（廣東茂名石化設(shè)計院，茂名 525011）
劉建軍

　　摘要：對石油、化工庫消防系統(tǒng)設(shè)計中，系統(tǒng)的確定和選擇、設(shè)計參數(shù)的選用、消防設(shè)備的選型和設(shè)置等問題做了較詳盡的介紹。
　　關(guān)鍵詞：石油；化工；油庫；消防；消防設(shè)計
　　中圖分類號：TU988.1
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
　　文章編號：1009-2455(2000)01-0048-03

An Approach to the Fire Fighting Designing
for Oil Tanks in Petroleum and Chemical Industries
LIU Jian-jun

　　Abstract:Detailed introductions are made to the defining and selection of the system in designing fire-fighting system for oil tanks in petroleum and chemical industries，the selection of design parameters，the selectionand installation of fire-fighting equipment，etc．
　　Keywords:petrochemical industry；oil storeroom；fire-fighting；fire-fighting design

　　隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源等基礎(chǔ)設(shè)施如大中型石油、化工庫的興建此起彼伏。這些貯庫發(fā)生火災(zāi)，其火勢迅猛，火災(zāi)造成危害大，如果不采取有效措施，則有發(fā)生爆炸的危險。為保障人民生命財產(chǎn)不受損失，做好石油、化工庫的消防設(shè)計就成為重中之重，必須引起設(shè)計人員的高度重視?，F(xiàn)就北海恒久石油、化工庫的消防設(shè)計談一點(diǎn)體會。

1 貯庫情況簡介

　　碼頭為化工庫和油庫共用碼頭：5000DWT級。油庫區(qū)包括4個5000m³和2個2000m³的燃料油罐，5個5000m³柴油罐，油泵房及油品裝車臺?；靺^(qū)包括4個3000m³97#—汽油罐，4個5000m³酒精罐，2個2000m³二甲苯罐，2個2000m³甲醇罐，化工泵房及化工裝車臺。輔助裝置區(qū)包括消防水池、消防泵房、變壓器、配電房、電機(jī)房、油罐車庫房、鍋爐房、綜合樓、修理車庫及物資庫、污水處理系統(tǒng)等。

2 消防設(shè)計

2.1 庫區(qū)總平面布置
　　根據(jù)庫區(qū)火災(zāi)危險性分析可知，輔助設(shè)施、庫區(qū)屬甲B、丙A、丙B類火災(zāi)，火災(zāi)危險性大，為滿足生產(chǎn)、保證安全需要，總平面布置接生產(chǎn)裝置、貯運(yùn)設(shè)施功能分區(qū)，結(jié)合生產(chǎn)需要、火災(zāi)危險性、地形、風(fēng)向等條件布置的總平面，其布局和防火間距完全符合《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》（GB 50160－92）的要求。庫區(qū)道路設(shè)計成環(huán)形車道。
2.2 水消防設(shè)計
　　2.2.1 火災(zāi)次數(shù)：同一時間發(fā)生1起火災(zāi)考慮。
　　2.2.2 消防水量：最大罐冷卻水量：61L/s；三個鄰近罐冷卻水量：36.6L/s；水槍掩護(hù)水量：15L/s；總水量：112.6L/s。碼頭裝卸區(qū)消防水量：45L/s；船艙冷卻消防水量：80L/s。
　　2.2.3 火災(zāi)延續(xù)時間：按6h計算。
　　2.2.4 消防水池：3000m³，消防水池補(bǔ)充水源平時為井水，著火時為海水，平時消防泵的運(yùn)行用淡水。
　　2.2.5 消防給水系統(tǒng)的確定
　　該庫區(qū)離市區(qū)較遠(yuǎn)，市區(qū)的消防力量不能在有效的時間內(nèi)趕到現(xiàn)場滅火，決定了此庫區(qū)的消防以“自救為主、外援為輔”的消防方針，故將消防給水系統(tǒng)設(shè)為固定消防冷卻水系統(tǒng)。
　　2.2.6 消防給水系統(tǒng)的選擇
　　消防給水系統(tǒng)的方式有多種，包括恒高壓系統(tǒng)、臨時高壓系統(tǒng)、穩(wěn)高壓系統(tǒng)、低壓給水系統(tǒng)。
　　庫區(qū)周圍沒有現(xiàn)成的高壓水系統(tǒng)管線和高位水池可接，不設(shè)固定消防水泵加壓就不能滿足消防庫區(qū)消防水量、水壓的要求；而低壓消防給水系統(tǒng)完全靠消防車加壓滅火，這與實(shí)際情況不符，也不能滿足庫區(qū)的消防需要，故恒高壓系統(tǒng)、低壓給水系統(tǒng)不能作為本設(shè)計所選方案。
　　臨時高壓系統(tǒng)、穩(wěn)高壓系統(tǒng)均為本設(shè)計的可行方案，為了能更好的選擇最佳方案，現(xiàn)對這兩種方案特點(diǎn)進(jìn)行比較（表1）。

表1 臨時高壓系統(tǒng)與穩(wěn)高壓系統(tǒng)特點(diǎn)對比表 系統(tǒng)類型 消防水箱 固定消防泵起動方式 消防水泵啟動按鈕 臨時高壓系統(tǒng) 需要 手動 需要 穩(wěn)高壓系統(tǒng) 不需要 自動、手動 不需要

　　從表中可以看出穩(wěn)高壓系統(tǒng)較臨時高壓系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
　　①不需要設(shè)置消防水箱及消防水泵啟動按鈕，減少了土建造價及消火栓啟動按鈕和消防泵連接的電纜，達(dá)到降低投資的目的；
　?、诠潭ㄏ辣脝油耆亲詣?，就避免了在緊急情況下忘記啟動按鈕造成消防泵不能及時啟動延誤滅火等不安全因素；
　?、巯涝O(shè)施集中放在泵房里，維護(hù)管理均比較方便。
　　但也存在如下缺點(diǎn)：①如果管網(wǎng)壓力＞1.0MPa，由于壓力高導(dǎo)致管網(wǎng)泄漏加大，造成穩(wěn)壓泵經(jīng)常啟動，造成管理及運(yùn)行費(fèi)用增加。②管網(wǎng)的施工要求比較高。
　　為了充分利用穩(wěn)高壓的優(yōu)點(diǎn)，將穩(wěn)壓泵控制的壓力降低，即運(yùn)行壓力范圍是0.3－0.5MPa，故本設(shè)計采用改進(jìn)后的穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)。
　　2.2.7 消防給水系統(tǒng)的組成
　　該系統(tǒng)包括穩(wěn)壓泵2臺（1用1備）；消防主泵3臺（2用1備）；連動控制設(shè)備；供水管網(wǎng)和滅火設(shè)備。
　　2.2.7.1 主消防泵
　　依庫區(qū)的實(shí)際情況，消防泵不具備雙動力電源，用柴油機(jī)泵或由柴油機(jī)發(fā)電的電動泵做為備用泵，一旦電動消防泵的電力源因故障切斷時，應(yīng)發(fā)出聲光報警信號，并應(yīng)在30s內(nèi)自動由電動消防泵切換到柴油機(jī)泵，同時應(yīng)配備供柴油機(jī)泵用6h的油箱，消防供水壓力為1.1MPa。
　　2.2.7.2 穩(wěn)壓泵
　　考慮到著火時能盡快啟動消防主泵，穩(wěn)壓泵的流量不宜過大，一般取流量為80L/min，穩(wěn)壓值為0.3～0.5MPa。
　　2.2.7.3 穩(wěn)壓泵、消防主泵的切換與并用
　　當(dāng)穩(wěn)壓泵在管網(wǎng)壓力0.5MPa，穩(wěn)壓泵停止工作，由于管網(wǎng)泄漏壓力下降到0.3MPa時，穩(wěn)壓泵開始工作，當(dāng)穩(wěn)壓泵在管網(wǎng)壓力由于著火下降到0.2MPa時，第一臺消防主泵啟動，10s后第二臺開始啟動，60s后壓力沒有達(dá)到設(shè)計值，或由于以上兩臺中的一臺泵有故障，第三臺消防泵啟動。
　　2.2.8 管網(wǎng)及消火栓、消防炮的設(shè)置
　　陸域部分：管網(wǎng)在整個庫區(qū)環(huán)形布置（埋地），閥門數(shù)量布置接控制4－5個消火栓來定，消火栓的數(shù)量按間距40－50m定，均為地上式消火栓，罐區(qū)四周均布設(shè)置消防水炮8門PSD40（Q=40L/s，P=0.8Mpa，射程H≥58m）。
　　碼頭部分：消防水管沿棧橋明設(shè)，在碼頭裝卸區(qū)設(shè)置室外消火栓箱3個，消防水炮3門PSD40，用于著火油艙的冷卻。
2.3 泡沫消防設(shè)計
　　2.3.1 泡沫液的選擇：化工庫貯罐貯料為甲B類極性溶劑，故選擇YEK－6型聚合抗溶性泡沫劑；泡沫液供給強(qiáng)度：1.5L/(s.m²)；泡沫液供給時間：40min；泡沫混合液量：最大罐泡沫混合液量：96L/s；撲救零星火災(zāi)泡沫混合液量：24L/s；泵至泡沫發(fā)生器的管道泡沫混合液量：14.7m³；碼頭裝卸區(qū)撲救零星火災(zāi)泡沫混合液量：32L/s；船艙滅火所需泡沫混合液量：96L/s；泡沫液總量：18.7m³。
　　2.3.2 泡沫滅火用水總量：310m³
　　2.3.3 泡沫消防系統(tǒng)的確定：本庫屬獨(dú)立的商業(yè)石油、化工油庫，按規(guī)范要求設(shè)置固定式低倍數(shù)泡沫消防系統(tǒng)，泡沫消防系統(tǒng)方式包括環(huán)泵式比例流程和壓力式比例流程，這兩種流程均為成熟的技術(shù)。
　　環(huán)泵式比例流程：該流程的比例混合器安裝在水泵的出水管與吸水管的旁通管路上，利用噴射泵的原理，比例混合器產(chǎn)生負(fù)壓，將泡沫按比例吸入，送到水泵吸水管，通過水泵攪拌作用形成泡沫混合液，送至空氣泡沫發(fā)生器產(chǎn)生泡沫進(jìn)行滅火。該流程要求水泵進(jìn)水壓不應(yīng)大于3.0m水柱，以保持泡沫液處于負(fù)壓吸入狀態(tài)，比例混合器吸液口比泡沫液貯罐的最低液面不得高于1m，以保證吸液率達(dá)到混合比要求。壓力式比例流程：該流程把泡沫液貯罐和比例混合器設(shè)在水泵的出水管路上，一股水進(jìn)入泡沫液貯罐，利用水壓將罐內(nèi)的泡沫液壓入管道進(jìn)入比例混合器，同時又利用比例混合器的噴射作用吸入泡沫液，使泡沫和水按一定的比例混合，配制成混合液送至泡沫發(fā)生器產(chǎn)生泡沫進(jìn)行滅火。根據(jù)本庫區(qū)的實(shí)際情況提出如下兩種方案：
　　方案一：碼頭和庫區(qū)均采用環(huán)泵式比例流程；
　　方案二：庫區(qū)采用環(huán)泵式比例流程，碼頭采用壓力式比例流程；
　　碼頭著火時泵站提供的泡沫混合液、消防水量見下表2。

表2 碼頭著火時泵站提供的泡沫混合液、消防水量
L·S^-1 泡沫混合液量 消防水量 方案一 128 125 方案二 0 245

　　庫區(qū)最大罐著火時泵站提供的泡沫混合液、消防水量見下表。

表3 庫區(qū)最大罐著火時泵站提供的泡沫混合液、消防水量
L·S^-1 泡沫混合液量 消防水量 方案一 120 112.6 方案二 120 112.6

　　由表2、3可知，方案一：消防水泵按125L/s（碼頭消防著火所需冷卻水量）選泵，泡沫混合液泵按128L/s（碼頭消防著火所需泡沫混合液量）選泵；方案二：消防水泵按245L/s（碼頭消防著火所需冷卻水量和碼頭泡沫滅火所需水量）選泵，泡沫混合液泵按120L/s（最大酒精罐著火泡沫混合液量）選泵。
　　二種方案比較如下：
　　①方案二消防水泵需要大流量的消防泵或需增加一臺泵并聯(lián)工作。
　?、诜桨付毫Ρ壤旌掀髟O(shè)在碼頭，增加了消防按紐、控制壓力比例混合器電動閥至消防泵房的電纜，也就增加了投資。
　　③方案二壓力泡沫貯罐不論從泵房單獨(dú)引出壓力水管還是從陸域的消防給水管網(wǎng)引出壓力水管，均增加管網(wǎng)部分投資。
　　④方案二消防設(shè)施分散，維護(hù)管理均不便。
　?、荽a頭距消防泵站小于300m，方案一泵啟動后泡沫混合液到碼頭的時間小于5min，綜上所述，泡沫消防系統(tǒng)采用方案一。
　　2.3.4 泡沫消防系統(tǒng)的組成
　　該系統(tǒng)包括泡沫混合液泵3臺，2用1備，比例混合器3臺（PH64），2用1備，泡沫貯罐2座（V=10m³），泡沫滅火劑（YEK－6型聚合抗溶性泡沫劑），泡沫消火栓箱，泡沫炮．啟動泡沫混合液泵消防按鈕（分散在罐區(qū)和碼頭）。
　　2.3.4.1 管網(wǎng)及泡沫栓、泡沫炮的設(shè)置
　　陸域部分：管網(wǎng)在整個庫區(qū)環(huán)狀布置（埋地），閥門數(shù)量布置接控制4－5個泡沫栓箱來定，泡沫栓箱的數(shù)量按間距40－50m定，罐區(qū)四周均布設(shè)置泡沫炮8門PPD48（Q=48L/s，P=0.8MPa，射程H≥60m）；碼頭部分：泡沫混合液管沿棧橋明設(shè)，在碼頭裝卸區(qū)設(shè)置泡沫栓箱4個，泡沫炮兩門PPD48，用于著火油艙的滅火。

3 滅火器設(shè)置

　　干粉磷酸鹽ABC滅火器（以CO₂或氮?dú)庾鲃恿Πl(fā)射），二氧化碳滅火器。
3.1 干粉型（推車式25kg2個，手提式8kg77個）。
3.2 CO₂型（手提式7kg10個）布置在變壓器、配電房、鍋爐房。

4 另外具體設(shè)計中注意如下幾個問題

4.1 為了測試泵的需要，必須在消防水池和泵房之間設(shè)回流管。
4.2 因消防泵開啟時，流量小，揚(yáng)程高，為了保障管網(wǎng)和消防設(shè)施，在泵出水口設(shè)超高壓泄壓裝置，管網(wǎng)高處設(shè)排氣閥，低處設(shè)放空間。
4.3 泡沫混合液泵和消防給水泵合建在一起，盡量選同型號泵，便于運(yùn)行、管理、操作。

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　　[3]施洪昌．可燃液體貯罐區(qū)消防設(shè)計見解[J]．工業(yè)用水與廢水，1999，30(2)．

作者簡介：
　　劉建軍（1971—），男，助工．哈爾濱建筑大學(xué)給排水專業(yè)畢業(yè)。