卿小飞，李华平

(中交第三航务工程勘察设计院有限公司，上海 200032)

1 工程概况

电厂位于孟加拉南部、巴里萨尔区西南侧，孟加拉湾北侧Payra河入海口处。该电厂建设规模为2×350 MW的燃煤电站，设计煤种年耗煤量为199.28万t，校核煤种年耗煤量为216.8万t。配套煤码头工程包含8 000 t级卸煤泊位、引桥、输煤皮带机、栈桥、T0转运站及采制样楼，码头长140 m，引桥长207 m；1#AB栈桥位于码头上，钢结构，开敞式，长120 m，其上面的输煤皮带机露天安装；T0转运站位于码头上，钢结构，共2层，建筑高度10.8 m，建筑面积约313.2 m2，建筑体积约1691.3 m3；2#AB栈桥位于引桥和后方陆域上，钢结构，开敞式，长405 m，其上面的输煤皮带机封闭式罩壳安装；采制样楼位于2#AB栈桥中的某段区间，钢结构，共2层，建筑高度16 m，建筑面积约322 m2，建筑体积约2 476 m3；T1转运站非码头工程范围(图1)。

电厂配套码头的消防水源均接自后方场区，根据后方场区提供的资料，本工程消火栓系统、自动喷水灭火系统和自动喷雾灭火系统合用一套管网，管道呈环状布置，消防水泵主要参数：Q=155.5 Ls，H=135 m，一用一备；稳压泵主要参数：Q=4.17 Ls，H=140 m，一用一备。

图1 孟加拉某电厂配套煤码头平面布置

2 基于境内外标准该煤码头消防设计研究对比

2.1 消防设施的选取

NFPA850《发电站和高压直流变电站防火推荐规范》[1]第7.4.6条规定，输煤系统建筑物内和对维持持续发电有重要作用的皮带机，宜设置自动喷水灭火系统或水喷雾系统，对于有爬坡的皮带机，其火灾蔓延迅速，宜采用水喷雾系统。本工程只在2#AB栈桥上的皮带机有一小段爬坡，其余为平坡，而1#AB栈桥上的皮带机为开敞式，因此在T0转运站、采制样楼和2#A皮带机以及2#B皮带机内设置喷淋系统。

NFPA850第6.4.2条规定，在建筑物内宜设置室内消火栓。由于2#AB栈桥上的皮带机为封闭式罩壳安装且设置有自动喷水灭火系统，因此只在1#AB栈桥上、T0转运站和采制样楼内设置室内消火栓。

国内规范GB 50229—2019《火力发电厂与变电站设计防火规范》[2](简称“火规”)第7.1节规定，应在T0转运站和采制样楼与栈桥连接处设置水幕。由于T0转运站和采制样楼为封闭式钢结构建筑，因此在这2个建筑物内设置喷淋系统(2006年版的火规第7.1.10条的要求，2019年版的火规废除了此条，本工程始于2017年，同时为了增加系统安全性，在这2个单体设置喷淋系统)。

火规第7.3节规定，T0转运站和采制样楼内应设置室内消火栓，输煤栈桥上可不设置室内消火栓。

上述分析如表1所示。从表1可知，在消防设施的选取方面，NFPA和国标存在较大的差异，即NFPA要求设计自动喷水灭火系统和室内消火栓的场所较多。从这方面考虑，NFPA严于国标。

表1 基于NFPA和国标该煤码头消防设施比较

注：√代表有消防设施。

2.2 消火栓系统

NFPA850第6.2.1条规定，消火栓流量为31.6 Ls。NFPA24《专用消防干管及其附件安装规范》[3]规定，室外消火栓最小流量为31.7 Ls，最小余压为0.14 MPa。NFPA14《消防立管及水龙带系统安装规范》[4]规定，以一级系统计，水力最远处立管最小流量为31.6 Ls，室内消火栓最小余压为0.69 MPa。因此，笔者认为，按照NFPA规范设计时，在计算消火栓流量时，只须取室外消火栓流量和室内消火栓流量两者中的最大值。本工程消火栓流量为31.6 Ls。

火规第7.2和7.3节规定，以采制样楼计，室外消火栓流量为15 Ls，水力最不利点栓口压力从地面算起不应小于0.1 MPa；室内消火栓流量为10 Ls，水枪充实水柱长度不宜小于7 m；国内规范中消火栓流量通常为室外和室内消火栓流量的总和，因此以国内标准设计时，本工程消火栓流量为25 Ls。

相对于NFPA设定的消火栓流量的最小值，国标则根据建筑物的等级、类型和规模有不同的用水标准，相对复杂；在用水压力要求方面，NFPA高于国标的设定。

2.3 自动喷水灭火系统

NFPA850第7.4.6条规定，喷淋系统喷水强度不小于10.2 mmmin，建筑物最小作用面积为232 m2，皮带机最小作用面积为186 m2。T0转运站和采制样楼单层建筑面积均小于232 m2，皮带机为狭长形构筑物，因此喷淋系统流量以作用面积内的实际喷头数计。采用K80快速响应闭式喷头，经计算，T0转运站和采制样楼的喷淋流量均为34 Ls，2#AB皮带机的喷淋流量为70 Ls。

国内规范GB 50084—2017《自动喷水灭火系统设计规范》[5](简称“自喷”)规定，转运站和采制样楼中危II 级喷水强度为8 L(min·m2)，作用面积160 m2；防火分隔水幕喷水强度2 L(s·m)，水幕宽度不小于6 m，采用开式洒水喷头时，喷头不应少于2排；系统流量应按同时启用的喷淋系统和水幕系统的用水量计算。T0转运站和采制样楼采用K80快速响应闭式喷头，经计算，两者喷淋流量均为28 Ls；水幕系统采用K80开式喷头，经计算，T0转运站水幕流量为38 Ls，采制样楼流量为33 Ls。因此，T0转运站自动喷水灭火系统最大流量为66 Ls，采制样楼自动喷水灭火系统最大流量为61 Ls。

通过上述数据，基于NFPA和国标设计的自动喷水灭火系统，其流量较接近。

2.4 火灾延续时间和消防用水量

NFPA850第6.2节规定，火灾延续时间为2 h，消防用水量为最大固定消防设施的用水量和消火栓用水量的总和。国内规范对不同系统的火灾延续时间有不同的要求，根据GB 50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》[6](简称“消规”)和自喷的规定，本工程室外、室内消火栓系统火灾延续时间为3 h，喷淋、水幕为1 h，消防用水量为室外和室内消防用水量之和。

计算值如表2和表3所示。从表2可知，基于NFPA设计时，最大消防总流量为101.6 Ls，消防用水量为732 m3；基于国标设计时，最大消防总流量为91 Ls，消防用水量为508 m3。对于本工程，最大消防流量和最大一次消防灭火用水量均为NFPA标准高于国标。

表2 基于NFPA的煤码头消防用水量

表3 基于国标的煤码头消防用水量

2.5 消防水源和交接点压力

NFPA850第6.2.2条和消规均要求消防水源须有可靠的保证。根据国内类似项目的经验，由于码头引桥为狭长建筑物，一般设置1个消防给水交接点，将管网布置成枝状。本工程后方场区设置有消防泵房和消防水池，消防主管为环状，因此从消防用水点和造价方面考虑，基于NFPA和国内规范分别进行设计时，均分别在引桥根部和T1转运站设置消防给水交接点，将管网布置成枝状(图2)。

图2 煤码头消防原理

通过水力计算，分别基于NFPA和国内规范设计时，各交接点压力要求如表4所示。由于NFPA对栓口压力要求较高，基于NFPA设计的交接点处压力远远高于国标计算值，由此可引申思考，对于同一项目，基于NFPA设计的消防泵出口压力要大于国标设计压力。

表4 基于NFPA和国标设计的煤码头交接点压力 MPa

3 结语

1)在消防设施的选取方面，NFPA要求设计自动喷水灭火系统和室内消火栓的场所较多，NFPA对固定消防设施的要求高于国内规范。

2)在确定消火栓流量时，NFPA只须取室外消火栓流量和室内消火栓流量两者中的最大值，而国内规范消火栓流量通常为室外和室内消火栓流量的总和。在确定自动喷水灭火系统流量时，NFPA和国内规范具有相同的原则，即根据喷水强度和作用面积或宽度来确定。

3)由于NFPA要求设置自动喷水灭火系统和室内消火栓的场所多于国内规范，因此基于NFPA设计的消防总流量高于国内规范；NFPA和国内规范对火灾延续时间有不同的要求，本工程基于NFPA设计的最大一次消防灭火用水量高于国内规范。

4)NFPA对室内消火栓栓口余压的要求远高于国内规范，因此基于NFPA设计的消防系统压力明显高于国内规范。