煤气化装置气化框架的安全疏散

$境应急管理2013年第13卷第10期编辑李文波煤气化装置气化框架的安全疏散杨前(中国石化宁波工程有限公司,浙江宁波315000)摘要:从工程实例 出发,列举了气化框架的1气化框架简介安全疏散的变化过程，阐述了在特定区域下的设气化框架由于气化技术与炉型的差异,框架计实践,力求最优、最简洁的安全疏散方案,为以的高度有所不同，但普遍从60余米到90多米高,后类似设计做出指导。为甲类高层框架。在我国煤矿丰富地区多为较偏关键词:气化框架安全疏散 煤气化装置远的寒冷地区,根据当地气候特点及甲方要求,气化框架被要求做成封闭的甲类高层厂房,但现行随着石油资源的日益减少,各种以石油为原《建筑设计防火规范》有明确规定,火灾危险等级料的产品价格也在水涨船高，寻找石油的替代品为甲类的建筑物不能建设为高层,如果因为工艺迫在眉睫。在可循环使用以及绿色环保无污染的要求、影响安全生产的自然环境下必须封闭的,必新型能源还未形成大规模工业化的期间,煤作为须对项目进行性能化防火设计,并由建设项目所:石油替代品就显得尤为重要,煤代油、煤代气、煤在省级消防部门组织专家做专项安全评估,确定制甲醇、煤制二甲醚等各种以煤为原料的工业项是否满足安全疏散以及消防等方面的要求,项目目和工业产品大量出现在人们的面前。其中,煤设计方及甲方根据专家评估意见完成防火设计，气化装置是这些技术的核心装置，而气化框架又消防部门据此验收。本文仅对开敞式不封闭气化是煤气化装置的核心框架,其流程是将磨煤制浆框架的安全疏散问题进行探讨。所提供的合格料浆通过料浆槽及料浆进料泵加压后送气化炉，与空气分离装置来的高压工艺氧气2工程实例一起通过烧嘴进人气化炉反应室,进行部分氧化气化框架由于工艺流程与生产规模的不同，反应生成主要成分为CO+H的粗煤气。气化炉中所需要的占地也不同。从现在普遍规模来看,占的气化反应主要是水煤浆中的碳与气化剂中的地面积大约为2000~3 000 m',层数9~ 10层。由氧、水蒸气、二氧化碳和氢的反应，也有碳与产物于四面敞开,故可按设备框架来进行设计,若单按以及产物之间进行的反应,其反应过程十分复杂，收稿日期:2013-08-19火灾危险分类为甲类,易燃易爆是这些装置的共作者简介:杨朔,工程师, 1988年毕业于兰化职工同特点。因此,对于建筑专业来说，防火与疏散就大学,现在宁波工程有限公司从事建筑设计工作。成为了必须重点考虑的问题。2013年第13卷第10期杨朔.煤气化装置气化框架的安全疏散应急管理建筑面积来算,大约为15 000~ 20000 m2(目前有外部来解决这个问题,如图2可以看出，同早期相更大型的建筑面积已经超过了30 000m)。主要比,安全疏散楼梯已由4部优化为3部,设置在2个由磨煤框架和气化框架联合组成,框架间通过通框架的两侧,框架间用疏散通道连接,并且各疏散道连接;在正常生产时,气化框架上只有2~3名安通道之间的距离小于50 m,也满足了规范要求,保全巡检人员。根据《建筑设计防火规范》和《石油证了工作人员的安全疏散;防爆电梯与主疏散楼梯化工企业设计防火规范》的要求,设计3到4部倾已初步形成一一个体系,被放置在主框架的外侧。这斜角度不大于45度的楼梯来满足安全疏散要求，为以后的框架设计奠定了一个很好的基础,防爆电另有一-部带有消防功能的防爆电梯来满足货物与梯与室外楼梯之间设置合用前室,前室与框架用耐人员上下框架的需要,主疏散楼梯与防爆电梯毗火极限为1小时的墙体隔断,框架通向前室的门采邻设置在主框架内。笔者认为气化框架建筑设计用乙级防火门,主楼梯的布置采用敞开式楼梯间，大概经历了3个阶段。这样布置的优点是在满足工作人员安全疏散的基2.1 第一阶段础上还基本满足了消防电梯的设置要求,使消防人在早期设计的框架中,主疏散楼梯与防爆电员与救护人员在特定情况下使用电梯成为可能,也梯设置在框架内部,没有设置前室或合用前室,直对扑灭险情和运送被困人员起到了很好的作用。接靠近生产装置的核心区。主疏散楼梯为敞开合用前室三面封闭,一面敞开,可对人员进人工作式，防爆电梯在发生事故时落地停运。如图1,可场地起着遮挡作用;由于防爆电梯不允许有水进入以看出,4部楼梯分别设置在两个框架的两侧,相地坑的工作特性,合用前室的有顶设计也可以防止邻的框架、平台用走道连通,与相邻平台连通的走雨水进入防爆电梯,对电梯的安全运行也起着保护道作为一-个安全疏散通道,安全疏散通道之间的作用;敞开式布置更兼顾通风排烟的功能,节省了距离小于50 m,满足了《石油化工企业设计防火规投资。缺点是框架上所有楼梯全部敞开,在数十米范》关于装置框架安全疏散的要求。这样设置的甚至近百米的高度时人的心理影响会发生很大变优点是工作人员乘电梯直接进人装置中心区,检化,会普遍感到精神紧张,尤其是当从高处向下看查和操作起来非常方便;缺点是发生事故电梯在时,心情会更加紧张严重时甚至产生恐惧心理。另:停止使用时,消防人员与急救人员需单纯靠体力外,在天气不好的情况，下如风、雨、雪、冰滑等的影登上框架处理紧急险情和救助，会造成体力的极响,对疏散也会有一定的不安全因素。大透支。根据测试表明:全副武装的消防战士在快速登高到30m左右的高度时,心率和呼吸均已不正常,丧失战斗能力,这时候扑灭险情已基本不可能了,并且有可能会对消防队员造成伤害。20108贸中国钢单CH图2第二阶段的设计2.3第三阶段在近期的气化框架设计中,对以上有可能产生问题地方的又做了修改。图3是近期为某项目图1第一阶段的设计设计的气化框架的平面,主框架高90m以上,同样2.2第二阶段由两个框架联合组成。由于采用了新工艺，占地考虑到这种情况后,在第二阶段,设计时将主面积比上述两个阶段的框架略小,工艺布置也发疏散楼梯与防爆电梯的设置由框架内部移至框架生了很大变化,但疏散楼梯的位置基本没有太大环境应急管理2013年第13卷第10期改变。3部安全疏散楼梯设置在2个框架的两侧,3结语框架间用疏散通道连接,并且各疏散通道之间的通过以上实例可以看出:气化框架的安全疏距离满足规范要求。与前两个阶段的框架相比最散问题已从早期满足规范制定的最低要求,来解大的优点是防爆电梯与主疏散楼梯形成-一个独立决工作人员的安全及正常使用,到现在除了满足的体系放置在主框架的外侧,并且除了主疏散楼规范要求外更注重 人性化、舒适度的设计，同时考梯的两个端部外,其它部分均用轻质防火墙封闭,虑危险状态下消防战斗人员的工作强度及危险墙体耐火时间不小于3h,防爆电梯与室外楼梯之性,达到了一个比较好的效果。随着科学技术的间设置共用前室,面积大于10m',前室与框架用进步,人们的安全意识也在逐步提升,新工艺、新耐火3h的防火隔墙隔断,框架通向前室的安全出思路也将更快、更好地发展,所以还要在以后的工口采用乙级防火门,前室设可开启窗户采光,同时作中进一 步完善 ,更好地服务于项目,服务于社兼顾自然通风排烟,前室通向疏散楼梯的门同样使用乙级防火门,楼梯间做为室外楼梯半开敞设计,只是在端部一面或两面开敞。这样设计的优4参考文献点是通风良好,又可以缓解工作人员的紧张感和恐[1] CB50016- 2006建筑设计防火规范[S]惧感以及在恶劣气候条件下(如:风、雨、雪、滑等) [2] GB50160-2008 石油化工企业设计防火规范[S]对人员身体产生的影响,半敞开还可以使防排烟与通风方面的投资大大减少,增加了效率并且更为安Safe Evacuation of Gasification Framework of全。由于防爆电梯自身的技术特点,必须能够防止Coal Gasification Device包括电气火花、机械火花(摩擦火花、撞击火花)和静电火花等危险火花引燃,因此目前速度最快为1m/Yang Shuos,在有些装置还达不到规范要求的消防电梯的行(SNIPEC Ningbo Engineering Co, Ltd. Zhejiang,驶速度:应按从首层到顶层的运行时间不超过60 s Ningbo, 315000)计算确定的要求。除此之外,设置的防爆电梯达到Abstract: The changing process of the safe evacua-了《建筑设计防火规范》中关于消防电梯设置要求tion of the gasification framework is listed out by的全部规定,满足了工作人员平时正常使用以及在starting from the engineering case and the best and危险状态下消防人员与急救人员到任意- -层 的使most concise and safe evacuation scheme in the de-用要求。考虑到框架的高度和人性化设计,楼梯的sign practice in the specific region are elaborated to坡度也大大减缓,钢梯从规范允许的45度减缓到provide guidance for the similar design in the future.35.5度,如果是钢筋混凝土楼梯角度还可以做到更Key words: gasification framework; safe evacuation;小,小于30度,使整个安全疏散系统更加人性化、系coal gasifcation device统化,缓解了工作人员的疲劳感和工作强度,使劳动生产率得到提高。图3第3阶段 的设计QO