒng)一。建議有關(guān)專家及規(guī)范編制者本著確保電廠安全的原則，及時(shí)修改、完善現(xiàn)行規(guī)范，以符合現(xiàn)實(shí)的需要。
常生產(chǎn)秩序而且將使大批工礦企業(yè)由于斷電而被迫停產(chǎn):甚至由于突然斷電，給某此部門造成無法彌補(bǔ)的損失:同時(shí)還將給人民生活帶來極大的困難。這種間接損失是無法用經(jīng)濟(jì)來衡量的。所以，對燃煤電廠的消防設(shè)計(jì)應(yīng)從嚴(yán)要求確保生產(chǎn)安全。
在實(shí)際工作中，筆者發(fā)現(xiàn)，用來指導(dǎo)燃煤電廠消防設(shè)計(jì)和審核下作的國家強(qiáng)制性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《健筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GBJ16-87，以下簡稱《健規(guī)》）和《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50229-96，以下簡稱《電規(guī)》)中的有關(guān)條文不相統(tǒng)一，設(shè)計(jì)人員、審核人員對條文的理解存有異議，雙方提出的問題令人深思。現(xiàn)以信陽華豫電廠一期工程為例作一探討。
信陽華豫電廠系國家“九五”計(jì)劃重點(diǎn)工程廠址位于信陽市平橋區(qū)廠區(qū).片地60公頃總建筑面積12萬平方米。一期工程是總裝機(jī)容量為2X300MW的燃煤發(fā)電機(jī)組。其主廠房包括汽機(jī)房、除氧間、煤倉間、鍋爐房和集中控制樓，高44.5米.，占地面積10362平方米。山于其生產(chǎn)工藝要求主廠房是大空間框架結(jié)構(gòu)，各標(biāo)高層樓板均以H型鋼梁為支撐梁，汽機(jī)房屋頂是面積近6000平方米的網(wǎng)狀鋼屋架。工程總投資30.2428億元人民幣，由河南省電力勘測設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，湖北中南電力工程建筑管理有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)監(jiān)理。2000年6月河南省大型項(xiàng)目消防技術(shù)復(fù)核專家組的有關(guān)專家及河南省消防總隊(duì)、信陽市消防支隊(duì)的技術(shù)人員對該工程的消防設(shè)計(jì)進(jìn)行了審核，對幾處設(shè)計(jì)提出了異議。
一、主廠房鋼結(jié)構(gòu)的防火處理問題
設(shè)計(jì)單位根據(jù)《電規(guī)》2.0.4條之規(guī)定氣輪機(jī)頭部油箱及油管道附近的鋼質(zhì)構(gòu)件應(yīng)采取防火保護(hù)措施。非承重構(gòu)件的耐火極限應(yīng)為0.5小時(shí)承重構(gòu)件的耐火極限應(yīng)為1小時(shí)。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)為島式布置或運(yùn)轉(zhuǎn)層樓板開孔較大時(shí)其對應(yīng)鋼屋架的耐火極限應(yīng)為0.5小時(shí)”在設(shè)計(jì)時(shí)僅對汽輪機(jī)頭部油箱及其管道附近的鋼梁和鋼屋架采取了防火保護(hù)措施對其它部位的鋼梁和鋼屋架未作任何防火處理。
審核方認(rèn)為《電規(guī)》2.0.1條明確指出“主廠房的火災(zāi)危險(xiǎn)性為丁類，耐火等級應(yīng)不低于二級”,2.0.2條規(guī)定‘建(構(gòu))筑物構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限，應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。與之相對應(yīng)《建規(guī)》2.0.1條規(guī)定‘二級耐火等級建筑物的梁耐火極限應(yīng)不低于1.50小時(shí)，屋頂承重構(gòu)件耐火極限應(yīng)不低于0.50小時(shí)”。而無保護(hù)層的鋼梁和鋼屋架的耐火極限權(quán)為0.25小時(shí)，設(shè)計(jì)方的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了規(guī)范要求。
國內(nèi)外發(fā)電廠的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)表明，汽輪機(jī)組的油系統(tǒng)具有很大的火災(zāi)危險(xiǎn)性。因?yàn)橹袦刂袎阂陨系钠啓C(jī)是用435-550℃的高溫蒸汽進(jìn)行下作的，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生大量的輻射熱。汽輪機(jī)下面有許多粗細(xì)不同的蒸汽管道和加熱器，而汽輪機(jī)又是用汽輪機(jī)油(透平油)來自動調(diào)節(jié)和潤滑的，油管的敷設(shè)往往縱橫交錯在蒸汽管道之間。每個(gè)機(jī)組還設(shè)有主油箱，總的儲油量可達(dá)數(shù)萬公斤。透平油的燃點(diǎn)低的只有200℃,當(dāng)熱體保溫層表面溫度達(dá)200℃左右時(shí)，油噴上去即可起火。汽輪機(jī)油起火后，火勢猛烈，火焰溫度可達(dá)1700℃,并可竄到30米以上的高度。鋼架結(jié)構(gòu)的廠房屋頂在起火后15分鐘就可以燒塌當(dāng)屋頂塌落時(shí)連山墻也會拉倒。
由此可見一旦汽輪機(jī)組發(fā)生火災(zāi)影響面絕不僅僅是“汽輪機(jī)頭部油箱及其管道附近”。因此筆者認(rèn)為對主廠房鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)不能僅局限于汽輪機(jī)頭部油箱及油管道附近的鋼質(zhì)構(gòu)件應(yīng)嚴(yán)格按照健規(guī)》2.0.1條進(jìn)行防火處理。事實(shí)證明這樣做非常必要，信陽華豫電廠一期工程在施工過程中由于工人違章操作造成煤倉間碎煤機(jī)室發(fā)生火災(zāi)，可燃物為高分子聚乙烯耐磨襯板，火災(zāi)僅持續(xù)0.5小時(shí)就被撲滅，但卻造成煤倉間II型鋼梁(無防火涂層)發(fā)生嚴(yán)重變形，事后重新修補(bǔ)非常困難。
二、主廠房的防火分區(qū)問題
《電規(guī)》)2.0.8條規(guī)定“主廠房的地上部分防火分區(qū)的允許建筑面積不宜大于6臺機(jī)組的建筑面積:其地下部分不應(yīng)大于1臺機(jī)組的建筑面積”。而信陽華豫電廠一期工程僅有2臺300M的發(fā)電機(jī)組，所以設(shè)計(jì)單位對汽輪機(jī)房未作防火分隔設(shè)計(jì)。
審核方認(rèn)為，《建規(guī)》3.2.1條明確指出“二級耐火等級的丁類高層廠房的最大允許占地面積不能超過4000平方米”。華豫電廠一期工程汽輪機(jī)房.片地面積卻達(dá)6000多平方米，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行防火分區(qū)設(shè)計(jì)。
抓有關(guān)資料分析，當(dāng)一臺汽輪機(jī)組噴油起火，火勢會迅速擴(kuò)大到整個(gè)廠房。這是因?yàn)?(1)由于高溫的作用，油系統(tǒng)的其它管道法蘭被燒壞，又增加新的噴油口，造成火上加油:(2)由于油燃燒的最初階段，溫度不夠高，沒有完全燃燒，濃煙四滾。濃煙中含有許多細(xì)小的油粒，受熱分解出碳?xì)浠衔锖鸵谎趸嫉纫兹嘉镔|(zhì)，擴(kuò)散到氧氣充足的地方，立即再次燃燒，使火勢擴(kuò)大到其它機(jī)組:(3)油系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)，帶火的油流入電纜溝，或火焰引燃外露的電纜，火沿著電纜線路蔓延到電氣系統(tǒng)。
考慮到汽輪機(jī)組油系統(tǒng)的火災(zāi)危險(xiǎn)性以及火災(zāi)迅速蔓延所造成的嚴(yán)重后果，筆者認(rèn)為《電規(guī)》2.0.8條的規(guī)定過于模糊不符合把火災(zāi)控制在最小范圍內(nèi)的原則，應(yīng)按照《建規(guī)》3.2.1條規(guī)定對每臺機(jī)組進(jìn)行防火分隔，由于其工藝要求設(shè)置防火墻有困難，可用防火水幕帶或防火卷簾加水幕進(jìn)行分隔。
三、敞開式鍋爐鋼質(zhì)支撐架的防火處理問題
隨著鍋爐設(shè)各和技術(shù)的發(fā)展新建電廠往往采用新型的敞開式鍋爐。信陽華豫電廠一期工程采用的就是上海鍋爐廠生產(chǎn)的SG-1025/17.4M847鍋爐其優(yōu)點(diǎn)在于燃用低揮發(fā)分貧煤，適用滑參數(shù)運(yùn)行，熱效率高。但由于其是敞開式設(shè)置的，所以只能以鋼架作為支撐物。對這種新型鍋爐的鋼質(zhì)支撐架的消防設(shè)計(jì)，相關(guān)規(guī)范均未作具體要求和說明。
設(shè)計(jì)單位認(rèn)為，鋼架是鍋爐的一部分，沒必要對其進(jìn)行防火處理。而事實(shí)上，鋼架并不屬于鍋爐設(shè)備，并有可能受到來自鍋爐或鄰近主廠房火災(zāi)的威脅，所以筆者認(rèn)為，應(yīng)將鍋爐的鋼質(zhì)支撐架作為構(gòu)筑物考慮，按照封閉式鍋爐房的耐火等級進(jìn)行防火處理，使其耐火極限不低于2.50小時(shí)。
四、結(jié)論及建議
電廠的消防交全至關(guān)重要，筆者在參與燃煤電廠的消防設(shè)計(jì)審核中，對照兩木規(guī)范和有關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)各自的要求不相統(tǒng)一。建議有關(guān)專家及規(guī)范編制者本著確保電廠安全的原則，及時(shí)修改、完善現(xiàn)行規(guī)范，以符合現(xiàn)實(shí)的需要。
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