（廣東茂名石化設(shè)計(jì)院，茂名 525011）
劉建軍

　　摘要：對(duì)石油、化工庫(kù)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的確定和選擇、設(shè)計(jì)參數(shù)的選用、消防設(shè)備的選型和設(shè)置等問(wèn)題做了較詳盡的介紹。
　　關(guān)鍵詞：石油；化工；油庫(kù)；消防；消防設(shè)計(jì)
　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU988.1
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　文章編號(hào)：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(huì)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(kù)的興建此起彼伏。這些貯庫(kù)發(fā)生火災(zāi)，其火勢(shì)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(xiǎn)。為保障人民生命財(cái)產(chǎn)不受損失，做好石油、化工庫(kù)的消防設(shè)計(jì)就成為重中之重，必須引起設(shè)計(jì)人員的高度重視?，F(xiàn)就北海恒久石油、化工庫(kù)的消防設(shè)計(jì)談一點(diǎn)體會(huì)。

1 貯庫(kù)情況簡(jiǎn)介

　　碼頭為化工庫(kù)和油庫(kù)共用碼頭：5000DWT級(jí)。油庫(kù)區(qū)包括4個(gè)5000m³和2個(gè)2000m³的燃料油罐，5個(gè)5000m³柴油罐，油泵房及油品裝車(chē)臺(tái)?；?kù)區(qū)包括4個(gè)3000m³97#—汽油罐，4個(gè)5000m³酒精罐，2個(gè)2000m³二甲苯罐，2個(gè)2000m³甲醇罐，化工泵房及化工裝車(chē)臺(tái)。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(chē)庫(kù)房、鍋爐房、綜合樓、修理車(chē)庫(kù)及物資庫(kù)、污水處理系統(tǒng)等。

2 消防設(shè)計(jì)

2.1 庫(kù)區(qū)總平面布置
　　根據(jù)庫(kù)區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)性分析可知，輔助設(shè)施、庫(kù)區(qū)屬甲B、丙A、丙B類(lèi)火災(zāi)，火災(zāi)危險(xiǎn)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(xiǎn)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(jì)防火規(guī)范》（GB 50160－92）的要求。庫(kù)區(qū)道路設(shè)計(jì)成環(huán)形車(chē)道。
2.2 水消防設(shè)計(jì)
　　2.2.1 火災(zāi)次數(shù)：同一時(shí)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(gè)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(shí)間：按6h計(jì)算。
　　2.2.4 消防水池：3000m³，消防水池補(bǔ)充水源平時(shí)為井水，著火時(shí)為海水，平時(shí)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(kù)區(qū)離市區(qū)較遠(yuǎn)，市區(qū)的消防力量不能在有效的時(shí)間內(nèi)趕到現(xiàn)場(chǎng)滅火，決定了此庫(kù)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(shí)高壓系統(tǒng)、穩(wěn)高壓系統(tǒng)、低壓給水系統(tǒng)。
　　庫(kù)區(qū)周?chē)鷽](méi)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(kù)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(chē)加壓滅火，這與實(shí)際情況不符，也不能滿足庫(kù)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(jì)所選方案。
　　臨時(shí)高壓系統(tǒng)、穩(wěn)高壓系統(tǒng)均為本設(shè)計(jì)的可行方案，為了能更好的選擇最佳方案，現(xiàn)對(duì)這兩種方案特點(diǎn)進(jìn)行比較（表1）。

表1 臨時(shí)高壓系統(tǒng)與穩(wěn)高壓系統(tǒng)特點(diǎn)對(duì)比表 系統(tǒng)類(lèi)型 消防水箱 固定消防泵起動(dòng)方式 消防水泵啟動(dòng)按鈕 臨時(shí)高壓系統(tǒng) 需要 手動(dòng) 需要 穩(wěn)高壓系統(tǒng) 不需要 自動(dòng)、手動(dòng) 不需要

　　從表中可以看出穩(wěn)高壓系統(tǒng)較臨時(shí)高壓系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
　?、俨恍枰O(shè)置消防水箱及消防水泵啟動(dòng)按鈕，減少了土建造價(jià)及消火栓啟動(dòng)按鈕和消防泵連接的電纜，達(dá)到降低投資的目的；
　　②固定消防泵啟動(dòng)完全是自動(dòng)，就避免了在緊急情況下忘記啟動(dòng)按鈕造成消防泵不能及時(shí)啟動(dòng)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(dòng)，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(jì)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(tái)（1用1備）；消防主泵3臺(tái)（2用1備）；連動(dòng)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(kù)區(qū)的實(shí)際情況，消防泵不具備雙動(dòng)力電源，用柴油機(jī)泵或由柴油機(jī)發(fā)電的電動(dòng)泵做為備用泵，一旦電動(dòng)消防泵的電力源因故障切斷時(shí)，應(yīng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并應(yīng)在30s內(nèi)自動(dòng)由電動(dòng)消防泵切換到柴油機(jī)泵，同時(shí)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(shí)能盡快啟動(dòng)消防主泵，穩(wěn)壓泵的流量不宜過(guò)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(shí)，穩(wěn)壓泵開(kāi)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(shí)，第一臺(tái)消防主泵啟動(dòng)，10s后第二臺(tái)開(kāi)始啟動(dòng)，60s后壓力沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)值，或由于以上兩臺(tái)中的一臺(tái)泵有故障，第三臺(tái)消防泵啟動(dòng)。
　　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(gè)庫(kù)區(qū)環(huán)形布置（埋地），閥門(mén)數(shù)量布置接控制4－5個(gè)消火栓來(lái)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(mén)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(gè)，消防水炮3門(mén)PSD40，用于著火油艙的冷卻。
2.3 泡沫消防設(shè)計(jì)
　　2.3.1 泡沫液的選擇：化工庫(kù)貯罐貯料為甲B類(lèi)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(shí)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(kù)屬獨(dú)立的商業(yè)石油、化工油庫(kù)，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(guò)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(shí)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(kù)區(qū)的實(shí)際情況提出如下兩種方案：
　　方案一：碼頭和庫(kù)區(qū)均采用環(huán)泵式比例流程；
　　方案二：庫(kù)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(shí)泵站提供的泡沫混合液、消防水量見(jiàn)下表2。

表2 碼頭著火時(shí)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(kù)區(qū)最大罐著火時(shí)泵站提供的泡沫混合液、消防水量見(jiàn)下表。

表3 庫(kù)區(qū)最大罐著火時(shí)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：
　?、俜桨付浪眯枰罅髁康南辣没蛐柙黾右慌_(tái)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(dòng)閥至消防泵房的電纜，也就增加了投資。
　?、鄯桨付毫ε菽A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。
　?、芊桨付涝O(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(dòng)后泡沫混合液到碼頭的時(shí)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(tái)，2用1備，比例混合器3臺(tái)（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(dòng)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(gè)庫(kù)區(qū)環(huán)狀布置（埋地），閥門(mén)數(shù)量布置接控制4－5個(gè)泡沫栓箱來(lái)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(mén)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(gè)，泡沫炮兩門(mén)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?dòng)力發(fā)射），二氧化碳滅火器。
3.1 干粉型（推車(chē)式25kg2個(gè)，手提式8kg77個(gè)）。
3.2 CO₂型（手提式7kg10個(gè)）布置在變壓器、配電房、鍋爐房。

4 另外具體設(shè)計(jì)中注意如下幾個(gè)問(wèn)題

4.1 為了測(cè)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(kāi)啟時(shí)，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(hào)泵，便于運(yùn)行、管理、操作。

參考文獻(xiàn)：
　　[1]吳國(guó)芳．貯罐區(qū)消外設(shè)計(jì)若干問(wèn)題[J]．煉油設(shè)計(jì)．1998(10)．
　　[2]武孝植，顧飛．液化石油氣，化學(xué)品綜合貯庫(kù)消防設(shè)計(jì)總述[J]．煉油設(shè)計(jì)，1998(10)．
　　[3]施洪昌．可燃液體貯罐區(qū)消防設(shè)計(jì)見(jiàn)解[J]．工業(yè)用水與廢水，1999，30(2)．

作者簡(jiǎn)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)。