冷　静　（中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北　武汉　430060）

重庆某港口皮带车隧道通风设计探讨

冷静（中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北武汉430060）

在分析某港口皮带车隧道断面形式、外部条件基础上，结合隧道使用要求，论述了通风系统方案形成过程，探讨了皮带车隧道通风系统设计要点，可为今后类似工程提供参考。

皮带车隧道；通风；防火措施

0　前言

在水位差较大的区域，为适应水位差的变化，码头型式多为斜坡式，在斜坡道上采用可移动皮带车，水位变化时趸船、皮带车可沿斜坡道移动以满足不同水位下工艺装卸要求。此类码头需在后方新建隧道以放置可移动皮带车，依据工艺系统要求不同，皮带车隧道内有时需设物料转载点。为保证隧道检维修作业人员及设备操作人员安全，需结合具体工程情况，选择合理、经济的隧道通风方案。

1　工程概况

本文研究的皮带车隧道（横断面见图1）位于重庆某港口，港口设2个散货进口泊位、2个散货出口泊位，装卸货种为煤炭，码头前沿总平面布置见图2。散货泊位均采用斜坡式码头型式，散货泊位后方平台上布置有箱涵与皮带车隧道相连。水位变化时，隧道内的皮带车拖拉系统牵引卸（接）料皮带车沿斜坡道移动，进行装卸作业。皮带车隧道终点设置钢筋混凝土封墙，隧道内无物料转载点。

2　系统需求分析

设置通风系统的作用为保障生产场所室内外空气环境，控制生产过程中散发的有害物质以及余热、余湿，并补充一定新风。本方案皮带车隧道终点设置封墙，仅在箱涵水侧与外界相连，隧道内部空气与外部置换受阻，运行过程中会导致隧道内部空气含氧量降低。针对此种情况，需设置通风系统，以满足工作人员劳动卫生要求。因本方案隧道内无物料转载点，可不设粉尘净化装置。

图1　皮带车隧道横断面图（尺寸以cm计）

图2　码头前沿总平面布置图

3　系统形式分析

3.1自然通风

依靠隧道内、外风力造成的风压即超静压差和空气温差所造成的热压即热位差，使空气流动的通风方式称之为自然通风［1］。自然通风是一种节能的通风方式，可减少设置通风机带来的初投资及运营费用。影响自然通风效果因素较多，需依据实际条件判定自然通风力。

风压随季节、风速、风向变化而变化，本工程所在地冬季、夏季及年最多风向不尽相同，难以形成全年稳定的风压。隧道内仅有工艺皮带车、照明设施及数量有限的电缆，其散热量不足以形成稳定的上升气流。另外，自然通风需设置通风竖井，而皮带车隧道位于山体内部，修建竖井施工难度较大。因此针对港区皮带车隧道，采用机械通风为首选。

3.2机械通风

依靠通风机的压力使空气流动的通风方式为机械通风，其不易受外界环境影响，通风效果稳定。机械通风有以下3种方式：①机械进风，自然排风；②自然进风，机械排风；③机械进风，机械排风。各通风方式对比见表1。

机械通风三种方式对比　表1

本工程4条皮带车隧道长度均较短（约为75m），但因隧道仅在箱涵水侧与外界相连，隧道终点设封墙，采用方式一和方式二难以保证隧道内空气置换效果，因此本方案采用方式三。

4　系统布局及运行条件分析

4.1系统布局

机械通风系统布局应结合工程造价、技术难度、运行维护成本等综合考虑。主要有以下3种形式：①设置送排风竖井，风机吊装于隧道内；②设置送排风竖井，风机放置于竖井内；③采用风管送排风，风机放置于隧道外部。3种形式分析见表2。

本工程隧道距散货堆场较远，箱涵与隧道衔接处设置平台，隧道横断面尺寸基本满足安装风管的要求。依据上述特点，本方案将风机设置于后方平台上箱涵与隧道相接处，送排风风管布置于隧道上方、工艺所需检维修空间外侧。同时，为避免气流短路，采用送风口平送、异侧风管管底处风口排风的气流组织形式。风管采用单面变径，将其对于人员行走的影响降至对低。隧道风管横断面布置见图3。

机械通风系统布局形式对比　表2

图3　隧道风管横断面布置图

4.2运行条件

根据人员维护检修需要及火灾时避免火势蔓延的要求，本方案设置的机械通风系统运行条件如下。

①巡视运行条件

通风系统设置目的为保证隧道内空气品质满足健康要求，因此在进入隧道时需开启送排风机进行通风换气，直至人员结束检维修作业出隧道为止。

②火灾时运行条件

皮带车隧道日常无人员出入，发生火灾时通风机需停止运行，以防止火势经风管蔓延至隧道内其他区域或经风机蔓延至隧道内，同时可避免电源短路引起的二次火灾。通过在风管上安装70℃防火阀实现对火灾情况下通风系统的控制。

5　通风量分析

隧道内通风量根据有害物质散发量、余热及余湿量确定。对有害物质数量不明确的情况，可按换气次数确定。相关行业标准有：①输煤地道机械通风量可按换气次数15次/h计［2］；②输煤系统地下建筑通风量可按夏季换气次数不少于15次/h计、冬季通风量按换气次数不少于5次/h计［3］；③同时放散热、蒸汽和有害气体的厂房，除应设局部排风外，宜从上部区域进行自然或机械的全面排风，排风量不应小于按1次/h计算的风量［4］。

本方案隧道内散热量、散湿量有限且基本不产生有害物质，因此按换气次数确定通风量，换气次数参照相关规范确定。

6　结语

皮带车隧道通风需综合考量工艺布局、隧道外部条件及断面形式、通风效果等因素，合理选择通风系统形式，进而确定防火设计方案。

①合理确定通风量。隧道内通风量取决于隧道内有害物质，散热、散湿量大小，风量过大会增加噪音，增加投资与运营费用；风量过小，不利于有害物质控制，无法满足卫生要求。当隧道内有害物质散发量可以确定且有较大散热、散湿量时，需分别计算稀释有害物质、消除余热、余湿的通风量，按其中所需最大空气量确定。

②应结合隧道断面形式、外部条件确定通风系统布局，使通风效果最优。皮带车隧道服务于港区工艺系统，风管设置需考虑工艺设备的使用及维护要求。本方案将隧道内风管设置在皮带车所需的运营维护空间之外，尽可能提升风管管底高度以避免人员作业时碰头。当隧道与转运站相接时，可将风机放置于转运站风机房内，减少隧道内占用空间。同时为使通风效果最优，避免通风盲端，应将送排风口可交错布置。交错布置形式有送、排风口上下交错和水平交错。

③合理确定防火阀形式。通风系统是火灾蔓延的途径之一，设置防火阀可有效阻止火灾蔓延。按是否采用弱电控制可将安装于通风系统的防火阀分为防烟防火阀、防火阀两类，两类防火阀均可在70℃时温度熔断关闭，前者还可靠烟感器控制动作，用电讯号控制关闭。防火阀形式应依据通风系统是否穿越防火分隔等重要区域、控制专业是否设置烟感探测器综合确定。当通风系统穿越防火分隔且控制专业设有烟感探测器时，需选用防烟防火阀。本方案皮带车隧道内无烟感探测器，且通风系统未穿越防火分隔，选用防火阀可兼顾安全性与经济性。

［1］金学易，陈文英.隧道通风及隧道空气动力学［M］.北京：中国铁道出版社，1983.

［2］GB/T50466-2008，煤炭工业供热通风与空气调节设计规范［S］.

［3］DL/T5035-2004，火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程［S］.

［4］GB50019-2015，工业建筑供暖通风与空气调节设计规范［S］.

［5］GB50016-2014，建筑设计防火规范［S］.

U453.5

B

1007-7359（2016）04-0181-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.071

冷静（1987-），女，湖北武汉人，毕业于西南石油大学，硕士，助理工程师。