洗煤厂煤粉车间的防爆设计应用

2020-08-04侯守强

建材发展导向 2020年14期

关键词：乙类洗煤厂粉煤

侯守强

（山西焦煤汾西同达工程设计有限责任公司，山西介休 032000）

煤矿地面工业车间中有爆炸威胁的环境许多，如洗煤厂、发电厂的粉煤磨碎车间、瓦斯抽放泵站车间，都属于甲、乙类车间。面对甲、乙类车间的防爆安全设计与管理就必须严格执行。

1 火灾危险性的判定

洗煤厂的粉煤磨碎车间中主要生产煤粉末，易产生漂浮的细小微粒煤粉，根据《建筑设计防火规范》火灾危险性分类，煤粉属于乙类。

2 平面布置

汾西矿业某矿洗煤厂煤粉磨碎车间位于该矿地面工业广场，厂房四周设置环形消防车道，其净宽度和净空高度为4.5m。厂房采用单层厂房，且未布置在地下半地下；洗煤厂厂房平面结构应布置成矩形，与主导风向垂直或夹角不小于45°；有贵重的供电、控制设备的配电及控制室和有人员值班的分析室、化验室及办公室等车间集中布置在厂房外墙，采用防爆墙分隔，设置独立的安全出口；有爆炸危险的设备、器材、车间宜集中布置，且靠外墙，周围卸压部分应设置在无人员和车辆通行的空旷位置，其中厂房中的总控制室应独立设置。在防火墙上设置门斗，门斗上设置两个门错开，安设甲级防火门。有爆炸危险的厂房与与非防爆厂房分开设置，若需贴邻只能一面的防爆墙隔开。

3 卸压设置

某矿洗煤厂粉煤磨碎车间分A、B两个车间，详见图1、2。厂房耐火等级采用二级，采用敞开式结构独立设置，其承重结构采用钢筋混凝土结构柱，围护墙和顶盖采用彩钢板制作；厂房跨度：A段16.0m，B段13.0m；厂房长度：A段30.0m，B段24.0m；厂房平均高度：A 段8.0m，B段7.0m。

根据《建筑设计防火规范》和防隔爆要求：爆炸危险的甲、乙类厂房的泄压面积宜按公式A=10CV2/3计算；若厂房的长径比大于3时，宜将该建筑划分为长径比小于等于3的多个计算单元，再按公式A=10CV2/3计算泄压面积，计算单元间公共面不得作为泄压面积。查表3.6.3，该厂房的危险物质为煤粉C=0.055，计算该厂房的两段的长径比：

A段：30×（16+8） ×2/（4×16×8） =2.81＜3 B段：24×（13+7） ×2/（4×13×7） =2.63＜3

满足长径比的要求根据公式计算：

A段需要的泄压面积：10CV2/3=10×0.055×（16×30×8）2/3=134.87m2

B段需要的泄压面积：10CV2/3=10×0.055×（13×24×7）2/3=92.58m2

其中图中的虚线部分，不得做为泄压面积考虑。A段利用围护墙和顶盖设置的泄压面积不小于134.87m2，B段设置的泄压面积不小于92.58m2。用围护墙和顶盖上平均地设置泄压窗。爆炸危险的煤粉磨碎车间泄压设施宜采用屋顶泄压，采用防冰雪集聚措施。

4 防爆措施

4.1 通风设计

该洗煤厂磨碎厂房进深长、跨度大，设置可开启的天窗和轴流通风器等，并设置设置事故通风机，实现机械通风；危险区域内事故状态下通风，其空气流量能使易燃物质很快稀释到爆炸下限25%以下，换气次数不应小于12次/h。煤粉属于比空气重的可燃固体粉尘，采用下部百叶窗等措施。如破碎车间高低跨组合的厂房，在剖面设计考虑泄压、抗爆相互影响。

4.2 门窗、墙顶及地面设计

散发较空气重、有粉尘爆炸危险的煤粉厂房属于乙类厂房，门窗采用甲级防爆门，其门设置安全玻璃。有沉积可燃煤粉尘的车间内墙面应油漆，及时进行水洗，防止可燃粉尘的集聚。围护墙和顶盖采用单位质量≤60kg/m2的轻质屋面板和墙体卸压，且门窗应向外开启。多层设备厂房的楼板应尽量采用格栅楼板。地板采用细石混凝土、水磨石等不发火花楼地面，亦可用不产生静电作用的绝缘材料作成整体面层。爆炸危险的煤粉磨碎车间不宜设置地沟，必须设置时，其盖板应严密，地沟应采取防止可燃粉尘在地沟集聚的有效措施，且与相邻厂房连通处应采用防火材料密封。