摘 要:在分析物流倉庫的火災特點的基礎上,總結(jié)了根據(jù)三種類型的自動噴水滅火系統(tǒng)的特點并列舉出自動噴水滅火系統(tǒng)裝置在倉庫中的應用。
關(guān)鍵詞:自動消防裝置,物流倉庫
1 物流倉庫的火災特點
物流倉庫的貨物中轉(zhuǎn)、分拆倉儲、裝卸配送的主體建筑功能決定了物流倉庫大容量、易周轉(zhuǎn)、一體化的建筑形態(tài),其火災危險性具有自身的一些特點。
1.1空間大,可燃物質(zhì)多,蔓延速度快
為了降低物流成本,提高空間利用率,近幾年來物流倉庫的設計朝大尺寸、大體量方向發(fā)展,從單層的3000~6000m2,發(fā)展到10000m2以上,甚至有些立體化的物流中心,建筑面積高達70000m2。為了提高倉庫的利用率,儲存的物品往往具有多樣性,如紙張、塑料制品、橡膠制品、紡織品、日用百貨、化工品、香煙、膠帶緦甚至存放化學易燃物品等。即使是機電配件,其外包裝也存在不少可燃物品。由于物流倉庫的空間大緦著火后氧氣供應充足,尤其是高架倉庫,?架之間存有一定的縫隙,使得火災?夠很快在倉庫內(nèi)?延。
1.2火災破壞力大,經(jīng)濟損失大
物流倉庫一般為鋼結(jié)構(gòu)建筑,特別是?架倉庫,內(nèi)部設置的?架一??用的也是鋼結(jié)構(gòu)。鋼材的強度隨溫度的升高變化很大緦當溫度達到600℃時,鋼材的強度會下降75%~80%,已完全喪失支撐能力。而一般固體在燃燒時,10min左右火焰溫度可達700e,如果火災在初期沒有得到及時的控制,往往會造成鋼結(jié)構(gòu)倒塌,帶來較大的經(jīng)濟損失。而?動化立體倉庫內(nèi)儲存著高密度貨物,有昂?的自動搬?、倉儲?備以及外圍建筑物,一旦發(fā)生火災,將會在很短的時間內(nèi)燒毀大批物資,造成巨大的經(jīng)濟損失。
1.3排煙困難,撲救難度大
目前物流倉庫一般不要求設機械排煙設施緦高溫煙氣???過窗、門等?位自然排放,煙氣層到達建筑內(nèi)頂部時?步增厚并下降,在短時間內(nèi)形成黑暗和有毒的空間環(huán)境,對于火場中的人員安全疏散及火場撲救造成困難。尤其是高架倉庫,建筑高度大,一般壓力的消火栓已無能力將水槍充實水柱送達建筑物的頂部。空間規(guī)模大,且很難設置防火分隔,如此龐大的倉庫,極易造成大面積的火災,撲救變得困難。另一方面,高架倉庫內(nèi)由堆垛機在地軌上進行輸送、提升,無需人員進出貨架,巷道設計至最小程度,一旦發(fā)生火災,進入內(nèi)部滅火很困難。且一些高架倉庫采用了無窗的設計方式,空調(diào)系統(tǒng)有助于火勢蔓延,照明不能保證,起火不易被人發(fā)現(xiàn)。消防人員進入需穿隔熱服,戴氧氣呼吸器,靠人力滅火十分不便。
2 自動滅火系統(tǒng)對比分析
目前,常用的自動滅火系統(tǒng)主要有氣體滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)三大類型,分別適用于不同的保護場所。
2.1氣體滅火系統(tǒng)
氣體滅火系統(tǒng)主要有二氧化碳滅火系統(tǒng)、七氟丙烷滅火系統(tǒng)、煙烙盡滅火系統(tǒng)等。氣體自動滅火系統(tǒng)滅火效能高,對保護場所、設備沒有污染和損壞,適用于精密儀器和不宜用水撲救的場所。但氣體滅火系統(tǒng)設備投資大、系統(tǒng)構(gòu)成復雜,維護管理要求高,僅適用于較小的保護場所。在大面積、大空間的物流倉庫內(nèi)安裝使用氣體滅火系統(tǒng)的一次投資費用十分昂貴,除特殊場所外,一般不宜選用氣體滅火系統(tǒng)。
2.2泡沫滅火系統(tǒng)
泡沫滅火系統(tǒng)主要用來保護油類物品。泡沫滅火系統(tǒng)中的高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)可以用全淹沒方式對于一些場所進行保護,利用空氣泡沫充滿保護空間,達到窒息滅火的目的。但泡沫滅火劑對保護物有不同程度的水漬侵蝕,且系統(tǒng)設備較復雜,尤其是在多層和高層庫房中使用,泡沫發(fā)生器需要數(shù)量多,管網(wǎng)構(gòu)成比較復雜,投資大。所以不宜在物流倉庫的消防滅火工程設計中選用。
2.3自動噴水滅火系統(tǒng)
自動噴水滅火系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,滅火效率高,一旦發(fā)生火災可實現(xiàn)早期啟動、自動噴水滅火,特別適用于初期火災的撲救。而且水是一種廉價的滅火劑,滅火效果好、工程投資小,維護費用低。由于系統(tǒng)將火災消滅在初期階段,對于物品設備的破壞程度小,水漬損失小,且該系統(tǒng)具有多種類型,適應多種物流倉庫的需要。所以自動噴水滅火系統(tǒng)是物流倉庫較為理想的滅火系統(tǒng)。
2.4其它自動滅火系統(tǒng)
另外,還有一些自動滅火系統(tǒng),如干粉滅火系統(tǒng)、氣溶膠滅火系統(tǒng)、SED滅火系統(tǒng)和蒸汽滅火系統(tǒng)等,這些滅火系統(tǒng)同樣具有較高的滅火效能,對于某些不能用水滅火的場所也有很好的保護作用,但該類系統(tǒng)實施后,其滅火劑的固體顆粒對于保護場所存在一定的污損,且該類系統(tǒng)用于大空間時,系統(tǒng)造價高,結(jié)構(gòu)復雜,維修管理要求高,一般不宜用于物流倉庫中的消防設計。
通過對比發(fā)現(xiàn),在眾多的適用于物流倉庫消防保護的自動滅火系統(tǒng)中,以水為滅火劑的自動噴水滅火系統(tǒng)為最佳選擇。
3 自動噴水滅火系統(tǒng)的應用
應用于物流倉庫中的自動噴水滅火系統(tǒng)有多種類型,主要有濕式噴水滅火系統(tǒng)、ESFR系統(tǒng)、預作用系統(tǒng)和干式系統(tǒng),數(shù)量分布見表2。由表2可知,濕式噴水滅火系統(tǒng)占設置自動噴水滅火系統(tǒng)總數(shù)的59%,ESFR系統(tǒng)占總數(shù)的26%,這兩種系統(tǒng)是物流倉庫中應用的主要自動噴水滅火系統(tǒng)。
表2 不同類型自動噴水滅火系統(tǒng)設置情況統(tǒng)計表
3.2自動噴水滅火系統(tǒng)的選用原則
濕式系統(tǒng)、ESFR系統(tǒng)和預作用系統(tǒng)是自動噴水滅火系統(tǒng)中應用最多的幾種系統(tǒng)類型。結(jié)合應用實例總結(jié)三種類型自動噴水滅火系統(tǒng)的選用原則。
3.2.1濕式噴水滅火系統(tǒng)
根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,濕式噴水滅火系統(tǒng)是物流倉庫中應用最多的一種自動噴水滅火系統(tǒng),占設置自動噴水滅火系統(tǒng)物流倉庫總數(shù)的59%。物流倉庫內(nèi)的環(huán)境溫度在4~70℃的范圍都可以應用。根據(jù)濕式噴水滅火系統(tǒng)的特點,可能會對保護對象造成一定的水漬損失,所以,儲存的物品避免水漬損失的物流倉庫,不能選用濕式噴水滅火系統(tǒng)。同時由于在濕式噴水滅火系統(tǒng)中安裝的噴頭是標準型噴頭,根據(jù)
《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》(以下簡稱《噴規(guī)》)第6.1.1條的規(guī)定,凈空高度超過8m的物流倉庫不能選用濕式系統(tǒng)。
3.2.2ESFR系統(tǒng)(早期抑制快速反應系統(tǒng))
ESFR系統(tǒng)是濕式系統(tǒng)的一種,與濕式噴水滅火系統(tǒng)的主要區(qū)別是采用了響應時間指數(shù)RTI≤28±8(m·s)0.5的大流量快速響應早期抑制噴頭(ESFR噴頭),ESFR噴頭靈敏度高,反應速度快,噴水量大,可以在火勢較弱的時候動作,噴出較大的水流直接到達著火部位,實現(xiàn)在初期階段抑制火災。該系統(tǒng)主要應用于高架倉庫,對高堆垛火災進行保護。根據(jù)《噴規(guī)》第6.1.1條的規(guī)定,ESFR系統(tǒng)應用的最大凈空高度不超過12m,比濕式噴水滅火系統(tǒng)的應用高度極限高出4m,當應用濕式系統(tǒng)受到高度限制時,可采用ESFR系統(tǒng)。《噴規(guī)》第5.0.7條規(guī)定對于貨架儲存?zhèn)}庫的最大凈空高度或貨品最大堆積高度超過規(guī)范中第5.0.5條和5.0.6條的規(guī)定時,應設置貨架內(nèi)噴頭。所以,物流倉庫凈空高度在8~12m之間時可選用ESFR系統(tǒng),當物流倉庫的凈空高超過12m時,可設置ESFR系統(tǒng)結(jié)合貨架內(nèi)噴淋系統(tǒng)。
3.2.3預作用系統(tǒng)
預作用系統(tǒng)結(jié)合了濕式噴水滅火系統(tǒng)和干式噴水滅火系統(tǒng)的優(yōu)點,反應速度快,水漬損失小,不受環(huán)境溫度限制。根據(jù)《噴規(guī)》第4.2.3條預作用系統(tǒng)適用范圍的規(guī)定,預作用系統(tǒng)主要用于避免水漬損失的物流倉庫,如煙草加工、儲存的立體化倉庫和冷庫等物流倉庫。
干式系統(tǒng)由于反應速度慢,往往被預作用系統(tǒng)所替代,所以在實際中應用的很少。
綜上所述,濕式系統(tǒng)應用的最廣泛,一般用于凈空高在8m以下的物流倉庫,ESFR系統(tǒng)主要用于凈空高在8~12m之間的物流倉庫,預作用系統(tǒng)應用于避免水漬損失的場所。
3.3自動噴水滅火系統(tǒng)設計時需注意的問題
3.3.1危險等級的確定
設置自動噴水滅火系統(tǒng)的物流倉庫,其危險等級是根據(jù)儲存物品的火災荷載、室內(nèi)空間條件和熱氣流驅(qū)動噴頭開放及噴水到位的難易程度來確定的,《噴規(guī)》中將倉庫分為三種不同的等級,倉庫內(nèi)不同的貯存物決定了其危險等級。在倉庫內(nèi)同時存貯可燃物和不可燃物時,應按最不利情況來確定其危險等級。在一座物流倉庫內(nèi)不同區(qū)段可以存在不同的危險等級。值得注意的是整個系統(tǒng)的設計參數(shù)應按最高危險等級確定。通過危險等級的確定可以明確自動噴水滅火系統(tǒng)的基本設計數(shù)據(jù)。
3.3.2系統(tǒng)類型的選擇
不同類型的自動噴水滅火系統(tǒng)在性能、設置和造價上存在很大的差距,應根據(jù)物流倉庫的結(jié)構(gòu)特點和儲存的物品種類,結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范合理的選擇自動噴水滅火系統(tǒng)的類型,尤其是對于ESFR系統(tǒng)的應用,由于ESFR系統(tǒng)的用水量大,整個系統(tǒng)設計難度大,系統(tǒng)的造價比較高,所以一定要合理選擇系統(tǒng)的類型。
3.3.3噴頭的選擇與安裝
正確的選擇、安裝噴頭是整個系統(tǒng)實現(xiàn)成功滅火的關(guān)鍵,一般噴頭的動作溫度宜比環(huán)境溫度高30℃。在濕式系統(tǒng)中噴頭宜選用標準下垂型噴頭,它噴出水的80%~100%水量向下,能有效遏制火災。在高架倉庫中宜選用ESFR噴頭和大水滴噴頭,可實現(xiàn)在火災初期有效的抑制火災。在噴頭的布置上要注意兩點,一是噴頭濺水盤與被保護貨箱的距離,二是噴頭保護的設置的最大垂直距離。
4 結(jié)論
由于物流倉庫特殊的行業(yè)特性和運作特點決定了該建筑物的火災特點,針對物流倉庫的特點,自動噴水滅火系統(tǒng)是最適宜的固定滅火系統(tǒng)。其中濕式系統(tǒng)應用的最廣泛,一般用于凈空高在8m以下的物流倉庫,ESFR系統(tǒng)主要用于凈空高在8~12m之間的物流倉庫,預作用系統(tǒng)應用于避免水漬損失的場所。針對系統(tǒng)在設計時遇到的一些問題進行了說明,并通過設計實例說明了自動滅火系統(tǒng)的應用情況。
參考文獻:
[1]GB 50084-2001,自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范[S].
[2]唐淼.現(xiàn)代物流倉庫消防設計的探討[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息,2004,(4):7-9.