给水消防：关于选煤厂特殊构筑物消火栓用水量之确定

编著按：张之立同志是我多年的好友。他在给排水行业建树颇丰。是一位认真做事，认真研究的学者型专家。下面这篇文章有关选煤厂特殊构筑物消火栓用水量之确定的文章。编制觉得很有意义，特此选编。关于选煤厂特殊构筑物消火栓用水量之确定张之立中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司（北京，100120）摘要：对我国选煤厂中的筒仓、封闭型储煤场、栈桥、主厂房等常见特殊构筑物的消防特征进行研究，并确定其室内外消火栓用水量。关键词：筒仓  封闭型储煤场  栈桥  主厂房  室内消火栓用水量  室外消火栓用水量  干煤产品  湿煤产品  封闭体积  洗选状态  完全不洗选状态Discussion on the Determination of Water Consumption of Fire Hydrant forSpecial Structures in Coal Preparation PlantBeijinghuayu Engineering Co., Ltd. of China CoalTechnology Engineering GroupZhangzhili（Beijing, 100120）Abstract：The fire characteristics of common specialstructures such as silos, closed coalstorage, trestle and main building in coal preparation plants in China are studiedand the water consumption of indoor and outdoor fire hydrants is determined.Key words：Silos Closed coal storage  Trestle  Mainbuilding  Water consumption of Indoor fire hydrant  Water consumption of Outdoor fire hydrant  Dry coal products  Wet coalproducts  Closed volume  Washing state complete no-washing state在煤炭工业选煤厂中，存在着筒仓、封闭型储煤场、栈桥、主厂房等一些特殊构筑物。

根据现行国家标准《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）〖以下简称国标《建规》〗第3.1.1条的条文说明（P132），“煤的筛分、转运工段和栈桥或储仓”属于丙类生产火灾危险性类别。严格地讲，上句应表述为：“原煤或干煤产品的筛分、转运工段和栈桥或储仓”属于丙类生产类别。而“湿煤产品的筛分、转运工段和栈桥或储仓”应属于戊类生产类别。即筒仓、封闭型储煤场、栈桥均属于厂房。其中，储存、输送原煤或干煤产品的筒仓、封闭型储煤场、栈桥应属于丙类厂房，储存、输送湿煤产品的筒仓、封闭型储煤场、栈桥应属于戊类厂房。下面分别论述如何确定选煤厂中这些特殊构筑物的室内外消火栓用水量。1 筒仓室内外消火栓用水量1.1 概况第一类特殊构筑物是筒仓，筒仓也简称为仓。根据国家标准《选煤术语》（GB/T 7186-2008），“仓”的定义是：“储存物料的容器，主要部分是垂直的立壁，其下部通常建成漏斗形状。”本文所谓的“筒仓”包括圆筒仓和方筒仓。按所储存的物料，筒仓可分为原煤仓、储存干煤产品或湿煤产品的产品仓（含末煤仓、精煤仓、矸石仓、产品地销仓、产品铁路装车仓）等。筒仓的高度一般是其直径或长度的数倍，其最大建筑高度已超过50m。目前，以圆筒仓居多。常见的圆筒仓直径有￠15m、￠18m、￠21m、￠25m和￠30m等。圆筒仓的中部是封闭的、下设漏斗的圆柱体形仓体，设有检修孔，工作期间不进人操作；其上部通常设2～3层，一般布置有原煤输送、分配用的皮带、溜槽、刮板等设备，有的还布置有原煤破碎设备；其下部通常设1层，布置有给料机和原煤输送皮带等设备。它的特点是其中部煤仓的建筑体积占整个构筑物的绝大部分。它既不是通常意义上的厂房，又不是通常意义上的仓库，实际上是一种仓体（非人员进入式）与厂房的组合体。因此，不能机械地按照国标《建规》中的“厂房”或“仓库”类别来确定其室内外消火栓用水量。关于其室内外消火栓用水量，笔者认为，将筒仓作为一个整体看待，按最不利情况——仓体上下部分同时着火的可能性考虑更为安全。但一般情况下，由于其中部是由钢筋混凝土浇筑的、封闭的仓体，其内储煤是不太容易燃烧的。既使偶而起火，也很难从封闭仓体内窜出。因此，当仓下或仓上发生火灾时，很难通过仓体蔓延到仓上或仓下。并根据筒仓的建筑特点——仓体的建筑体积所占比例大。因此，笔者认为，筒仓的室内外消火栓用水量应小于同等条件下的厂房和仓库。1.2 筒仓室内消火栓用水量对室内消火栓系统而言，仓体内是无法设置室内消火栓的，仓体上下部分可以设置室内消火栓。仓体上下部分应分别按照同时最少出动两个室内消火栓来考虑室内消火栓用水量。对于仓下部分，其建筑高度h一般均在24m以下，因此，可按h＜24m的厂房考虑。如果其建筑体积V≤10000m3，根据国标《建规》，则其室内消火栓用水量为5L/s；如果V＞10000m3，则为10L/s。对于仓上部分，若其h在24m以上，则属于“立足于自救”的范畴，故需加强其灭火能力。笔者认为：对仓上部分，首先按h＜24m的厂房确定室内消火栓用水量。然后，再增加5-10(L/s)。具体规定为：如果仓上部分的h在24～50m之间，则增加5L/s；如果h＞50m，则增加10L/s。举例：某原煤仓由4个￠25m筒仓组成，其建筑高度h=67m。其仓下部分的建筑体积V≈4×3000≈12000m3，因h＜24m、V＞10000m3，所以，其仓下室内消火栓用水量为10L/s。仓上部分的建筑体积V≈7300m3；首先，按照h＜24m、V≤10000m3，确定其室内消火栓用水量为5L/s。然后，根据h=67m＞50m，增加10L/s；则仓上部分室内消火栓用水量：5+10=15( L/s)。原煤仓室内消火栓用水量为仓上、仓下用水量之和，即10+15=25(L/s)。根据对我国选煤厂中多个筒仓的如上测算，当h=24m～50m时，其室内消火栓用水量一般不超过20L/s；当h＞50m时，其室内消火栓用水量一般不超过25L/s；所以，从可操作性考虑，笔者推荐规定：“筒仓的室内消火栓用水量：当h＜24m、V≤10000m3时，Q室内=5L/s；当h＜24m、V＞10000m3时，Q室内=10L/s；当h=24m～50m时，Q室内=20L/s；当h＞50m时，Q室内=25L/s。”此规定里的四个室内消火栓用水量值（5、10、20、25(L/s)）持平或低于国标《建规》表8.4.1中厂房的相应数值（5、10、25、30(L/s)），更低于现行国家标准《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974－2014）〖以下简称国标《消规》〗表3.5.2中厂房的相应数值（20、20、30、40(L/s)）；同时，也持平或低于国标《建规》表8.4.1中仓库的相应数值（5、10、30、40(L/s)），更低于国标《消规》表3.5.2中仓库的相应数值（20、20、40、40(L/s)）；符合本文1.1节的结论“筒仓的室内外消火栓用水量应小于同等条件下的厂房和仓库”。因此，此规定基本上是合理的。将上述结果汇总成表1。（笔者已把表1的内容编入国家标准《煤炭洗选工程设计防火规范》〖以下简称《选火规》〗（报批稿）表7.3.1中。）表1  原煤或干煤产品筒仓的室内消火栓用水量建筑高度h（m）、建筑体积V（m3）室内消火栓用水量（L/s）同时使用水枪数量（支）每根立管最小流量（L/s）h≤24V≤10000525V＞100001021024＜h≤5020415h＞5025515注：1. 当室内消火栓实际数量小于同时使用水枪数量时，可按室内消火栓实际数量确定室内消火栓用水量。2. 干煤产品指干法加工后的煤炭产品（不包括矸石），下同。3. 为一次灭火的室内消火栓用水量，下同。另外，关于湿煤产品或矸石筒仓，由于按照国标《选火规》（报批稿），可不设置室内消火栓系统；因此，可认为湿煤产品或矸石筒仓室内消火栓用水量为零。1.3 筒仓室外消火栓用水量自建国初期至二十世纪八十年代（甚至到九十年代初期），我国选煤行业一直采用的室外消火栓用水量设计参数是经验参数。即根据选煤厂的规模（大型、中型、小型），将选煤厂室外消火栓用水量划分为10L/s、20L/s、30L/s三个档次。在全国多年使用经验证明，这些设计参数是有重要参考价值的。根据本文1.1节的结论“筒仓的室内外消火栓用水量应小于同等条件下的厂房和仓库”及上述经验参数，笔者认为，筒仓的室外消火栓用水量可比同等条件厂房缩减5-10 (L/s)。1.3.1 根据现行国家标准《煤炭洗选工程设计规范》（GB50359-2005）〖以下简称《选设规》〗表17.1.5，储存原煤或干煤产品的筒仓的生产火灾危险性类别为丙类，耐火等级为一二级。首先，根据国标《建规》表8.2.2-2查出“耐火等级为一二级、丙类厂房”的系列室外消火栓用水量。然后，对V≤20000m3的，逐个缩减5L/s；对V＞20000m3的，逐个缩减10 L/s，从而得出储存原煤或干煤产品的筒仓的室外消火栓用水量。即：当V≤1500m3时，Q室外=5L/s；当V=1500～3000(m3)，Q室外=10L/s；当V=3000～5000(m3)，Q室外=15L/s；当V=5000～20000(m3)时，Q室外=20L/s；当V=20000～50000(m3)，Q室外=20L/s；当V＞50000(m3)，Q室外=30L/s。同时，还需确保室外消火栓最小用水量不小于10L/s（即一个室外消火栓的最小流量）。并考虑其室外消火栓用水量应随着建筑体积的增大而增大，故对上述数据进行调整，调整后的结果汇总成表2。（笔者已把表2的内容编入国准《选火规》（报批稿）表7.2.1中。）表2  原煤或干煤产品的筒仓的室外消火栓用水量建筑体积V（m3）V≤15001500＜V≤30003000＜V≤50005000＜V≤2000020000＜V≤50000V＞50000室外消火栓用水量(L/s)101015202530注：1. 为一次灭火的室外消火栓用水量，下同。2. 耐火等级为一二级。表2里的六个室外消火栓用水量值（10、10、15、20、25、30(L/s)）持平或低于国标《建规》表8.2.2-2中厂房的相应数值（10、15、20、25、30、40(L/s)），低于国标《消规》表3.3.2中厂房的相应数值（15、15、20、25、30、40(L/s)）；同时，也低于国标《建规》表8.2.2-1中仓库的相应数值（15、15、25、25、35、45(L/s)），低于国标《消规》表3.3.2中仓库的相应数值（15、15、25、25、35、45(L/s)）；因此，此规定基本上是合理的。有些人士认为，在国标《建规》表8.2.2-2注3中，规定“铁路车站、码头和机场的中转仓库，其室外消火栓用水量可按丙类仓库确定”。因此，储存原煤或干煤产品的筒仓或封闭型储煤场的室外消火栓用水量，也可类比按丙类仓库对待。笔者认为，筒仓或封闭型储煤场与“铁路车站、码头和机场的中转仓库”相比，还是有一定区别的，不宜同等对待。1.3.2 对于湿煤产品或矸石筒仓，因其火灾危险性较低，故在原煤或干煤产品的筒仓数据基础上予以减少。一般按减少1-2支水枪的用水量（5-10L/s）考虑。同时，确保室外消火栓最小用水量不小于10L/s（即一个室外消火栓的最小流量）。湿煤产品或矸石筒仓室外消火栓用水量见表3。（笔者已把表3的内容编入国家标准《选火规》（报批稿）表7.2.1中。）表3  湿煤产品或矸石筒仓的室外消火栓用水量建筑体积V（m3）V≤15001500＜V≤30003000＜V≤50005000＜V≤2000020000＜V≤50000V＞50000室外消火栓用水量(L/s)101010101520注：1. 湿煤产品指湿法加工后的煤炭产品（不包括矸石），下同。2. 耐火等级为一二级。根据国标《选设规》表17.1.5和国标《选火规》表3.0.2，湿煤产品或矸石的筒仓的生产火灾危险性类别为戊类，耐火等级为一二级。对比国标《建规》表8.2.2-2和国标《消规》表3.3.2中“耐火等级为一二级、丁戊类厂房”的室外消火栓用水量，发现本文表3中室外消火栓用水量数据（10、10、10、10、15、20( L/s)）不大于国标《建规》表8.2.2-2中的相应数据（10、10、10、15、15、20 (L/s)），也不大于国标《消规》表3.3.2中的相应数据（15、15、15、15、15、20( L/s)）。符合本文1.1节的结论“筒仓的室内外消火栓用水量应小于同等条件下的厂房和仓库”。因此，此规定基本上是合理的。2 封闭型储煤场的室内外消火栓用水量2.1 概况第二类特殊构筑物是封闭型储煤场。有圆形与矩形之分。在圆形封闭型储煤场中，比较大的有￠90m、￠100m、￠110m等。在矩形封闭型储煤场中，比较大的建筑面积已经超过24000m2。封闭型储煤场既具备堆煤、取煤等生产特征，也具备煤炭储存的特征；因此，它既不是通常意义上的厂房，又不是通常意义上的仓库。2.2 封闭型储煤场的室内消火栓用水量由于封闭型储煤场的煤炭大多以自燃为主，燃烧程度较木料、橡胶、棉花等为弱，故其室内消火栓灭火能力不应高于同等情况下的厂房或仓库。笔者认为，当h≤24m时，一般最多动用2个DN65室内消火栓（2只￠19mm水枪）即可控制火势。而根据国标《建规》表8.4.1，h≤24m的厂房或仓库的室内消火栓用水量都不算很大，均为5-10（L/s）；故将h≤24m的储存原煤或干煤产品的封闭型储煤场的室内消火栓用水量为5-10（L/s）。并类比国标《建规》表8.4.1中h≤24m的仓库，按V≤5000m3与V＞5000m3分两种情况，将其室内消火栓用水量分别定为5L/s和10L/s。这两个数值（5、10(L/s)）小于国标《消规》表3.5.2中的厂房的相应数据（20、20(L/s)）和仓库的相应数据（20、20(L/s)）。符合本节开始的结论。因此，此规定基本上是合理的。当24m＜h≤50m时，储存原煤或干煤产品的封闭型储煤场的主体部分可看做单层仓库，因它不是标准意义上的高层仓库，故不需在h≤24m封闭型储煤场的基础上大幅提高室内消火栓用水量，可按增加1个DN65室内消火栓（1支￠19mm水枪）用水量考虑，故取10+5=15（L/s）。此数据同样小于国标《消规》表3.5.2中的厂房的相应数据（30L/s）和仓库的相应数据（40L/s）。符合本节开始的结论，因此，此规定基本上是合理的。而h＞50m的封闭型储煤场很不常见，故未予考虑。将上述数据汇总成表4。（笔者已把表4的内容编入国家标准《选火规》（报批稿）表7.3.1中。）表4  原煤或干煤产品封闭型储煤场室内消火栓用水量建筑高度h（m）、建筑体积V（m3）室内消火栓用水量（L/s）同时使用水枪数量（支）每根立管最小流量（L/s）h≤24，V≤5000515h≤24，V＞50001021024＜h≤5015315另外，关于湿煤产品封闭型储煤场，由于根据国标《选火规》（报批稿），可不设置室内消火栓系统；因此，可认为湿煤产品封闭型储煤场的室内消火栓用水量为零。2.3 封闭型储煤场的室外消火栓用水量根据国标《建规》表8.2.3及国标《消规》表3.4.12的规定，露天或半露天煤堆场的室外消火栓用水量，根据其储量定为：15L/s（100t＜总储量W≤5000t）和20L/s（总储量W＞5000t）。而封闭型储煤场在本质上是加盖且四面围护的煤堆场，就消防车而言，其室外扑救难度较露天的煤堆场为大，应加强室外消火栓的能力。另外，根据国标《选规》表17.1.5，储存原煤或干煤产品的封闭型储煤场的耐火等级为一二级。因其耐火等级较高，可适当削减室外灭火能力的增幅。因此，笔者建议，对原煤或干煤产品封闭型储煤场，应在国标《建规》及国标《消规》的基础上增加5L/s的用水量（即1支￠19mm水枪的用水量），变为：20L/s（W≤5000t）和25L/s（W＞5000t）。同时，将第一档中储量前提条件由“100t＜W≤5000t”改为“W≤5000t”。由于一些封闭型储煤场的储量非常大，故建议将第二档的25L/s（W＞5000t）再细划分为两档：25L/s（50000t≥W＞5000t）和30L/s（W＞50000t）。将此结果汇总成表5。（笔者已把表5的内容编入国标《选火规》（报批稿）表7.2.2中。）表5  原煤或干煤产品封闭型储煤场室外消火栓用水量总储量W（t）室外消火栓用水量（L/s）W≤50002050000≥W＞500025W＞5000030注：1. 耐火等级为一二级。对湿煤产品封闭型储煤场，因其火灾危险性低，故应在原煤或干煤产品封闭型储煤场的数据上给予减少，建议各减少2支￠19mm水枪的用水量（10 L/s）。将有关数据汇总成表6。（笔者已把表6的内容编入国标《选火规》（报批稿）表7.2.2中。）表6  湿煤产品封闭型储煤场室外消火栓用水量总储量W（t）室外消火栓用水量（L/s）W≤50001050000≥W＞500015W＞5000020注           1. 湿煤产品指湿法加工后的煤炭产品（不包括矸石）。2.矸石封闭型储煤场鲜见，故未列出。3.耐火等级为一二级。3 栈桥的室内外消火栓用水量3.1 概况第三类特殊构筑物是栈桥。栈桥由于是架空设置，因此，在其底板与地面之间是支柱，在此净空高度内一般是不存在室内建筑面积的。虽然本身是厂房，但这与通常意义上的厂房是不同的。另外，大部分栈桥是倾斜的，有的甚至有两段或三段的倾斜度。有的起点离地面的净空高度只有6m，而终点离地面的净空高度却有29m，两者的高差有23m之多。栈桥的建筑高度该如何确定呢？笔者认为，栈桥的建筑高度应根据国标《建规》第1.0.2条中注1对“建筑高度的计算”规定的基本原则确定。即：对单倾斜角度的栈桥，按其最高点处和最低点处的建筑高度的算术平均值确定；对多倾斜角度的栈桥，先算出每段单一倾斜角度栈桥的建筑高度，再按各段建筑高度的算术平均值确定栈桥的建筑高度。对由水平段和倾斜段组成的栈桥，如果水平段在最高处，则按水平段确定建筑高度。如果水平段在倾斜段的下面，则按倾斜段确定建筑高度。例1，某栈桥由两段组成，其倾斜角分别为8°和16°。在倾斜角为8°的第一段中，其最低点处的建筑高度为10m，最高点处的建筑高度为14m，则该段的建筑高度为12m。在倾斜角为16°的第二段中，其最低点处的建筑高度为14m，最高点处的建筑高度为26m，则该段的建筑高度为20m。根据第一段的建筑高度为12m和第二段的建筑高度为20m，该栈桥的建筑高度为16m。因此，虽然该栈桥第二段最高点处的建筑高度已超过24m，但其建筑高度却小于24m。例2，某栈桥由两段组成，一段为水平段，一段为倾斜段，水平段在倾斜段之上。倾斜段的最低点处的建筑高度为14m，最高点处的建筑高度为26m，则倾斜段的建筑高度为20m。水平段的建筑高度为26m。最终，栈桥的建筑高度按水平段的建筑高度计，即26m。例3，某栈桥由两段组成，一段为水平段，一段为倾斜段，倾斜段在水平段之上。倾斜段的最低点处的建筑高度为14m，最高点处的建筑高度为26m，则倾斜段的建筑高度为20m。水平段的建筑高度为14m。最终，栈桥的建筑高度按倾斜段的建筑高度计，即20m。栈桥的特殊性决定不宜使用建筑体积的概念，因它的建筑体积里有一部分是空容积。为便于与厂房相比较，笔者建议使用“封闭体积Vc”的概念以代替“建筑体积V”的概念。栈桥的封闭体积具体指栈桥的断面面积与长度的乘积。当栈桥倾角为0°时，栈桥长度指水平长度；当栈桥倾角大于0°时，栈桥长度指斜长。3.2 栈桥室内消火栓用水量根据上述对栈桥建筑高度的理解，笔者认为，对h≤24m的输送原煤或干煤产品栈桥，其室内消火栓用水量基本可按同等条件的厂房对待。即：V≤10000m3，Q室内=5L/s；V＞10000m3，Q室内=10L/s。对h＞24m的输送原煤或干煤产品栈桥，由于“大高度、小体积”的栈桥与“小高度、大体积”的栈桥的室内火灾对消火栓系统而言，差别不大，故对V≤10000m3的栈桥，按h≤24m、V＞10000m3的考虑，即：Q室内=10L/s。对V＞10000m3的栈桥，需增加室内消火栓用水量。但由于栈桥内配置的工人数量非常有限，同时使用的室内消火栓数量受限，故对V＞10000m3的栈桥仅增加1个DN65室内消火栓（1支￠19mm水枪）用水量，即：Q室内=10+5=15(L/s)。将上述数据汇总成表7。（笔者已把表7的内容编入国标《选火规》（报批稿）表7.3.1中。）表7  输送原煤或干煤产品的栈桥室内消火栓用水量建筑高度h（m）、封闭体积Vc（m3）室内消火栓用水量（L/s）同时使用水枪数量（支）每根立管最小流量（L/s）h≤24，V≤10000525h≤24，V＞10000h＞24，V≤1000010210h＞24，V＞1000015310另外，关于输送湿煤产品或矸石的栈桥，由于根据国标《选火规》（报批稿），可不设置室内消火栓系统；因此，可认为输送湿煤产品或矸石的栈桥的室内消火栓用水量为零。对于既有可能输送原煤或干煤产品，又有可能输送湿煤产品或矸石的栈桥，应按最不利可能性考虑室内消火栓用水量。3.3 栈桥室外消火栓用水量由于栈桥是架空的，因此，如果与同等建筑高度的厂房有同等的体积（指栈桥的封闭体积等于厂房的建筑体积），一般情况下，它会处于标高更高的部位。因此，会变得更不利一些。但栈桥是沿直线布置，火灾不会像厂房那样沿多个方向蔓延，而只是沿直线方向蔓延，因此，其火灾蔓延范围较小。综合考虑，笔者建议，对输送原煤或干煤产品的栈桥，其室外消火栓用水量可比同等条件的厂房增大5L/s。根据国标《洗设规》表17.1.5，输送原煤或干煤产品的栈桥的生产火灾危险性级别为丙类，耐火等级为一二级。首先，根据国标《建规》表8.2.2-2查出“耐火等级为一二级、丙类厂房”的系列室外消火栓用水量。然后，逐个增加5L/s；从而得出耐火等级为一二级、输送原煤或干煤产品的栈桥的室外消火栓用水量。即：当V≤1500m3时，Q室外=15L/s；当V=1500～3000(m3)，Q室外=20L/s；当V=3000～5000(m3)，Q室外=25L/s；当V=5000～20000(m3)时，Q室外=30L/s；当V=20000～50000(m3)，Q室外=35L/s；当V＞50000(m3)，Q室外=45L/s。将上述数据汇总成表8-1。表8-1  输送原煤或干煤产品栈桥的室外消火栓用水量（耐火等级为一二级）封闭体积Vc（m3）V≤15001500＜V≤30003000＜V≤50005000＜V≤2000020000＜V≤50000V＞50000室外消火栓用水量(L/s)152025303545需要说明的是，如果根据国标《选火规》表3.0.2，输送原煤或干煤产品的栈桥的生产火灾危险性类别为丙类，耐火等级最低可为三级。如果耐火等级按三级考虑，则根据国标《建规》表8.2.2-2中“耐火等级为三级、丙类厂房”的室外消火栓用水量，逐个增加5L/s，就得出耐火等级为三级、输送原煤或干煤产品的栈桥的室外消火栓用水量。即：当V≤1500m3时，Q室外=20L/s；当V=1500～3000(m3)，Q室外=25L/s；当V=3000～5000(m3)，Q室外=35L/s；当V=5000～20000(m3)时，Q室外=45L/s；当V=20000～50000(m3)，Q室外=50L/s；当V＞50000(m3)，不允许考虑。将上述数据汇总成表8-2。表8-2  输送原煤或干煤产品栈桥的室外消火栓用水量（耐火等级为三级）封闭体积Vc（m3）V≤15001500＜V≤30003000＜V≤50005000＜V≤2000020000＜V≤50000V＞50000室外消火栓用水量(L/s)2025354550—注：“—”表示不允许。根据国标《选设规》表17.1.5和国标《选火规》表3.0.2，输送湿煤产品或矸石的栈桥的生产火灾危险性类别为戊类，耐火等级为一二级。根据国标《建规》表8.2.2-2中“耐火等级为一二级、丁戊类厂房”的室外消火栓用水量，并逐个增加5L/s，就得出耐火等级为一二级、输送湿煤产品或矸石的栈桥的室外消火栓用水量。即：当V≤1500m3时，Q室外=15L/s；当V=1500～3000(m3)，Q室外=15L/s；当V=3000～5000(m3)，Q室外=15L/s；当V=5000～20000(m3)时，Q室外=20L/s；当V=20000～50000(m3)，Q室外=20L/s；当V＞50000(m3)，Q室外=25L/s。将上述数据汇总成表9。表9  输送湿煤产品或矸石栈桥的室外消火栓用水量封闭体积Vc（m3）V≤15001500＜V≤30003000＜V≤50005000＜V≤2000020000＜V≤50000V＞50000室外消火栓用水量(L/s)151515202025对于既输送原煤或干煤产品，又输送湿煤产品或矸石的栈桥，其室外消火栓用水量应根据表8-1、表8-2和表9综合确定。4 主厂房的消火栓用水量4.1 概况第四类特殊构筑物是主厂房。主厂房是对煤炭进行分选作业的主要厂房。主厂房的选煤工艺按是否有水参与，分为湿法分选（洗选）和干法分选。湿法分选主厂房占比例非常大，而干法分选主厂房比较少。主厂房是标准的厂房，应按照国标《建规》及国标《消规》中的“厂房”工业建筑对待。4.2 干法分选主厂房消火栓用水量根据国标《选火规》表3.0.2，干法分选主厂房的生产火灾危险性类别为丙类，耐火等级为一二级。因此，对干法分选主厂房，直接按照国标《建规》及国标《消规》确定其室内外消火栓用水量即可。4.3 湿法分选主厂房消火栓用水量湿法分选主厂房的最上部一般设置1-2个局部设备层，用于接收入洗原煤及进行入洗前的最后准备工作。这1-2层是原煤生产部位，其生产火灾危险性类别属于丙类。对块煤和末煤全部入洗的湿法分选主厂房，除去最上部的原煤生产部位外，其余所有部位均为戊类部位。对只洗块煤或只洗末煤的湿法分选主厂房，除去最上部的原煤生产部位外，在其余戊类部位中还包含着输送原煤或干煤产品通道部位，这些部位的生产火灾危险性类别也属于丙类。由于丙类部位总面积（或体积）相对湿法分选主厂房所占比例很小，故不以这一部分来确定湿法分选主厂房的生产火灾危险性类别。根据国标《选设规》表17.1.5和国标《选火规》表3.0.2，湿法分选主厂房的生产火灾危险性类别为戊类，耐火等级为一二级。对那些在特殊情况下，所有进入的原煤都不进行洗选（即完全不洗选状态）的湿法分选主厂房，实际上已变成一条输送原煤或干煤产品通道。其中占据绝大部分空间的湿煤部位均已停止运行，这些部位可按戊类考虑。而总体而言，完全不洗选状态的湿法分选主厂房的火灾危险性类别仍为戊类。4.3.1 湿法分选主厂房室内消火栓用水量公安部消防局于1991年以“公消［1991］80号文”发布文件《对能源部“关于煤炭工业设计规范中有关消防部分条文规定的请示函”的批复》，其内容如下：“主厂房工艺为水洗作业，当在任何情况下厂房内均不存有干煤时，如耐火等级为一、二级，则此厂房（包括高度大于24m，体积超过5000m3的厂房）可不设室内消火栓系统。”尽管湿法分选主厂房内的湿煤部位占据绝大部分空间，但仍存在原煤或干煤部位，所以，应对其采取区别对待的措施。对湿法分选主厂房内的湿煤部位，可按公消［1991］80号文的精神不设置室内消火栓系统。对湿法分选主厂房内的原煤或干煤部位，根据国标《建规》中有关“在一座一、二级耐火等级的厂房内，如有生产性质不同的部位时，可根据各部位的特点确定设置或不设置室内消防给水。”的说明，应设局部室内消火栓系统。考虑到最上部的原煤生产部位（部分入洗的主厂房还另外存在有原煤或干煤产品通道）的建筑体积不大，大多不超过5000m3；但标高较高。经综合考虑，确定其室内消火栓用水量可不超过10L/s。国标《选设规》第15.2.5条“主厂房内有干煤的部位应设局部消防系统。”和国标《选火规》（报批稿）第7.3.2条“耐火等级为一、二级的湿法分选主厂房，可不设室内消火栓系统。湿法分选主厂房内存在干煤的部位应设局部室内消火栓系统，其室内消火栓用水量最大可为10L/s。”就是在采纳这些措施的基础上制定的。对完全不洗选状态的湿法分选主厂房，因全部原煤均不入洗，可燃物数量增大，故对h>24m的应加大其室内消火栓用水量。对h>24m的完全不洗选状态的湿法分选主厂房，可按丁戊类高层厂房确定其室内消火栓用水量。根据国标《建规》表8.4.1及表注1和国标《消规》表3.5.2，对丁戊类高层厂房，当24m<h≤50m时，Q室内=15L/s；当h＞50m时，Q室内=20L/s。另外，由于其耐火等级（一二级）和生产火灾危险性类别（戊类）与火力发电厂主厂房的耐火等级（一二级）和生产火灾危险性类别（丁类）基本相当。而且，相对而言，火力发电厂主厂房更不利一些。所以，完全不洗选状态的湿法分选主厂房的室内消火栓用水量也可类比火力发电厂主厂房确定。（火力发电厂主厂房的室内消火栓用水量见国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》（GB50229-2006）〖以下简称《发火规》〗表7.3.3。）在参考上述国标《建规》、《消规》、《发火规》中有关数据的基础上，编制了表10。（笔者已把表10的内容编入国标《选火规》（报批稿）表7.3.1中。）表10  湿法分选主厂房（完全不洗选状态）室内消火栓用水量建筑高度h（m）、体积V（m3）室内消火栓用水量（L/s）同时使用水枪数量（支）每根立管最小流量（L/s）h≤24V≤10000525V＞100001021024＜h≤5015310h＞5020415注  1. 生产火灾危险性类别为戊类。4.3.2 湿法分选主厂房室外消火栓用水量洗选状态下的湿法分选主厂房室外消火栓用水量，可直接根据国标《建规》或国标《消规》中的“耐火等级为一、二级”、“生产火灾危险性类别为戊类”的厂房确定。完全不洗选状态下的湿法分选主厂房室外消火栓用水量，由于全部原煤均不入洗，可燃物数量增大，故应加大其室外消火栓用水量。由于完全不洗选状态下的湿法分选主厂房中同时存在丙类部位和戊类部位，而丙类部位更不利，故按丙类部位着火的情况考虑。笔者建议采用一种特别的方法，即先对其按照“干法分选主厂房”——耐火等级为一二级、丙类厂房对待；然后，根据国标《建规》或国标《消规》来确定其室外消火栓用水量。而丙类部位的建筑体积之和一般不超过20000m3。根据国标《建规》表8.2.2-2和国标《消规》表3.3.2，当V≤20000m3时，耐火等级为一二级、丙类厂房的室外消火栓用水量小于等于25L/s。因此，规定将其室外消火栓用水量上限定为25L/s。如果一座完全不洗选状态下的湿法分选主厂房的建筑体积为55000m3，那么根据国标《建规》表8.2.2-2和国标《消规》表3.3.2查出的室外消火栓用水量为40L/s。因大于25L/s，则仍按25L/s计。将上述数据整理成表11。表11  湿法分选主厂房（完全不洗选状态）室外消火栓用水量建筑体积V（m3）V≤15001500＜V≤30003000＜V≤50005000＜V≤2000020000＜V≤50000V＞50000室外消火栓用水量(L/s)101520252525注：1. 生产火灾危险性类别为戊类。2. 耐火等级为一二级。补充说明的是，因完全不洗选状态下的湿法分选主厂房中戊类部位占据空间比例大，若按戊类部位着火的情况考虑，因这种主厂房的生产火灾危险性类别为戊类，根据国标《建规》表8.2.2-2和国标《消规》表3.3.2，不管其建筑体积有多大，耐火等级为一二级的这种主厂房的室外消火栓用水量最大值是20L/s，是小于按丙类部位着火情况考虑的25L/s的，是不安全的。因此，笔者按丙类部位考虑的选择是正确的。上述结论已写入国标《选火规》（报批稿）第7.2.3条“主厂房应根据现行国家标准《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974确定其室外消火栓用水量。湿法分选主厂房存在完全不洗选状态时，可按一、二级耐火等级和丙类厂房确定其室外消火栓用水量。室外消火栓用水量超过25L/s时，可按25L/s确定。”中。5  后记上世纪九十年代，包括笔者在内，曾向笔者所在单位（煤炭工业选煤设计研究院）的上级主管部门——煤炭工业部、中国统配煤矿总公司、国家煤炭工业管理局、国家煤矿安全生产监督管理局等反映选煤厂若干特殊构筑物室内外消火栓用水量难以确定的问题。上级主管部门未给予实质性回复。2002年、2003年，笔者先后以所在单位［中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司（原煤炭工业选煤设计研究院&北京煤炭设计研究院）］的名义向国家标准《建筑设计防火规范》管理组和公安部消防局书面反映选煤厂原煤仓和栈桥消火栓用水量难以确定的问题。国家标准《建筑设计防火规范》管理组曾以公函《关于选煤厂原煤仓和栈桥消防用水量确定方法的复函》（公津建字［2002］61号）予以回复。公函建议将原煤仓按丙类库房对待，将栈桥按建筑高度大于24m、但小于50m的厂房对待。显然，该公函的建议是过分安全和保守了。2007年，笔者再次以所在单位的名义向国家标准《建筑设计防火规范》管理组书面反映包括选煤厂筒仓、封闭型储煤场、栈桥的消火栓用水量在内的问题。并前往该规范管理组所在地当面进行汇报。该规范管理组表示，对有关问题，将在今后的规范修订工作中予以考虑。2010年，根据住房和城乡建设部“关于印发《2010年工程建设国家标准规范制订、修订计划》的通知”（建标［2010］43号），在中国煤炭建设协会和公安部消防局的组织下，由中煤科工集团北京华宇工程有限公司会同煤炭工业太原设计研究院、中煤科工集团南京设计研究院、中煤西安设计工程有限责任公司、公安部天津消防研究所等单位共同编制国家标准《煤炭洗选工程设计防火规范》。目前，该规范仍处于报批稿阶段。笔者担任了该规范中给水排水部分的起草工作。本文所研究的一些结论已编入该规范中。2017-08-24 定稿2019-07-03您感兴趣：水力消防：关于科尔布鲁克-怀特公式之推导与近似求解气体消防：关于七氟丙烷气体灭火系统管道压降公式之推导建水消防：关于黑曾-威廉斯公式之推导（海澄-威廉）水力消防：俄罗斯水力坡度计算通式与估算通式气体消防：对七氟丙烷(FM200)气体灭火药剂及其热分解产物的分析4气体消防：对七氟丙烷(FM200)气体灭火药剂及其热分解产物的分析3气体消防：对七氟丙烷(FM200)气体灭火药剂及其热分解产物的分析1气体消防：对七氟丙烷(FM200)气体灭火药剂及其热分解产物的分析2事故分析：谈谈3月13日的泰国曼谷汇商银行大厦灭火系统事故气体消防：“金海翔”号货轮船用二氧化碳灭火系统泄漏事故事故亲历者描述入群：