1．引言
鍋爐按壓力能夠分為：低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐，按燃料可分為：燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、電鍋爐等，依照熱媒可分為：熱水鍋爐和蒸汽鍋爐。鍋爐又是一種存在高溫帶壓的特種熱力設(shè)備，存在必定的火災(zāi)爆炸危險。鍋爐的爆炸大抵分兩種，一是發(fā)生在 汽水體系的物感性爆炸，另一是發(fā)生在燃燒系統(tǒng)的化學(xué)性爆炸。無論哪種爆炸都將造成設(shè)備破壞或職員傷亡，影響出產(chǎn)和生涯。 1999 年 1 月 14 日，寧夏石嘴山礦務(wù)局銀川辦事處家眷院燃油鍋爐因當(dāng)班司爐工擅離任守，造成大批燃油外溢、揮發(fā)，導(dǎo)致鍋爐啟動時鍋爐房內(nèi)的可燃?xì)怏w、燃油發(fā)生燃燒爆炸事變，造成 1 人逝世亡，直接經(jīng)濟(jì)喪失 35 萬元。因而，鍋爐房的防火設(shè)計也越來越得到器重。下面筆者將通過對鍋爐房的火災(zāi)危險性剖析，對鍋爐房有關(guān)防火設(shè)計問題進(jìn)行探討。
2．鍋爐房的火災(zāi)危險性
2．1 鍋爐房產(chǎn)生火災(zāi)的起因重要是煙囪湊近建造物的可燃構(gòu)造，灼熱爐渣處置不當(dāng)，引燃四周的可燃物，煙囪飛火：鍋爐房操作間跟從屬房間可燃物起火等等。
2．2 鍋爐爆炸的主要原因：汽、水系統(tǒng)的物理爆炸主要原因是設(shè)計、制作、安裝上存在的缺點，品質(zhì)不契合平安要求：安全裝置失靈，不能準(zhǔn)確反應(yīng)水位、壓力和溫度等，損失了保護(hù)作用，操作人員違規(guī)操作造成缺水、汽化過猛、壓力猛升引起爆炸。燃燒系統(tǒng)化學(xué)性爆 炸的主要原因是用油，可燃?xì)?、煤粉做燃料的鍋爐在點燃前未將存留在燃燒室或煙道內(nèi)的爆炸性混雜物消除，燃油鍋爐的燃油霧化不良，爐膛溫渡過低，以致燃油未能完整燃燒，未燃盡的油滴進(jìn)人煙道和尾部沉積，煤粉鍋爐的煤粉微風(fēng)量調(diào)劑不當(dāng)，造成未燃盡的煤粉被帶出并沉積在煙道內(nèi)部等等，這些情況下如果碰到起火條件，就會發(fā)生起火或爆炸。
3．鍋爐房的土建防火設(shè)計
3．1 鍋爐房的火災(zāi)危險性分類和耐火等級。雖然根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GBJl6 ― 87( 以下簡稱《建規(guī)》 ) 第 3．1．1 條鍋爐房屬于丁類生產(chǎn)廠房，然而鑒于鍋爐的燃料不同，對鍋爐房建筑的耐火等級應(yīng)有不同的要求。鍋爐房應(yīng)為一、二級耐火等級的建筑，假如蒸汽鍋爐額定蒸發(fā)量小于或即是 4t ／ h ，熱水鍋爐額外出力小于或等于 2．8MW 時，鍋爐房建筑不應(yīng)低于三級耐火等級。對于油箱間、油泵間和油加熱間均屬于丙類生產(chǎn)廠房，其建筑不應(yīng)低于二級耐火等級，上述房間布置在鍋爐幫助間內(nèi)時，應(yīng)設(shè)置防火墻與其余部位隔開。燃?xì)庹{(diào)壓屬于甲類生產(chǎn)廠房，其建筑不應(yīng)低 T-- 級耐火等級，與鍋爐房貼鄰的調(diào)壓間應(yīng)設(shè)置防火墻與鍋爐房隔開，其門窗應(yīng)向外開啟并不應(yīng)直接通向鍋爐房。
3．2 建筑內(nèi)部鍋爐房的設(shè)置要求。鍋爐房普通應(yīng)獨自設(shè)置，在人員密集的場合內(nèi)及其毗連和主要分散出口兩旁，不得設(shè)置鍋爐房。跟著城市的發(fā)展，眾多建筑的崛起，建筑功效也日趨龐雜，用于建筑附屬設(shè)施的場地越來越少，有良多工程已經(jīng)將鍋爐房設(shè)在建筑物內(nèi)部，這無疑給建筑防火設(shè)計也帶來了新問題。固然在《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB50045 ― 95( 以下簡稱《高規(guī)》第 4．1．2 條中對高層建筑內(nèi)部燃油、燃?xì)忮仩t房的設(shè)置做了嚴(yán)格限定，《建規(guī)》第 5．4．1 條對多層建筑內(nèi)鍋爐房的設(shè)置做了明確規(guī)定，但在實際工程中往往因為建筑體量較大，規(guī)范所限定的鍋爐蒸發(fā)量無奈知足工程采暖的要求，在從嚴(yán)增強(qiáng)消防設(shè)施的條件下，可予以放寬。同時，筆者認(rèn)為還應(yīng)該明確建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)有相應(yīng)的抗爆措施，可開設(shè)泄壓口 ( 如玻璃窗、輕質(zhì)墻體等 ) ，或設(shè)置金屬爆炸泄壓板等，使爆炸開釋出的霎時能量及 時排泄，以下降其損壞力。泄壓比采用 0．05 ― 0．22m 2 ／ m 3 ，泄壓面積至少應(yīng)為鍋爐房占地面積的 10 ％，泄壓口不得與人員湊集的房間和通道相鄰。建筑物內(nèi)裝置的鍋爐 ( 包含空調(diào)直燃機(jī)組 ) 在設(shè)計中應(yīng)選用低壓或中壓型鍋爐，燃油鍋爐必須明確應(yīng)用丙類以下可燃液體，即輕柴油、重油、重柴油等。此外，在《建規(guī)》中對于地下民用建筑內(nèi)鍋爐房的設(shè)置未做規(guī)定，筆者以為鍋爐房不宜設(shè)在地下民用建筑內(nèi)，但由于前提限度需要設(shè)置時，可參照《高規(guī)》的要求，安排在半地下室、地下一層靠外墻部位，并應(yīng)設(shè)置直接對外的保險出口，而且必須選用油、氣體燃料或電加熱的鍋爐。在有些工程中鍋滬房設(shè)在頂層，這也是可取的做法，但要處理好燃料輸送問題，并且取舍燃?xì)忮仩t、電鍋爐更為有利。
鍋爐房不應(yīng)與住宅相連，也不得與甲、乙類及使用可燃液體的丙類火災(zāi)危險性房間相連，若與其他生產(chǎn)廠房相連時，應(yīng)采用防火墻隔開。
3．3 燃油儲罐的設(shè)置。在燃油鍋爐房火災(zāi)隱患中違背《建規(guī)》第 5．4．2 條規(guī)定，將燃油鍋爐所使用的丙類液體儲罐附設(shè)在民用建筑內(nèi)，或者違反《高規(guī)》第 4．1．10．2 條規(guī)定，將燃油鍋爐所使用的丙類液體中間油箱設(shè)置在燃油鍋爐房內(nèi)等問題是無比廣泛的。因此在燃油鍋爐房的設(shè)計中燃油儲罐的布置應(yīng)當(dāng)引起足夠看重。燃油儲罐與燃油鍋爐房或其他廠房、民用建筑之間的防火間距，應(yīng)根據(jù)儲量按《建規(guī)》以及《小型石油庫及汽車加油站設(shè)計防火規(guī)范》 (GB501516 ― 92) 的有關(guān)規(guī)定斷定。燃油罐宜直埋成地下式設(shè)置，嚴(yán)禁在建筑物內(nèi)或地下室內(nèi)設(shè)置，當(dāng)容量較大或直埋有艱苦時，可設(shè)在地上。燃油罐容量應(yīng)當(dāng)根據(jù)運輸條件肯定，如采用火車或船舶運輸，正常應(yīng)保持 20 至 30 天的貯量；當(dāng)采用汽車運輸時，則應(yīng)為 10 天的貯量。中間油箱的容積不應(yīng)太大，以每小時最大耗油量的 3 ～ 5 倍為宜，重油一般不能超過 5m 3 ，輕柴油不超過 1m 3 ，中間油箱應(yīng)設(shè)置溢流管，并應(yīng)設(shè)置在耐火等級不低于二級的單獨房間內(nèi)?！陡咭?guī)》第 4．1．10 條對丙類液體燃料在高層建筑或裙房鄰近的設(shè)置地位及容量做了嚴(yán)格限制。對于多層民用建筑四周丙類液體儲罐的設(shè)置，筆者認(rèn)為亦應(yīng)有相干制約規(guī)定，或者參照《高規(guī)》執(zhí)行。
3．4 鍋爐輸油 ( 氣 ) 管道的設(shè)計。室外油罐與中間油箱之間的輸油管道上設(shè)計分隔閥門，該閥門應(yīng)設(shè)在專用閥門井中并應(yīng)便于操作，與修筑外墻應(yīng)堅持 5m 以上的間距，此閥門不應(yīng)設(shè)置在鍋爐房內(nèi)或中間油箱間以及加油間內(nèi)。室外油罐與旁邊油箱之間宜采取自流輸油方法，如必需設(shè)置油泵，應(yīng)設(shè)在專用設(shè)備間內(nèi)，裝備間的耐火等級不得低于二級。輸油管線應(yīng)埋地敷設(shè)，當(dāng)須要地溝敷設(shè)時，在地溝內(nèi)運用細(xì)紗將輸油管填實，輸油管內(nèi)油品設(shè)計流速個別不得超過 1m ／ s 。輸油 ( 氣 ) 管進(jìn)入修建物處，利用不熄滅資料將縫隙周密填實。輸油 ( 氣 ) 管道不應(yīng)穿過鍋爐房，由于如該輸油 ( 氣 ) 管線泄露，遇正在焚燒的鍋爐明火，將釀成火災(zāi)。輸油 ( 氣 ) 管到應(yīng)有不少于兩處良好的接地，銜接法蘭等處應(yīng)有防靜電跨接安裝。
4．鍋爐房的電氣、透風(fēng)防火設(shè)計
4．1 鍋爐的供電負(fù)荷級別和供電方式，應(yīng)根據(jù)工藝要求、鍋爐容量、熱負(fù)荷的主要性和環(huán)境特點等因素，按照現(xiàn)行《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。電氣線路采用穿金屑管布線，并不宜沿鍋爐熱風(fēng)道、煙道、熱水箱和其他載熱體表面敷設(shè)。燃?xì)庹{(diào)壓間、油箱間、燃油泵房、油加熱間、煤粉制備間、碎煤機(jī)間和運煤走廊等有爆炸和火災(zāi)危險場所的電氣設(shè)計必須合乎現(xiàn)行《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。燃?xì)忮仩t房應(yīng)當(dāng)設(shè)置可燃?xì)怏w濃度探測器，并與鍋爐燃燒器上的燃?xì)馑贁嚅y聯(lián)動，以便在緊迫情形下自 動堵截燃?xì)馄鹪础?
4．2 燃?xì)庹{(diào)壓間等有爆炸危險的房間，應(yīng)有不少于 3 次／ h 的換氣量，當(dāng)天然通風(fēng)不可能滿意請求時，應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)裝置，并應(yīng)用不少于 8 次／ h 換氣量的事故通風(fēng)裝置。通風(fēng)裝置應(yīng)防爆。燃油泵房應(yīng)有 10 次／ h 換氣度的機(jī)械通風(fēng)裝置，油箱間應(yīng)有 6 次／ h 換氣量的機(jī)械通風(fēng)裝置，燃油泵房、油箱間的通風(fēng)裝置應(yīng)防爆。設(shè)在建筑內(nèi)的燃?xì)忮仩t房，應(yīng)有不少于 3 次／ h 換氣量。燃?xì)忮仩t房通風(fēng)換氣裝置應(yīng)與可氣體濃度探測裝置聯(lián)動控制。當(dāng)鍋爐房設(shè)置在地下室時，應(yīng)采用強(qiáng)迫通風(fēng)辦法。鍋爐房本身的排煙系統(tǒng)不得逾越程度防火分區(qū)，應(yīng)直接通向室外，通向室外處不得留有任何的孔洞或縫隙。
5．鍋爐房的滅火設(shè)施設(shè)計
5．1 室內(nèi)消防給水設(shè)計。根據(jù)《建規(guī)》第 8．4．2 條，鍋爐房可不設(shè)室內(nèi)消防給水。而鍋爐房內(nèi)燃油及燃?xì)獾谋惣凹最惿a(chǎn)廠房、儲灌，宜設(shè)置室內(nèi)消防給水，并應(yīng)設(shè)置泡沫、蒸汽等滅火裝置；鍋爐房的運煤層、輸煤棧橋宜設(shè)置室內(nèi)消防給水。因此，斟酌鍋爐房的火災(zāi)危險性對鍋爐房室內(nèi)消防給水設(shè)計做更嚴(yán)厲規(guī)定是很有必要的，倡議當(dāng)單臺蒸發(fā)量超過 4t ／ h 或總蒸發(fā)量超過 12t ／ h 時應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消防給水，對于多層建筑內(nèi)部設(shè)置的鍋爐房，宜設(shè)置室內(nèi)消防給水。
5．2 水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計。鑒于燃油、燃?xì)忮仩t房的火災(zāi)和爆炸危險性，《高規(guī)》劃定高層建筑內(nèi)的燃油、燃?xì)忮仩t房應(yīng)設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)?！端畤婌F滅火系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) ))(GB50219 ― 95)( 以下簡稱《水霧規(guī)》 ) 的公布早于《高規(guī)》 97 增訂版，不規(guī)定燃油、燃?xì)忮仩t的設(shè)計噴水強(qiáng)度、連續(xù)噴霧時光等，而該設(shè)計參數(shù)是系統(tǒng)設(shè)計的主要根據(jù)，這給設(shè)計帶來了難度。燃油、燃?xì)忮仩t房與《水霧規(guī)》第 3．1．2 條所列舉的維護(hù)對象比擬，火災(zāi)特點差別較大，也難以對比履行，在《水霧規(guī)》中進(jìn)一步明白燃油、燃?xì)忮仩t房設(shè)計噴霧強(qiáng)度、持續(xù)噴霧時間是十分必要的。因為水噴霧滅火系統(tǒng)是部分應(yīng)用系統(tǒng)，作用面積應(yīng)取被掩護(hù)對象的外名義尺寸，設(shè)計中可按鍋爐產(chǎn)品樣本供給的形狀尺寸取值。水噴霧滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè) 置自動把持、手動掌握和應(yīng)急操作三種節(jié)制方式。對燃?xì)忮仩t房的水噴霧滅火系統(tǒng)有三種自控方式可以抉擇，可燃?xì)怏w濃度探測器聯(lián)動啟動，火災(zāi)探測器聯(lián)動啟動，濕式先導(dǎo)管傳動水力啟動。依據(jù)燃?xì)忮仩t房的火災(zāi)特色，水噴霧滅火系統(tǒng)的主動啟動方式宜同時設(shè)兩種，其中可燃?xì)怏w濃度探測器聯(lián)動啟動必須設(shè)置。
