沈思遠
【摘要】提取車間的內部工藝復雜,具有高的危險性,火災蔓延快,經濟損失大等特點,針對車間特征,應設置與建筑物特性相適應的消防給水技術措施,本文結合工程實際,在分析與討論中,提出具體的消防給水措施。
【關鍵詞】提取車間;消防給水
一、引言
中藥提取就是把中藥中的有效成分提取出來,是藥品生產過程中重要的步驟,其工藝流程分投料、提取、分離、濃縮、干燥。按照提取介質的不同又可分為水(常稱水提)、乙醇(常稱醇提)等。在設計上,不但要滿足本專業的相關規范,還要符合GMP(藥品生產和質量管理規范)的要求,本文根據實例,結合實際經驗介紹和討論常規的提取車間消防設計。
二、項目基本概況
某藥廠提取車間項目生產能力年植物提取1500噸,主要提取介質為乙醇,為滿足GMP(藥品生產和質量管理規范)要求,車間一層為陰涼庫、潔凈區和公用設備區域,層高6米;二層設有濃縮車間,層高6米,部分區域層高12米,三層為干燥車間,層高5.4米。四層投料區層高5.4米,按生產工藝屬醇提,甲類工業廠房,其耐火等級為一級,占地面積17133.1m2,建筑面積13953.6m2,建筑高度23.25m。建筑體積>50000m3,
三、消防給水技術措施
針對本提取車間生產類別為甲類,火災上具有蔓延速度快、經濟損失大,撲救困難等特點,為抑制火災,保證建筑物安全,設計為該項目設置室內消火栓系統、室外消火栓系統、自噴淋系統、水炮系統等水消防系統,同時還配套設置氣體滅火及滅火器等其他消防系統。
1.室內外消火栓系統及消防供水
根據《建筑設計防火規范》GB50016-2006和《消防給水及消火栓系統積水規范》GB50974-2014,本項目的消防用水量按同一時間內的火災次數為一次。本項目災的最大消防用水量為60L/s,其中室內消防用水量為20L/s,室外消防用水量為40L/s,持續時間3h,一次總消防用水量約648m3。本項目消防水源為市政供水,設計在廠區設消防泵房及消防水池。消防水管獨立成環狀布置,管徑為DN200。在車間四周道路布置6個SS100/65室外消火栓。室外消火栓保護半徑為150m,室外消火栓的間距不大于120m,以提供消防水量保護整個車間。
本建筑除在樓地面設置室內消火栓箱外,針對車間內除了設備和一些包裝物,技術夾層內的管線交錯也是容易發生火災的地方,如生產區的技術夾層等均設置室內消火栓系統,整個系統環狀布置且保證室內任何一點均有2支消火栓同時到達,保證車間實現消火栓兩股水柱全覆蓋。
為滿足車間的消火栓系統、自噴淋系統、消防水炮系統的水壓與水量要求,設計配套了消防水池及消防泵房。消防水池600m3和一個800m3各一座,共1400m3。
消防泵房內設2臺消火栓泵和2臺消防水炮泵、2臺自噴淋系統消防泵,均1用1備。消防水泵采用自灌式吸水,消防聯動控制電纜引至消防控制室(值班室)。火災時,消防控制室、消防泵房、屋頂消防水箱出水管的流量開關均可啟動消防泵向系統供水。泵房設備見下表:
2.自動噴水滅火系統
根據當地消防局要求及建筑自身防火需要,設計為本車間設置了自動噴水滅火系統。甲類生產區域按嚴重危險I級設計,噴水強度為12L/min.m2,作用面積260m2,持續噴水時間1小時,滅火用水量60.12L/s。產品中轉區按倉庫II級設計,噴水強度為10L/min.m2,作用面積200m2,持續噴水時間2小時,滅火用水量60L/s。屋頂的鋼架屋面設噴淋保護按中危險I級設計,噴水強度為6L/min.m2,作用面積160m2,持續噴水時間1小時,滅火用水量21L/s。綜合以上各自噴淋系統用水量,設計系統流量取60L/S,持續噴水時間2小時,自噴淋系統水量432m3。
為防止誤動作對生產帶來的損失,該建筑的潔凈生產區均采用了預作用系統,其他區域設置常規的濕式系統。車間內中危險I級區域噴頭采用ZSTZ15/68直立型玻璃球灑水噴頭,潔凈區內采用ZSTD-15/68隱蔽型噴頭,公稱動作溫度68℃,流量系數K=80。甲類生產區域及產品中轉區采用ZSTZ-20/68快速響應玻璃球灑水噴頭,公稱動作溫度68℃,流量系數K=115。考慮到鋼屋架夏季溫度過高,選用ZSTZ15/93直立型玻璃球灑水噴頭,公稱動作溫度93℃,流量系數K=80C。由于車間存在技術夾層,設計同時布置了自噴淋系統,作為獨立空間,夾層內噴頭單獨設水流指示器,實現區域控制。
自動噴水滅火系統供水平時由屋面水箱及增壓穩壓設備維持管網壓力,火災時噴頭破裂噴水,該區水流指示器動作,向消防中心發出信號,同時報警閥動作,敲響水力警鈴,壓力開關動作,自動啟動噴淋加壓泵,向系統管網供水。
3.消防水炮系統
為滿足生產工藝要求,提取車間存在無法布置自動噴淋系統的高大空間,設計在該區域設置了消防水炮系統。設計按甲類生產類別的嚴重危險級確定計算參數,兩臺水炮作用,消防水炮用水量30L/s×2=600L/s,持續作用時間1小時,合計消防水炮用水量216m3。結合建筑物特征, 共設計了10臺PSDZ30-LA861/EX型消防水炮,分別布置在一層門廳上空2座,二層局部抬高區域4座,三層參觀屋面4座。單臺流量30L/S,工作壓力0.9MPa水炮射程65m,保護區域的任一部位按二臺水炮同時到達。
4.建筑滅火器系統和氣體滅火系統
高低壓配電室設計了七氟丙烷無管網全淹沒系統,采用了自動、手動二種啟動方式。該項目一層二層配電間面積均為186m2,體積706m3,設計濃度9%,滅火浸漬時間10min。七氟丙烷用量每個保護區520kg藥劑量,分4個鋼瓶,在外墻設置泄壓口500x500,洞底為保護區凈高的2/3。火災時系統可在規定時間內向發生火災的防護區內均勻釋放足量的七氟丙烷滅火劑,使其充滿防護區并達到設計滅火濃度,將防護區內任一部位發生的火災撲滅。
在火災發起的初期建筑滅火器系統也是有效滅火的手段。針對該建筑的甲類(嚴重危險級,B類)與丙類生產場所(中危險級,A類),MF/ABC3滅火器與MF/ABC5滅火器。
小結:
中藥提取車間具有較高的火災危險性,設計從實際出發,針對車間的不同部位的等生產危險級別,設計了具有針對性的消防給水措施,增加了建筑物的消防安全性,本文針對這個車間的特例對此進行了消防給水設計破解,提出了一些設計和注意事項。其實在實際工程設計中,還有很多需要按實際情況解決的方案。除了滿足規范和工藝設計要求,更多的是設計者需要本著設計最優化,成本最優化,節能最優化的原則,結合各個專業的特點規避交叉,來提高自身的設計水平。
參考文獻:
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[4]《建筑設計防火規范》GB50016-2006
[5]《自動噴水滅火設計規范》GB50084-2001(2005年版)
[6]《固定消防炮滅火系統設計規范》(GB50338-2003)
[7]《消防給水及消火栓系統技術規范》GB50974-2014
[8]《氣體滅火系統設計規范》;GB50370-2005