工業廠房消防電氣設計研究與案例分析

夏文光 / 劉永琪 / 吳海勝

1.中國礦業大學建筑設計研究院有限公司， 江蘇 徐州 221008； 2.武警徐州市消防支隊賈汪區大隊， 江蘇 徐州 221011

工業廠房消防電氣設計研究與案例分析

夏文光1/ 劉永琪1/ 吳海勝2

1.中國礦業大學建筑設計研究院有限公司， 江蘇 徐州 221008； 2.武警徐州市消防支隊賈汪區大隊， 江蘇 徐州 221011

通過分析某工業廠房的消防電氣設計，研究制造酒類的灌裝車間消防電氣的設計特點，如酒廠火災危險性分類、供電等級確定、防雷等級的設置、甲類廠房的防爆措施等，解析工業特殊性廠房消防設計重點關注的對象和個性化消防設計。

消防聯動系統 排煙風機 灌裝車間 防爆措施

1 工業建筑廠房消防設計實例分析

工業廠房建筑(特別是危險品產品的制造廠房)對于消防設施的要求極高，設計時需要區別對待，根據生產特性設置消防措施，保證日后的安全使用。

筆者所在單位2011年承接了某產業園酒廠的建設工程項目，參與設計的廠區項目建筑面積超過500 000m2。其中危險性等級高的車間包括液體法釀酒車間、灌裝車間、勾兌車間等。下文將以酒液灌裝車間為例進行分析。

1.1灌裝車間消防設計的主要特點

1#灌裝車間建筑面積35 000m2，主體建筑3層，鋼筋混凝土結構，疏散豎向有4部樓梯和6部電梯。車間主要工作為將液態酒液灌裝成瓶或罐，便于存貯或配送出廠。

灌裝車間消防電氣設計中與其他普通廠房有許多不同之處。

1)負荷等級：酒廠的消防用電負荷等級不應低于現行國家標準GB 50052-2009《供配電系統設計規范》規定的二級負荷。依據GB 50694-2011《酒廠設計防火規范》第9.1.1條的規定，灌裝車間消防用電為二級負荷。

2)火災危險性分類：白酒廠的液態法釀酒車間、酒精蒸餾塔、勾兌車間、灌裝車間等均屬于火災危險性等級為甲級的場所。

3)防雷等級：GB 50694-2011《酒廠設計防火規范》規范中明確規定“甲、乙類生產、儲存場所和生產工藝的中心控制室應按第二類防雷建筑物進行防雷設計”。

1.2自動報警探測器的選擇

灌裝車間在設計火災自動報警系統時，根據功能和生產工藝的需要，建筑總高度為20.7m，每層車間的層高應≤7m，主要灌裝車間的流水線操作場所均采用感溫探測器，其他小開間附屬用房、門廳采用局部感煙探測器，詳見圖1。

GB 50694-2011《酒廠設計防火規范》發布于2011年7月26日，實施時間為2012年6月1日，筆者所在單位設計該酒廠的出圖時間為2011年7月，在進行設計時該規范還未出臺且未實施，僅見到報批稿，當此規范實施時，灌裝車間施工已基本完工，但對照酒廠設計防火規范，消防設計是滿足規范要求的，生產使用效果良好。

圖1 1#灌裝車間一層消防平面圖

圖2 火災自動報警系統圖

2 甲類車間排煙、防爆設計

2.1灌裝車間排煙風機的設置

白酒灌裝車間設置有乙醇蒸汽濃度檢測報警裝置，如果乙醇濃度超出規定標準，會增加火災發生的幾率，因此灌裝車間內的預警裝置和排煙風機的設置非常重要。乙醇蒸汽濃度檢測報警裝置應與機械通風設施或事故排風設施聯動，除自動控制啟動排煙風機外，還應設置手動開啟機械通風設施或事故排風裝置。

乙醇濃度的限定值依據GB 50694-2011《酒廠設計防火規范》第9.35條的規定：“乙醇蒸汽濃度檢測報警裝置的報警設定值不應大于乙醇蒸汽爆炸下線濃度值的25%。”故乙醇蒸汽濃度檢測器安裝位置最好設置在檢測場所的低洼處，距樓面高度宜為0.3～0.5m。

本工程每層車間均設置了排煙風機，第一層、第二層各設置14臺排煙風機，第三層設置15臺排煙風機，三層共設置43臺排煙風機，詳見圖2。根據乙醇濃度檢測情況，當乙醇濃度超出預設定指標值時，排煙風機自動開啟，同時設置手動開啟排煙風機的裝置，以及時降低乙醇濃度，防止火災發生。

2.2酒廠車間的防爆措施

液態法釀酒車間、白酒、勾兌車間、灌裝車間等的電氣設計應符合爆炸性氣體環境2區有關規定，詳見GB 50058-2014《爆炸危險環境電力裝置設計規范》。酒廠內車間屬于可燃性非導電粉塵Ⅱ區的場所，在酒廠灌裝車間的設計中，電氣設備選型時需采用防爆防護措施。

灌裝車間內有許多配電設備，該車間可定性為爆炸氣體環境分區里的2區，其定義為：“在正常運行時不可能出現爆炸氣體混合物的環境，或即使出現也僅是短時存在的爆炸氣體混合物的環境。”考慮到灌裝車間可能短時存在爆炸性氣體混合物，在設計選擇電氣設備產品時，采取如下防爆措施。

灌裝車間內的配電柜、配電箱采用防爆開關及防爆開關柜(箱)；車間內采用防爆工礦燈具；燈具開啟一般采用防爆照明箱內直接控制；外露的廠房內電設備選用防爆類產品，保證用電安全的可靠性。

3 結束語

近幾年建筑消防設計有關的規范更新較多，探討、理解相關規范是建筑電氣設計人員的重要職責，本文通過對酒廠設計的工程實例進行分析，認識到工業建筑的電氣消防設計應嚴格按照規范要求，特別是具有危險性質的產品生產車間，需要嚴格區分特性，有針對性的選擇防火預警、煙霧報警、濃度檢測、防爆措施等有效方法，保證工業廠房建筑在生產過程中安全可靠。

[1] GB 50116-2013 火災自動報警系統設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[2] GB 50694-2011 酒廠設計防火規范[S].北京：中國計劃出版社，2012.

[3] GB 50058-2014 爆炸危險環境電力裝置設計規范[S]. 北京：中國計劃出版社，2012.

StudyandCaseAnalysisofFireProtectionElectricalDesignforIndustrialPlant

Xia Wenguang / Liu Yongqi / Wu Haisheng

Through analyzing the fire protection design of the industrial plant, the design features of the firefighting electric appliance in the alcohol production workshop are studied, such as the classification of the fire hazard of the distillery, the setting of the power supply level, the determination of the lightning protection grade, class A plant explosion-proof measures and so on, the major concerns of the fire protection design of the industrial special plant and the individual fire protection design are raised.

fire fighting joint system, smoke extraction fan, filling workshops, explosion-proof measure

夏文光

研究員級高級工程師，電氣專業總工，從事建筑電氣設計及智能建筑研究。