周厚方
（中國(guó)五環(huán)化學(xué)工程公司，湖北 武漢 430079）

　　摘要：某滌綸生產(chǎn)貯罐區(qū)貯存的物料品種多，灌區(qū)的總圖布置與消防設(shè)計(jì)均有一定難度，在灌區(qū)的設(shè)計(jì)上兼顧了國(guó)內(nèi)規(guī)范和國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，在貯罐的固定式冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)上采用了先進(jìn)的自動(dòng)感應(yīng)濕式控制雨淋系統(tǒng)。文中介紹了設(shè)計(jì)思路和方法。
　　關(guān)鍵詞：滌綸；貯罐；濕式控制雨淋系統(tǒng)；消防設(shè)計(jì)
　　中圖分類號(hào)：TU998.1
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　文章編號(hào)：1009-2455(2002)04-0067-03

　　翔鷺石化企業(yè)（廈門）有限公司是一家以生產(chǎn)紡纖滌綸為主的大型臺(tái)資企業(yè)集團(tuán)，其PTA工程二期總投資6.9億美元。設(shè)計(jì)中遇到一些特殊問(wèn)題，均已解決，現(xiàn)就翔鷺石化PTA工程原料罐區(qū)的消防設(shè)計(jì)談一點(diǎn)設(shè)計(jì)體會(huì)，供同行參考。

1 罐區(qū)概況

　　罐區(qū)主要分庫(kù)區(qū)（庫(kù)容約6×104m³）、裝車棧臺(tái)及泵區(qū)。罐區(qū)儲(chǔ)存物品種類列于表1。

表1 罐區(qū)儲(chǔ)罐一覽 序號(hào) 設(shè)備位號(hào) 儲(chǔ)罐名 儲(chǔ)存物品類別 直徑/m 高度/m 儲(chǔ)罐類型 1 V8301A 對(duì)二甲苯 甲B（閃點(diǎn)17℃） 27.95 14.71 立式錐頂（帶氮封） 2 V8301B 對(duì)二甲苯 27.95 14.71 3 V8301C 對(duì)二甲苯 27.95 14.71 4 V8301D 對(duì)二甲苯 27.95 14.71 5 V8311A 醋酸 乙（閃點(diǎn)40℃） 11.64 12.15 立式錐頂（帶氮封） 6 V8311B 醋酸 11.64 12.15 7 V8321 醋酸異丁脂 甲B（閃點(diǎn)18℃） 8.70 9.68 立式錐頂（帶氮封） 8 V8331 燒堿 11.64 12.15 立式錐頂 9 V8341A 燃料油 丙A（閃點(diǎn)＞60℃） 22.60 14.80 立式錐頂 10 V8341B 燃料油 22.60 14.80 11 V8343 柴油 丙A（閃點(diǎn)＞60℃） 4.60 7.20

2 總圖布置

　　該工程罐區(qū)儲(chǔ)存物品有對(duì)二甲苯、醋酸、醋酸異丁脂等化工原料及燃料油、柴油等油品。按業(yè)主在泰國(guó)建有類似罐區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)二甲苯與燃料油可同罐組布置。而根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50160-92）（以下簡(jiǎn)稱“石化規(guī)”）第5.2.4條規(guī)
定“沸溢性液體的儲(chǔ)罐，不應(yīng)與非沸溢性液體儲(chǔ)罐同組布置”。本工程燃料油多為含水率在0.3％～4％的原油、渣油等。按“石化規(guī)”要求，燃料油罐與柴油罐同罐組布置，對(duì)二甲苯與醋酸、醋酸異丁脂、燒堿罐同罐組布置，兩罐組之間設(shè)有消防通道。

3 主要消防設(shè)施

　　根據(jù)工程實(shí)際情況，裝車棧臺(tái)選用了泡沫炮滅火系統(tǒng)，各化工原料和燃料油、柴油進(jìn)料泵處設(shè)置圍堰，圍堰選用泡沫槍滅火系統(tǒng)。
　　罐區(qū)消防設(shè)施分為固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)、移動(dòng)式泡沫槍滅火系統(tǒng)（撲滅流散液體火災(zāi)）、固定式消防冷卻水系統(tǒng)、輔助消防水槍系統(tǒng)等幾個(gè)部分，并設(shè)置了一定數(shù)量的滅火器撲滅初期火災(zāi)。下面分別予以闡述。
3.1 泡沫滅火系統(tǒng)
　　由于本工程儲(chǔ)存化工原料及油品既有非水溶性的對(duì)二甲苯、燃料油、柴油，又有微溶于水的醋酸異丁脂及溶于水的醋酸，設(shè)計(jì)采用一套泡沫滅火系統(tǒng)，泡沫原液選用3％的抗溶性水成膜泡沫液。早期的普通（蛋白）泡沫液和水成膜泡沫液均是6％的濃縮液，目前大多數(shù)用戶傾向于使用3％的泡沫濃縮液，使成本降低，但不影響滅火效果。
　　設(shè)計(jì)中以最大罐滅火所需泡沫混合液量與裝車棧臺(tái)泡沫炮系統(tǒng)所需泡沫混合液量間較大者確定泡沫儲(chǔ)罐容量。
　?、俟こ讨袑?duì)二甲苯罐為最大著火罐，設(shè)計(jì)采用固定式泡沫滅火系統(tǒng)。泡沫液供給強(qiáng)度5.0L/(min·m²)，連續(xù)供給時(shí)間45min。大陸廠商所生產(chǎn)的空氣泡沫產(chǎn)生器額定工作壓力為0.50MPa，而臺(tái)商所生產(chǎn)的空氣泡沫產(chǎn)生器額定工作壓力為0.35MPa，業(yè)主希望節(jié)省投資，降低消防泵的揚(yáng)程。設(shè)計(jì)中筆者參照“低倍數(shù)”第4.4.1條規(guī)定，選用的泡沫產(chǎn)生器設(shè)計(jì)工作壓力為0.40MPa。設(shè)計(jì)所需泡沫混合液流量為64.41L/s，滅火所需泡沫混合液總量為173.9m³。
　?、谂鋫銹Q4型泡沫槍，同時(shí)使用數(shù)量2支，連續(xù)供給時(shí)間20min，火災(zāi)時(shí)所需要泡沫混合液量9.6m³。
　　則最大罐滅火所需要泡沫混合液總流量Q=72.41L/s，總?cè)萘繛?83.5m³。
　?、垡云嚥圮囇b車棧臺(tái)泡沫炮系統(tǒng)所需泡沫混合液流量和容量來(lái)復(fù)核。
　　汽車槽車棧臺(tái)地表面積550m²，泡沫混合液供給強(qiáng)度12L/(min·m²)，連續(xù)供給時(shí)間30min。所需泡沫混合液最大流量132L/s（考慮1.2倍的安全系數(shù)），所需泡沫混合液容量為237.6m³。
　　以汽車槽車裝車棧臺(tái)泡沫炮系統(tǒng)所需泡沫混合液容量，再考慮5％的余量為設(shè)計(jì)依據(jù)，選用泡沫儲(chǔ)罐容量V=8.5m³。
3.2 消防冷卻水系統(tǒng)
　　本工程儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中采用了固定式冷卻水系統(tǒng)。
　　取最大罐對(duì)二甲苯罐（固定頂）為著火罐進(jìn)行設(shè)計(jì)取值。
　　冷卻水供給強(qiáng)度：著火罐2.50L/(min·m²)，3個(gè)相鄰罐2.0L/(min·m²)。冷卻水總流量為Q=118.4L/s，冷卻水延續(xù)時(shí)間6h。
　　固定式冷卻水系統(tǒng)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)習(xí)慣采用水噴淋或水噴霧等形式。水噴淋的方式一般為穿孔管和罐頂多齒堰式淋水，亦有設(shè)計(jì)采用噴頭淋水方式，但常設(shè)開為手動(dòng)系統(tǒng)。筆者參照業(yè)主在泰國(guó)建有類似罐區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)采用了自動(dòng)感應(yīng)的濕式控制雨淋系統(tǒng)，系統(tǒng)由雨淋閥裝置、開式噴頭、閉式探測(cè)噴頭等組成。系統(tǒng)原理為：火災(zāi)時(shí)，感溫噴頭破裂，引起控制系統(tǒng)管路的壓力迅速下降，雨淋間隔膜室的壓力因供水口處的節(jié)流板處不能補(bǔ)充足夠的水來(lái)維持原有的壓力而降低，雨淋閥被供水壓力打開冰流流入系統(tǒng)側(cè)，引起雨淋閥后的壓力開關(guān)動(dòng)作，并通過(guò)壓力變送器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，迅速啟動(dòng)消防泵，通過(guò)開式噴頭噴水冷卻罐壁。系統(tǒng)簡(jiǎn)要原理圖見圖1。

　　本工程儲(chǔ)罐罐容較大，罐體高。設(shè)備專業(yè)在儲(chǔ)罐的適宜部位布置了加強(qiáng)圈（抗風(fēng)圈）。加強(qiáng)圈有一定的厚度，導(dǎo)致罐壁上邊緣的噴淋水不能沿罐壁自上而下冷卻罐體，這勢(shì)必影響到噴淋環(huán)管及噴頭的布置，噴淋環(huán)管的布置圈數(shù)應(yīng)為加強(qiáng)留數(shù)加1。這是設(shè)計(jì)人員經(jīng)常容易忽略的問(wèn)題。此外，加強(qiáng)圈的布置高度隨罐體高度遞增，且一般布置在罐壁上部，設(shè)計(jì)采用了側(cè)部開孔的水幕噴頭，噴灑角120°，罐壁上端的加強(qiáng)圈處選用小流量噴頭，下端的采用大流量噴頭，既能有效覆蓋整個(gè)罐壁表面積，又滿足了供水強(qiáng)度的要求。根據(jù)設(shè)計(jì)選用噴頭數(shù)，所需水量與按供水強(qiáng)度計(jì)算的水量稍有出入，應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整。
　　實(shí)際工程中為避免固定式水噴淋系統(tǒng)因管道堵塞，不能有效發(fā)揮作用，設(shè)計(jì)中增設(shè)了固定式消防水炮。

4 其它

　　根據(jù)業(yè)主的強(qiáng)烈要求（參照其國(guó)外工程經(jīng)驗(yàn)，目的是為了降低工程造價(jià)），在規(guī)范許可的范圍內(nèi)，本工程設(shè)計(jì)采用了罐區(qū)泡沫滅火系統(tǒng)與消防冷卻水系統(tǒng)合用一組消防水泵的供水方式。為保證火災(zāi)時(shí)泡沫混合液的供給強(qiáng)度，在泡沫比例混合裝置的進(jìn)水總管上設(shè)置流量檢測(cè)儀器，系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，通過(guò)控制其進(jìn)水總管閥門的開啟度、調(diào)整泡沫比例混合裝置的進(jìn)水間和出液閥，使泡沫液出流量達(dá)到設(shè)計(jì)值，在閥門的相應(yīng)部位做好標(biāo)識(shí)。
　　消防主管水壓、水量及泡沫發(fā)生裝置的選用簡(jiǎn)述如下：
　　因本罐區(qū)只是全廠消防系統(tǒng)的一部分，消防水主管接自廠區(qū)穩(wěn)高壓消防水系統(tǒng)，經(jīng)計(jì)算，接管點(diǎn)水壓以最不利點(diǎn)泡沫產(chǎn)生器所需壓力來(lái)確定，以罐區(qū)最大罐著火時(shí)，消防冷卻水與配置泡沫液所需水量之和為接管點(diǎn)設(shè)計(jì)水量（裝車棧臺(tái)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，冷卻水量與配置泡沫液所需水量之和小于最大罐著火時(shí)所需水量）。最終設(shè)計(jì)取值為Q=850m³/h，P=1.05MPa。
　　另外，根據(jù)《石化規(guī)》第5.2.3條規(guī)定，對(duì)工程中對(duì)二甲苯儲(chǔ)罐（甲B類液體，閃點(diǎn)17℃）、醋酸異丁脂儲(chǔ)罐（甲B類液體，閃點(diǎn)18℃）設(shè)置了防日曬的淋水系統(tǒng)，罐頂增設(shè)了水幕噴頭。噴淋水強(qiáng)度取2.5L/(min·m²)。

作者簡(jiǎn)介：周厚方（1973～），男，湖北潛江人，工程師，1997年畢業(yè)于武漢工業(yè)大學(xué)給排水專業(yè)，現(xiàn)工作于中國(guó)五環(huán)化學(xué)工程公司（原化學(xué)工業(yè)部第四設(shè)計(jì)院）工藝系統(tǒng)部，電話(0592)5988806，13959258368，zhf-wh@163.net，cwcecxm@vip.sina.com。