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1 、燃氣鍋爐的火災(zāi)危險性

    隨著城市的發(fā)展，眾多高層民用建筑的興起，用于高層民用建筑附屬設(shè)施的場地越來越少，燃煤鍋爐房已無法滿足人們對于場地、環(huán)境、安全、自動化控制方面的要求。所以，有很多工程已經(jīng)采用了燃油、燃氣鍋爐，并設(shè)在建筑物內(nèi)部。目前，在燃油、燃氣鍋爐中，燃油鍋爐較多。在大中城市中，燃氣鍋爐是發(fā)展方向。

    燃氣是一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的環(huán)保型鍋爐燃料。燃氣鍋爐所用的燃氣，主要是指天然氣或人工煤氣。天然氣的組份往往不是固定不變的，產(chǎn)地不同組份也不同，但都是以甲烷為主，北京目前正在推廣的是陜甘寧長慶氣田的天然氣，甲烷的含量為 98 ％。人工煤氣的組份與制取工藝有關(guān)，北京的煉焦煤氣的氫氣的含量為 59.2% 、甲烷的含量為 23.4% 。甲烷和氫氣都是高度易燃易爆的氣體。在《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（ GBJ16 － 87 ）附錄四中，列出了天然氣爆炸下限為 4 ％，人工煤氣爆炸下限為 6.2% ，都屬于甲類可燃性氣體。

    鑒于燃油、燃氣鍋爐房的火災(zāi)及爆炸危險性，《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（ GB50045 ）規(guī)定，宜將燃油、燃氣鍋爐放在高層建筑內(nèi)部，而且對其設(shè)置位置及容量做了嚴格限制。在“高規(guī)” 97 修訂版中，補充規(guī)定了高層民用建筑內(nèi)的燃油、燃氣鍋爐房應(yīng)設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)。

    2 、燃氣鍋爐的消防

    燃氣鍋爐事故的根本原因，是在爐膛或煙道內(nèi)有爆炸性混合氣體存在，并達到爆炸極限，被爐火或鍋爐本身的高溫相燃而發(fā)生爐膛爆炸。事故的起因，多數(shù)是鍋爐點火操作不當造成的，也有由于自動控制失靈，或在運行中，由于燃燒器前燃壓力或風(fēng)壓波動礦大引起脫火或回火。為減輕爆炸對爐膛和煙道在混合氣體時的破壞程度，在鍋爐的這兩上部位都設(shè)防爆門。在發(fā)生氣體爆炸時，防爆門將因爐膛內(nèi)或煙道內(nèi)壓力驟然升高而開啟，或破裂瀉出高壓氣體，從而減輕爆炸的破壞程度。這時鍋爐需要暴露防護，水噴霧可起到降溫冷卻的作用。

    另外，燃氣鍋爐由于泄爆或某些意外原因引起燃氣泄漏，在燃氣濃度到爆炸下限以前也需要水噴霧滅火系統(tǒng)的保護。利用水噴霧的混合稀釋作用，使燃氣的濃度降低，可起到防火的效果。

    關(guān)于水噴霧滅火系統(tǒng)的作用，在 NFPA15 （美國的水噴霧滅火系統(tǒng)規(guī)范） 96 版中規(guī)定了四種，滅火、控火、暴露防護和防火，或者上述情況的組合。《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（ GB50219-95 ） ( 下文簡稱“水霧規(guī)” ) 和 NFPA15 都提到水噴霧滅火系統(tǒng)可用于撲求可燃氣體火災(zāi)。所以，水噴霧滅火系統(tǒng)用于燃氣鍋爐房的消防是恰當?shù)?，其作用就是暴露防護和防火為主要目的。

3 、設(shè)計參數(shù)

　　“水霧規(guī)”的頒布早于高規(guī) 97 增訂版，沒有規(guī)定燃油、燃氣鍋爐的設(shè)計噴水強度，而該參數(shù)又是系統(tǒng)設(shè)計最主要的依據(jù)，這就給設(shè)計帶來了難度。我們參閱了 NFPA15 ，關(guān)于設(shè)計噴水強度的數(shù)值是，用于撲滅一般可燃固體或液體滅火的噴水強度不小于 6.1L/min.m2 ～ 20.4L/min.m2 (0.15gpm/ft2 ～ 0.5gpm/ft2), 控火的噴水強度不小于 20.4/min.m2(0.50gpm/ft2) ，暴露防護的噴水強度不小于 10.2L/min.m2(0.25gpm/ft²) ，防水的最小噴水強度要根據(jù)被保護物質(zhì)的經(jīng)驗或試驗數(shù)據(jù)而定。上述數(shù)據(jù)對于我們的設(shè)計具有參考價值，我們認為，對于暴露防護和防火為重點的燃氣鍋爐房的消防，設(shè)計噴水強度取 10.2L/min.m² ～ 20.2L/min.m² 較為合適。

    另一個參數(shù)是作用面積。水噴霧滅火系統(tǒng)是局部應(yīng)用系統(tǒng)，作用面積應(yīng)取被保護對象的外表面尺寸。保護對象外形不規(guī)則時，應(yīng)按包容對象的最小規(guī)則形體的外表面積確定，設(shè)計中可按燃氣鍋爐產(chǎn)品樣本提供的外形尺寸取值。

    系統(tǒng)的作用時間，尤其是水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計流量較大時，它的取值影響儲水池的儲水量。“水霧規(guī)”中撲救的防冷卻對象主要是室外可燃氣體的生產(chǎn)、運輸、裝卸、儲存設(shè)施和灌瓶間、瓶庫等場所，防護時間為 6.0h 。室內(nèi)機房不同于上述場所，在自動關(guān)閉速斷閥的情況下，切斷了燃氣的來源，整個滅火時間會縮短，不可能按 6.0h 自動噴灑系統(tǒng)作用時間也只有 1.0h 。水霧規(guī)中液體、固體火災(zāi)這一項滅火時間分別為 0.5h 、 1.0h 。 NFPA15 。對于滅火、控火、暴露防護和防火四種消防形式 , 都沒有給定具體系統(tǒng)作用時間，只是提出功能上的要求。我們認為，設(shè)計中可根據(jù)系統(tǒng)的大小和工程的具體情況，在 0.5h ～ 1.0h 取值。