4.4 原料场
有色金属生产中大量使用矿石、熔剂、燃料、返渣等原、燃材料,其装卸、储存、输送、转运的各类配套设施,项目内容多、占地(建筑)面积大,系统较庞杂。其中用于可燃类物料的储存、转运,特别是翻车机(地下室)、封闭的带式输送机通廊、多粉尘的筛分间(区域)等是防火设计的重点。
4.4.1 带式输送机通廊的防火设计应符合下列规定:
1 通廊的净高不应小于2.2m,通廊内至少在一侧应设置人行通道,其净宽不应小于0.8m;通廊内当具有两条及以上输送机并列时,相邻两条输送机之间的人行通道,其净宽不宜小于1.0m,且宜在通廊的出口处设置跨越输送机的通行梯;
2 通廊内的人行通道应依据其坡度设置踏步或防滑条;
3 地下通廊在出地面处,宜设置安全出口;
4 长度超过120.0m的架空通廊,宜增设安全出口(含疏散梯);
5 连接甲、乙、丙类厂房(仓库)的通廊,或者输送丙类及以上物料的通廊,其耐火等级不应低于二级。
带式输送机通廊防火设计说明。
1 在工艺生产中,带式输送机通廊作为相邻车间物料传输的重要链接手段,同时,又是生产人员日常巡视和紧急疏散的安全通道,承前启后举足轻重。一旦发生火情时应有利于撤离和扑救。故对其使用净空、走道宽度、坡度、出口以及疏散梯等,均提出满足疏散安全的基本要求;
2 通常规定为:当走道坡度小于等于12°时,走道上可设置防滑条;当走道坡度大于12°时,应设置踏步。对于仅在皮带机上部设置密封罩(留观察孔)的露天开敞式通廊,由于北方地区冬天雨雪会结冰,走道应有一定防滑措施,否则难以满足紧急疏散的需求;
3、4 从确保安全疏散的原则出发,对地下或架空式的带式输送机通廊,当其水平距离较长时,应在适当的位置设置方便人员进出(或上下)的安全出入口。当地下通廊长度较大时,出地面处宜设安全出口;当架空通廊长度大于120m时,在带式输送机通廊设有中间支架(柱)处,宜设置疏散出口及安全梯(通道);
5 带式输送机通廊的围护结构,宜采用不燃烧材料或经阻燃处理的难燃材料建造。调查发现一些工程中曾经采用以普通透明(半透明)玻璃钢曲线板做丙类物料输送或连接丙类及以上厂房(仓库)通廊的围护结构构件,尽管外形美观、轻巧,但属可燃体(未经阻燃处理),其防火性能较差,一旦出现火情将可能殃及一串。因此,对输送丙类介质或连接丙类及以上厂房(仓库)的通廊,规定了耐火等级不应低于二级的要求,围护结构不得采用燃烧体。
4.4.2 煤、焦堆场设施的防火设计应符合下列规定:
1 煤、焦宜分类、分品种、分堆存放,相邻堆之间的最小净距不应小于2.0m;其堆存高度及堆存时间,应依煤、焦品种、环境条件等的差异作出相应的限定;
2 煤、焦的卸车、转运等作业场所,宜选用自然通风;在粉尘集中区域应设置机械除尘装置;
3 储槽、漏斗内的衬板应采用难燃或不燃材料制作;
4 用于运送高挥发分易自燃煤种的带式输送机,其胶带、栏板应选用难燃烧体;
5 带式输送机通廊、转运站及相关联的厂房(仓库)的墙面和地坪,应通过材质选用、构造设计等措施避免积灰,并宜设置冲水清扫设施。
煤焦堆场各类设施的条文说明:
1 生产操作应分别按烟煤、褐煤、焦炭、等分区堆放并进行上料作业,便于在日常防火安全管理责任制的落实。为了避免燃料的自燃发生,对燃料的堆存高度、堆存时间宜作一定的限制(见表2)。并在各堆之间留出必要的间距,通常一般有色金属企业煤焦堆存量有限,堆存高度在3m左右,各堆之间的最小净距取2m以备应急使用。而对于设置自备热电站企业的大型煤堆场,由于煤的堆存量很大,堆存高度及每堆的储量均较大,应参照电力行业标准《火力发电厂设计技术规程》DL 5000—2000的有关规定执行;
表2 煤堆的堆存高度和堆存期限
注:1 Vr为烟煤的挥发分指标;
2 上述表格选自《重有色金属冶炼设计手册》通用工程常用数据卷冶金工业出版社,北京1996.10。
2 对于破碎、转运等作业场地,尤其位于地下、半地下的建(构)筑物应充分做好自然通风,并对大量溢出粉尘的封闭区域(场所),设置专门的机械除尘装置,防止粉尘过多积聚引发火情;
4 所谓“高挥发分易自燃煤种”,系按国家煤炭分类:干燥无灰基挥发分大于37%的长烟煤属高挥发分易自燃煤种;对于干燥无灰基挥发分为28%~37%的烟煤,在实际使用中因其具有自燃性亦视为高挥发分易自燃煤种。当带式输送机用于输送高挥发分易自燃煤种时,皮带及栏板宜选用难燃材料。本规定参考现行电力行业标准《火力发电厂设计技术规程》DL 5000—2000的有关规定制定;
5 为防止粉尘积聚避免燃爆事故发生,室内墙面、地面应便于清理、自净。对于、严寒地区尚应有避免结冰影响人员疏散采取必要防滑的措施。
此外,鉴于项目建设区域环境保护要求的提高,近年来大量采用储仓来缓解燃煤堆存的污染问题。为确保存贮的安全性,“应严格控制其存储时间和数量,仓壁应光滑、防堵。并应设置温度、可燃气体浓度监检和通风,防爆以及喷水降温设施”。此为现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229的有关规定,也是有色金属工程面临的新课题。
4.4.3 当储煤棚或室内贮煤(焦)场采用钢结构时,应对物料设计堆存高度及以上1.5m范围内的钢结构构件采取防火保护措施,采取防火保护构件的耐火极限不应低于1.00h。
当前煤、焦棚(库)类建筑大多采用轻型钢结构刚架型式,经调研获知煤、焦类库房内,当长期堆存未及时进行周转或未采取散热等有效措施时,部分煤(焦)就会出现自燃现象,一旦成片地发生后烟雾会较大,能够及早地被发现。此外,通常其自燃火焰高度大多只发生在其表面有限的范围(1.0m以下)内,难以迅速并扩大燃烧危及到上部的钢结构,且火灾的扑救较为有效。因此,只需对煤(焦)库内紧邻可能受到自燃物料热作用的钢柱部分表面,做必要的防火安全防护,其耐火极限按有关规定要求不低于1.00h。
此外,煤(焦)库房面积(或占地面积),近年来随着工程规模提升不断扩大,尤其新建的大型氧化铝(电解铝)厂,其热电用的燃煤和炭素制品用的石油焦、沥青焦等库房及堆场十分庞大。考虑生产通行吊车(输送机)要求,库房的防火分区面积都很大,难以满足有关规定,是该类工程项目的新课题。为此有关建设单位都在积极寻求解决措施。
鉴于焦炭(石油、冶金焦)较燃煤更具低挥发分材质,同属丙类。当物料周转较快,装卸、配料机械化程度高,库房采用一、二级耐火等级,且符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016中3.3.2表注3、4的要求时,库房面积和每个防火分区的最大允许建筑面积可适当扩大,从而适应生产工艺新的发展需要。
4.4.4 用于露天机械设备的电机,其防护等级应选用防水、防尘型(IP 54级);用于室内煤、焦破碎及筛分设备的电机,其防护等级应选用防爆型。
露天配置的电气设备应考虑防水、防潮、防尘型的电机和控制电气,一般均宜采用IP54级的防护等级;可燃粉尘较多的密闭环境(如煤焦粉碎、翻车机地下室、煤焦筛分等)存在燃爆的可能性,应选用防爆型电机。上述相关要求,目的是避免降低电气绝缘,以及防止电气打火隐患。