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?dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電的下業(yè)部門(mén)。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(mén)造成無(wú)法彌補(bǔ)的損失:同時(shí)還將給人民生活帶來(lái)極大的困難。這種間接損失是無(wú)法用經(jīng)濟(jì)來(lái)衡量的。所以，對(duì)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(lái)指導(dǎo)燃煤電廠消防設(shè)計(jì)和審核下作的國(guó)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(jiǎn)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(jiǎn)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(duì)條文的理解存有異議，雙方提出的問(wèn)題令人深思?，F(xiàn)以信陽(yáng)華豫電廠一期工程為例作一探討。
信陽(yáng)華豫電廠系國(guó)家“九五”計(jì)劃重點(diǎn)工程廠址位于信陽(yáng)市平橋區(qū)廠區(qū).片地60公頃總建筑面積12萬(wàn)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(cāng)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(cè)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(yáng)市消防支隊(duì)的技術(shù)人員對(duì)該工程的消防設(shè)計(jì)進(jìn)行了審核，對(duì)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(wèn)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(kāi)孔較大時(shí)其對(duì)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(duì)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(duì)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(jí)應(yīng)不低于二級(jí)”,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(guó)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(duì)應(yīng)《建規(guī)》2.0.1條規(guī)定‘二級(jí)耐火等級(jí)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(wú)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(guó)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(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)和潤(rùn)滑的，油管的敷設(shè)往往縱橫交錯(cuò)在蒸汽管道之間。每個(gè)機(jī)組還設(shè)有主油箱，總的儲(chǔ)油量可達(dá)數(shù)萬(wàn)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(shì)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(huì)拉倒。
由此可見(jiàn)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(duì)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(yáng)華豫電廠一期工程在施工過(guò)程中由于工人違章操作造成煤倉(cāng)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(cāng)間II型鋼梁(無(wú)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(wèn)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(tái)機(jī)組的建筑面積:其地下部分不應(yīng)大于1臺(tái)機(jī)組的建筑面積”。而信陽(yáng)華豫電廠一期工程僅有2臺(tái)300M的發(fā)電機(jī)組，所以設(shè)計(jì)單位對(duì)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(jí)耐火等級(jí)的丁類高層廠房的最大允許占地面積不能超過(guò)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(tái)汽輪機(jī)組噴油起火，火勢(shì)會(huì)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(méi)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(shì)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(guò)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(duì)每臺(tái)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(kāi)式鍋爐鋼質(zhì)支撐架的防火處理問(wèn)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(kāi)式鍋爐。信陽(yáng)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(kāi)式設(shè)置的，所以只能以鋼架作為支撐物。對(duì)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(shuō)明。
設(shè)計(jì)單位認(rèn)為，鋼架是鍋爐的一部分，沒(méi)必要對(duì)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(lái)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(jí)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(duì)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。