人工洞白酒库防火设计.doc

人工洞白酒库防火设计人工洞白酒库防火设计祁晓霞(四川省消防总队,四川成都610036)摘要:结合有:是国家标准制定过程中的调研,从建筑防火设计,建筑构造,陶坛容器存放以及消防设施设置几个方面,对人工洞白酒库的防火设计进行探讨,并提出改进建议.关键词:人工洞;白酒库;防火设计中图分类号:X924.4.TS262.3.TU249文献标志码:B文章编号:10090029(2011)09080903由于白酒的特殊生产工艺,洞库内储存的原酒往往品质更好.中国着名的白酒品牌泸州老窖,郎酒等名酒厂都有规模不小,用陶坛等陶制容器储存优质原酒的洞库.尤其是郎酒厂用于储存郎酒的天宝洞,地宝洞,总面积达1.42万m.,于2O世纪7O年代初改造完成后使用至今.洞内有土制陶坛万余只,储存原酒数万吨,是当今世界最大的天然酒库.在洞内土陶坛陈放的郎酒,挥发出的酒分子凝结在洞壁上,日积月累,形成了夹杂着400多种微生物,厚达数厘米的酒苔.适宜的温度,湿度,微生物群落形成了良好的区域环境,对酒的有机醇化生香过程起到稳定老熟的作用,且原酒通过恒温洞藏后,挥发掉了对人体有害的物质,促进了多种对人体有益的微量元素的保持与生长.由于满足储存原酒条件的自然洞穴数量有限,随着白酒企业生产规模的扩大,对优质原酒的需求不断增加,很多白酒企业希望能够修建人工洞库储存原酒,尽可能模拟自然洞穴条件!.在满足品牌酒质要求的前提下,提高白酒产量.人工洞白酒库是在人工开挖洞内采用陶坛等陶制容器储存白酒的场所.人工洞白酒库不同于普通建设工程,基本上全部是地下工程,往往是将山体的大部分掏空,根据地质条件设置成大小不一的洞室,储存的又是酒精度高达六,七十度的白酒原酒,闪点均在28以下,火灾危险性属于甲类,其防火分区,安全疏散等防火设计内容要结合传统工艺和安全生产综合考虑,现行的消防技术规范都无法涵盖.国家标准酒厂设计防火规范目前已经进入报批程序,笔者结合规范制订过程中的调研,论述对人工洞白酒库消防设计的思考.1建筑防火设计人工洞白酒库一般是利用合适的山坡,丘陵地形,由设计院经过地质勘察,结构计算,平面洞室布置等设计完成.现实条件下,根据企业征地的情况,可能只能对山体的某一处或者某一面进行封闭,山体的其他部分对外界消防科学与技术2011年9月第3O卷第9期一熬酶爨耩许;兰;是完全开放的.换言之,可能某座山体的内部,人工洞里储存着价值高昂的白酒原酒,而外部,洞顶的地面上还种着果树,庄稼.由于原酒普遍价值不菲,出于经济利益的考虑,人工洞白酒库一般只在企业征地的范围内设置有限的人员疏散出口,这对于地下人工洞的安全疏散非常不利.但是,人工洞白酒库也不同于天然洞穴,洞室大小,通道的布置事前都可以设计,调整,加之人工洞白酒库主要是用于储酒,原酒储存时间较长,酒库内倒酒作业的情况不多,因而平时进出洞库内部的人员也相对很少,且以企业员工为主,对洞库内部环境,设施都比较熟悉,这对于地下人工洞的安全疏散有利.因此,对于人工洞白酒库的建筑防火设计,主要以人工洞规模,洞室分隔,设置供人员疏散的安全通道为主,考虑即使发生火灾,也能够有效控制着火区域,让内部人员迅速疏散.1.1防火分区人工洞白酒库内储存白酒的洞室应单独划分防火分区,即一个洞室就是一个防火分区.建筑设计防火规范(以下简称建规)中规定甲类火灾危险性液体仓库,每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于250m,人工洞白酒库每个洞室的最大允许面积也可以参照.一方面由于人工洞白酒库主要用于窖藏优质原酒,基本上都是用规格统一,整齐排列的陶坛储酒.因此,控制每个洞室内的最大面积,也就限定了每个洞室的总储酒量,相当于控制了每个防火分区的可燃物总量.目前最大的储酒陶坛容积约为1m.(其容纳水的质量约为1t,俗称吨坛),直径约为1.2m,高约1.6m,占地面积约为1.2m.,一个250m的洞室内大约可以放置200个;如果设有自动灭火系统,防火分区最大允许面积扩大一倍,500m.的洞室内约可以放置400个左右的吨坛,即一个洞室内最多储存的白酒总量控制在400rn.左右.另一方面,由于人工洞建设成本高,受地质条件限制,洞室的布局不能做到整齐划一,从节约用地的角度出发,每个洞室的面积不宜过小.综合两方面的考虑,规定人工洞白酒库内每个洞室的净面积不大于500m较为合适,既可以有效控制酒储量,进而控制人工洞白酒库的火灾风险,又适当兼顾了人工洞的建设实际.l_2安全疏散由于人工洞常常设置在山体内,到山体地表的垂直距离数十米以上,设置楼梯问较为困难,且受地形条件所限,直通室外的安全出口数量有限,出口的位置往往也不8O9够合理,疏散条件较地下室更差.因此,可在洞库内设置一条相对安全的疏散主通道,使洞室内的人到达疏散主通道,基本就能安全地疏散到洞外.考虑到平时洞室内极少有人员停留的实际情况,基本能满足人工同的安全疏散要求.一般来说,可以把疏散主通道称为主洞,把储酒的洞室称为支洞.主洞可以结合地形,设计成环形,U形或者鱼骨形.鱼骨形是指主洞的位置居中,形似鱼的脊柱,储酒的支洞错落布置在主洞的两侧,形似鱼刺.在U形主洞的两个端头,鱼骨形主洞的头尾处以及环形主洞的适当位置设置对外出口,可满足疏散主通道直通洞外的安全出口不应少于两个的要求.主洞与储存原酒的支洞之间用防火墙分隔,设置甲级防火门,确保疏散主通道的区域相对独立,巷道内保持通畅,且严禁用于储存,加工,分装等生产作业.主洞应保证一定的净高和净宽,参考人工洞石油库主巷道的有关规定,建议其净宽不小于3m,净高不小于2.2m,可以满足人员快速通行的基本需求.每个支洞通向主洞的出口不应少于两个,洞室内最远点距出口不超过30m时可只设一个出口,相邻支洞通向主洞的出口最近边缘之间的水平距离不应小于51TI,这些都与建规中安全出口的有关规定一致.在实际工程中,有时受条件限制,某个支洞可能只有一个通向主洞的出口,为满足双向疏散的要求,需要借助相邻支洞进行疏散,这时,可以通过在两个相邻支洞之间设置防火隔问的方式解决其连通问题.建议防火隔间的墙按防火墙要求,防火隔间的净面积参照建规中公共建筑前室的要求,不小于6m.;考虑到防火隔间内需要设置两个支洞的防火门,短边长度建议不小于2m.2建筑构造2.1防火门人工洞白酒库内的防火门是重要的防火分隔设施,在疏散主通道与洞室之间,洞室与防火隔间之间都应设置甲级防火门.但由于人工洞白酒库内空气含酯,含酸成分重,微生物繁多,洞库内设置的防火门必须满足一定的防锈,防腐要求.白酒老熟的过程中,要求环境不能完全封闭,需要一定的流通空气,故人工洞内无火警时,防火门可保持开启,以利洞内通风;若库内发生火情,防火门则必须迅速关闭.因此,要求防火门还应具有火灾时自动关闭和洞外控制关闭的功能.2.2不燃烧体隔堤为控制流淌火灾,把白酒原酒溢漏事故控制在最小的范围内,在主洞与支洞之间,支洞与防火隔间之间设置不燃烧体隔堤是非常必要的.隔堤应能承受所容纳液体的静压,且不应渗漏,管道穿堤处应采用不燃材料密封.8O隔堤的高度,厚度均不应小于0.2m,既能将泄漏酒液限制在最小范围内,又方便操作人员通行.2.3地面坡度及防液体流散措施主洞地面需要一定的坡度,使洞内积水(包括消防废水)能够及时排出洞外.参考人工洞石油库主巷道的有关规定,主洞,支洞地面坡向洞口和边沟的坡度均不应小于o.5,使支洞内的积水能够流向主洞,并通过主洞排出洞外.酒库火灾案例表明,酒库如未设置防止液体流散的设施,发生火灾时,陶坛等陶制容器在高温下炸裂后,流淌的酒很快就使整座酒库陷入火海,甚至还会流散到酒库外,造成火势扩大蔓延.因此,白酒库设计中酒库门口要采取防液体流散的措施,通常做法是在酒库门口修筑高度为1530cm斜坡或门坎.设置门坎时可在门坎两边填沙土构成斜坡,便于陶坛等设施搬运.2.4事故排酒口事故排酒口有利于发生事故时将溢流出来,积存在隔堤内的酒液迅速排出,收集到指定的场所进行处理.人工洞白酒库的每个支洞内都应设置事故排酒口及阀门,并设置不燃烧体导液管或暗沟通至室外事故存液池.导液管或暗沟如果需要穿越支洞的隔墙或防火隔堤,则应考虑相应的阻火措施,如金属材质的导液管要进行防火保护,满足一定的耐火极限要求;穿墙的缝隙处应进行防火封堵;设有盖板的暗沟,在穿越洞室隔墙处应设置阀门或防火挡板等,避免管沟成为火灾蔓延的途径.3存放陶制容器的安全措施3.1分区存放人工洞白酒库内陶坛等陶制容器应分区存放,区与区之间设置不燃烧体隔堤或利用地形设置事故存液池,可以有效地限制原酒流淌的影响范围.每区的原酒总储量不宜大于200m.,一个分区的建筑面积约为250Iql,和一个甲类火灾危险性液体仓库防火分区的最大允许建筑面积一致.为便于对陶坛内原酒的检查,取样等工作,每个分区内的陶坛等陶制容器宜采用分组的方式存放.每组的总储量不宜大于50m.,组与组之间的间距不宜小于1.2m,既满足人员平时检查通行的要求,又能起到一定的防火分隔作用.3.2防震措施陶制容器属于易碎体,在外力作用下极易损坏.如5?12汶川地震发生时,某酒厂陶坛由于剧烈的晃动,相互碰撞发生连锁破裂,导致严重的酒液外溢事故.人工洞白酒库内陶坛数量众多,为防止地震时陶坛相互碰撞破裂,在地震烈度大于6度以上的地区,对陶坛采取(下转第819页)FireScienceandTechnology,September201t,Vol30,No.9(上接第810页)一定的防震防撞措施是十分必要的.在实践中,不少酒厂已经总结出一些简便且行之有效的做法,如将陶坛放在竹编的筐篓内,可以起到一定的减震,缓冲作用.再如,将酒坛几个或几十个分为一组,相互连接固定,也可以提高其稳定性,大大减少地震时陶坛的晃动程度.4消防设施4.1事故排风设施人工洞白酒库内通风条件较差,一般是在洞室内或通道上相隔一定距离设置通风竖井,靠机械通风设备进行换气.事故排风设施宜与机械通风系统合用,但系统的通风换气能力要满足事故状态下的排风需求.事故排风量宜根据支洞的净空间计算确定,换气次数不应小于12次/h,合用排风系统应满足系统中最大一个洞室的换气要求.除此以外,事故排风系统应分别在主洞洞口,支洞洞口和洞外便于操作的地点设置操作开关.4.2灭火设施.从灭火效果和环保角度看,现有,成熟的灭火技术比较多,如水灭火系统,二氧化碳等气体灭火系统,都可用于人工洞白酒库的火灾防控.但人工洞白酒库内温度,湿度适宜,微生物群落繁多,洞内空气含酸,酯成分重,虽然有利于白酒的老熟过程,却给灭火设施的设置带来很大困难.通常考虑的水灭火系统,由于不可避免地要在人工洞内敷设管道,无论是消火栓系统,已经在白酒库内成功应用的水喷雾灭火系统,还是近年来逐步推广的细水雾灭火系统,都必须解决管道,喷头及阀门的防腐问题,设置在人工洞白酒库内才能真正起到作用.否则,即使按常规技术设置了相应的设施,系统的后期维护也无法保障,可能两三年之后,整个系统就形同虚设了.如果设置二氧化碳等气体灭火系统,也有类似的防腐问题需要解决.这对现有的管道,设备的材质提出了新的要求.参考文献:1杨云伦.高度白酒静电危害特性的探讨析泸州宫阙老窖酒厂8?4酒罐爆炸事故原因调查与认定口.消防科学与技术,2006,25(3):407410.2宋晓勇.白酒火灾危险性的回归与相关分析口.消防科学与技术,2003,22(4):320322.3宋晓勇.酒厂防火防爆关键技术研究及应用口.消防科学与技术,2Ol1,30(3):221227.4祁晓霞.水喷雾灭火系统扑救白酒火灾的试验研究I-j.消防科学与技术,2009,28(9):656658.Fireprotectiondesigninman-madecaveusedforliquorstoreQIXiao-xia(SichuanGeneralFireBrigade,SichuanChengdu610036,China)Abstract:Combinedwiththeresearchduringthedesignofrelatedstandards.thespecialfiredesignofman-madecaveusedforliquorstoresuchasarchitecturefiredesign,buildingstructure,potterystoreandequipmentneededinsuchplacewerediscussed,andsomeamendedproposalsweregiven.Keywords:manmadecave;liquorstore;firedesign作者简介:祁晓霞,女,四川省消防总队防火部建审处高级工程师,主要从事建筑消防设计审核工作,四川省成都市迎宾大道518号,610036.收稿日期:20110507参考文献:1GB5004595(2C05年版),高层民用建筑设计防火规范Is2GB5011698,火灾自动报警系统设计规范s.3GB500742002,石油库设计规范s.FireprotectiondesignofdelugesysteminstallingonexteriorwallsofhighrisebuildingFUBang-ju,ZHAOGang.YUANChen.(1.ShangqiuFireDetachment,HenanShahgqiu476000,China;2.HenanGeneralFireBrigade,HenanZhengzhou450008,China;3.NanyangFireDetachment,HenanNanyang473000,China)Abstract:Thesuggestionthatinstalldelugesystemonexterior滴防科学与技术2011年9月第3O卷第9期buildingwallsinordertocontrolorextinguishfirewasputforwardthroughanalyzin