一、問題緣起:成本考量與安全需求的博弈
在火力發(fā)電廠儲煤場消防系統(tǒng)設計中,部分用戶提出疑問:防爆型消防水炮價格顯著高于普通型,能否為節(jié)省工程費用采用普通型大流量水炮?這一訴求源于對規(guī)范邊界的模糊認知:儲煤場是否必然屬于爆炸危險環(huán)境?普通水炮能否通過增加數(shù)量、提高流量滿足滅火需求?本文將基于現(xiàn)行國家標準與工程實踐,剖析儲煤場消防水炮的選型邏輯。
二、規(guī)范依據(jù):爆炸危險環(huán)境的強制要求
根據(jù)《火力發(fā)電廠與變電站設計防火標準》(GB50229-2019),儲煤場被明確列為重點防火區(qū)域,其火災危險性源于兩方面:一是煤炭自燃引發(fā)的火災風險,二是原煤中伴生的瓦斯(主要成分為甲烷)與空氣混合形成的爆炸性氣體環(huán)境。標準第 7.1.1 條規(guī)定:“當存在兩種以上可燃性物質(zhì)形成的爆炸性混合物時,應按混合后的爆炸級別和組別選用防爆設備;無據(jù)可查時,按危險程度較高的級別選用。” 瓦斯的爆炸極限為 5%-16%,最小點燃能量僅 0.28mJ,屬于 IIA 類 T1 組爆炸性氣體(GB3836.1-2010)。
對比普通水炮,防爆型設備具備三大核心優(yōu)勢:
①防爆外殼(如 Ex d IIB T4)可抵御內(nèi)部爆炸壓力,防止火花外泄;
②IP67 以上防護等級(普通型通常 IP54)可隔絕煤粉侵入;
③分離式探測結(jié)構(gòu)(如對射式紅外傳感器)避免電氣元件與爆炸性環(huán)境直接接觸。
三、普通水炮的適用性缺陷:環(huán)境耐受與功能失效風險
煤粉附著引發(fā)的機械故障
儲煤場平均粉塵濃度可達 100-300mg/m3(遠超普通廠房 10mg/m3 的限值),普通水炮的齒輪傳動機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)軸承易被煤粉顆粒磨損,導致轉(zhuǎn)向卡滯。傳感器鏡片積塵會使火焰探測靈敏度下降 ,電路板積塵則可能引發(fā)短路。
爆炸沖擊下的設備完整性
原煤自燃或瓦斯爆燃時,瞬間壓力可達 0.3-0.5MPa,溫度升至 1000℃以上。普通水炮的塑料外殼、非防爆電機在沖擊下易解體,導致滅火系統(tǒng)癱瘓。防爆型設備的金屬鎧裝、阻燃絕緣材料可承受 135℃持續(xù)高溫(T4 防護等級),IP67 防水防塵設計確保潮濕煤堆環(huán)境下的電氣可靠性。
四、防爆型是儲煤場消防的必然選擇
從規(guī)范符合性看,儲煤場的爆炸危險環(huán)境屬性強制要求使用防爆型消防水炮;從工程實踐看,普通水炮在粉塵耐受、滅火效能、設備可靠性方面存在不可逾越的缺陷。盡管初期投資較高,但防爆型設備通過全生命周期成本優(yōu)化,最終實現(xiàn)安全性與經(jīng)濟性的統(tǒng)一。