葉振華¹，任彤²
(1.福建省建筑輕紡設(shè)計院，福建福州350001；2.莆田市消防支隊，福建莆田251100)

　　摘　要：介紹了泡沫炮應(yīng)用于碼頭泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)計實例，就設(shè)計中遇到的問題進行了分析總結(jié)，并對《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》的完善提出了一些建議。
　　關(guān)鍵詞：碼頭；泡沫滅火系統(tǒng)；泡沫炮
　　中圖分類號：TU892
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2002)12-0056-03

　　某大型外資企業(yè)的綜合碼頭除了用于貨物裝卸外還承擔(dān)柴油、重油等燃料油的裝卸任務(wù)，因此該碼頭的消防滅火系統(tǒng)除了水消防系統(tǒng)外還應(yīng)設(shè)置泡沫滅火系統(tǒng)。

1　泡沫用量的比較計算

　　《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GBJ50160—92(以下簡稱《石規(guī)》)的第7.10.1條規(guī)定，碼頭消防設(shè)施應(yīng)按撲救碼頭裝卸區(qū)油品泄漏火災(zāi)和撲救油船最大油艙火災(zāi)兩者中消防能力較大者設(shè)置，因此在進行泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)計時需對上述兩者進行計算比較。
1.1　撲救油船油艙火災(zāi)的泡沫用量
　　該碼頭屬于中、小型海港碼頭，其所泊油輪的最大級別為5000t。針對油輪火災(zāi)，為了使泡沫液能噴射到油輪的任一處，應(yīng)選用射程較遠的泡沫炮作滅火工具。
　　《石規(guī)》的第7.10.3條規(guī)定，撲救油船火災(zāi)時泡沫混合液的供給強度≥6L/(min·m²),泡沫液供給時間≥30min,滅火面積應(yīng)按最大油艙的投影面積計算。該碼頭所泊5000t油船的最大油艙長為11.0m、寬為8.0m，因此滅火面積為88m²?；旌弦褐信菽汉退谋壤秊?∶97，若混合液供給強度以6L/(min·m²)計，則泡沫液用量P₁=6×30×88×3%=475.2L,即0.48m³。
1.2　撲救油品泄漏火災(zāi)的泡沫用量?
　　針對碼頭裝卸區(qū)油品泄漏火災(zāi)，按《石規(guī)》的第7.10.2條規(guī)定應(yīng)設(shè)置固定式或半固定式泡沫滅火系統(tǒng)。由于《石規(guī)》對于停泊5 000 t級油船的海港碼頭只規(guī)定了泡沫滅火系統(tǒng)的型式而沒有給出具體的設(shè)計參數(shù)，《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GBJ16—95)及《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB 50151—92(以下簡稱《低規(guī)》)也都沒有相應(yīng)的規(guī)定，因此必須對該碼頭油品泄漏火災(zāi)的性質(zhì)進行分析以確定設(shè)計參數(shù)。?
　　該碼頭的管線布置見圖1。?

　　該碼頭的輸油橫向管道敷設(shè)于管溝內(nèi)，而縱向管道則明設(shè)于地面的管墩上。若發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致輸油管爆裂則管內(nèi)燃油將會向四處流散而引起火災(zāi)蔓延，此時最好的滅火設(shè)備是可移動的泡沫槍。相對于油品儲罐區(qū)的油罐發(fā)生火災(zāi)破裂后所產(chǎn)生的大量油品泄漏，該碼頭的流散性火災(zāi)的撲救難度應(yīng)比儲罐區(qū)的小。參照《低規(guī)》中的第3.1.4條規(guī)定(對撲救小型儲罐區(qū)的液體流散性火災(zāi)需配置1支泡沫槍，連續(xù)供應(yīng)時間為10min)，設(shè)計撲救碼頭輸油管道的油品泄漏火災(zāi)用PQ8型泡沫槍一支，滅火時間以10min計，所以泡沫用量P2=8×10×60×3%=144L，即0.14m³。?
　　根據(jù)計算比較，撲救油船油艙火災(zāi)所用的泡沫液量較多，因此需按撲救油船油艙火災(zāi)的消防能力來設(shè)置消防設(shè)施。

2　泡沫系統(tǒng)的設(shè)計

　　撲救油船的油艙火災(zāi)需利用泡沫炮裝置。泡沫炮有固定式也有車載移動式的，設(shè)計時有固定式、半固定式和移動式系統(tǒng)三種選擇(但《石規(guī)》對泡沫炮設(shè)計的系統(tǒng)型式并沒有規(guī)定)。設(shè)計中考慮到該碼頭貨物的堆放缺乏規(guī)劃資料，如用車載移動式泡沫炮則在使用時可能會遇到障礙，因此確定采用固定式泡沫炮，由其和泡沫罐、泡沫混合液管道組成固定式泡沫滅火系統(tǒng)。為使油輪完全在泡沫炮的涵蓋范圍內(nèi)而設(shè)置了兩座固定式泡沫炮(為PP24型，額定流量為24L/s，射程≥40m,俯仰角為-70°～+40°)。然而，泡沫炮固定后碼頭上的輸油管道不能完全在消防系統(tǒng)的保護范圍內(nèi)，如發(fā)生油品泄漏火災(zāi)則會出現(xiàn)消防設(shè)施不足的情況。為此，在泡沫管線上設(shè)置了兩個泡沫消火栓(見圖1)，并在泡沫儲罐間內(nèi)存放PQ8型泡沫槍兩支及消防水帶若干(形成半固定式泡沫滅火系統(tǒng))。泡沫罐的容積按一座泡沫炮噴射30min所需的泡沫原液、一支泡沫槍(額定流量為8L/s)噴射10min所需的泡沫原液及泡沫液充滿管道的用量之和計，即泡沫罐的容積約為1.6m³，其中充滿管道的泡沫液用量為0.15m³。

3　泡沫炮的設(shè)置高度

　　泡沫炮用于撲救油船油艙火災(zāi)時，其設(shè)計安裝高度應(yīng)使泡沫炮能將泡沫混合液噴射到油船油艙的任何一處。因此，泡沫炮的設(shè)置高度需滿足在任何情況下不應(yīng)比船甲板低。設(shè)計中操作平臺的高度H為碼頭的設(shè)計高水位h₁與油船空載時船甲板至海平面的高度h₂之和減去碼頭設(shè)計高程h₃(見圖2)。

　　根據(jù)驗潮站1994年—1995年的潮位資料統(tǒng)計，該碼頭的設(shè)計高水位(高潮累計頻率為10%)為5.81m(以某處理論最低潮面起算)，即h₁=5.81m。該碼頭所泊最大級別油船空載時船甲板至海面的高度為5.65m，即h₂=5.65m。該碼頭的設(shè)計高程為9.0m(以某處理論最低潮面起算)，即h₃=9.0m。由此可得泡沫炮操作平臺的高度H=5.81+5.65-9.0=2.46m，泡沫炮的操作高度為1.0m，因此泡沫炮的安裝高度為3.46m。

4　幾點體會

　　泡沫炮作為一種強有力的滅火工具在碼頭的泡沫滅火系統(tǒng)中有不可替代的作用，但目前我國并沒有完整的有關(guān)泡沫炮的設(shè)計規(guī)范，同時有關(guān)規(guī)范對于碼頭泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)置的規(guī)定仍有不完善之處。通過該項設(shè)計，筆者認為有以下內(nèi)容值得探討：
　　①滅火時泡沫炮居高臨下對控制火災(zāi)較有利，因此泡沫炮的安裝高度似乎越大越好。然而其高度太大必然會妨礙碼頭吊裝機械的裝卸作業(yè)，所以位于碼頭前沿的泡沫炮的安裝高度不宜太大。筆者認為應(yīng)根據(jù)碼頭的總體設(shè)計使泡沫炮的操作平臺滿足不低于船甲板的要求即可。
　?、凇妒?guī)》作為國標,其有關(guān)參數(shù)的規(guī)定值得探討。其一:《石規(guī)》規(guī)定對于撲救油艙火 災(zāi)的泡沫混合液供給強度≥6L/(min·m²)、泡沫液連續(xù)供給時間≥30min。條文解釋說明這些參數(shù)系“參考《裝卸油品碼頭設(shè)計防火規(guī)范》制定”，然而對照該規(guī)范(JTJ 237—99)的第6.3.3條卻發(fā)現(xiàn)其規(guī)定泡沫混合液供給強度≥8L/(min·m²)，兩處有所不同。其二:《石規(guī)》中規(guī)定撲救油艙火災(zāi)的泡沫混合液供給強度≥6L/(min·m²)，但根據(jù)消防部門的經(jīng)驗，泡沫炮在海港碼頭使用時由于風(fēng)力作用及操作上的原因會引起泡沫液的損失。因此，若6L/(min·m²)的泡沫液能起到抑制火災(zāi)的作用則規(guī)范條文應(yīng)強調(diào)泡沫混合液供給強度為“實際可到達目標”的混合液供給強度，而對于滅火時究竟能有多少百分比的泡沫液能到達目標，應(yīng)進行試驗或根據(jù)實際經(jīng)驗的總結(jié)來確定并體現(xiàn)在規(guī)范的條文中。其三:《石規(guī)》對于撲救油艙火災(zāi)的泡沫滅火系統(tǒng)只是規(guī)定了泡沫混合液供給強度和連續(xù)供給時間，而對系統(tǒng)型式并未作出具體規(guī)定或建議；對于撲救裝卸區(qū)油品泄漏火災(zāi)只是規(guī)定了相應(yīng)的泡沫滅火系統(tǒng)的型式，而對所需的泡沫混合液供給強度和連續(xù)供給時間卻未給定。這些都給設(shè)計工作帶來了不便，條文規(guī)定的內(nèi)容值得探討和完善。
　?、墼谒o的工程設(shè)計實例中，碼頭的消防設(shè)施應(yīng)是以撲救油船油艙火災(zāi)的要求來配置，然而這并不能完全滿足碼頭的消防要求，可見規(guī)范規(guī)定按撲救油船油艙火災(zāi)和撲救碼頭裝卸區(qū)油品泄漏火災(zāi)兩者中消防能力大者來設(shè)置碼頭消防設(shè)施似有不妥。而且從文中的計算來看，用于撲救碼頭油品泄漏火災(zāi)的泡沫混合液用量并不大，同時所增加的消防設(shè)施也不多，因此當采用固定式泡沫炮時，按同時滿足兩者的消防要求來設(shè)置消防設(shè)施似乎更合理。

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　　收稿日期：2002-06-23