朱艷紅

（茂名瑞派石化工程有限公司，廣東 茂名 525000）

1 項目概述

我國某化工廠擴建，新增罐區(qū)1座，罐區(qū)建于已有罐區(qū)東側(cè)，西側(cè)為廠區(qū)二期擴建工程。新增罐組有2個5000m3汽油罐，單罐尺寸為φ21m×15.866m，內(nèi)浮頂罐，罐體材料為碳鋼。新建罐區(qū)平面布置見附圖。

汽油為甲B類可燃液體，此罐區(qū)設(shè)置固定消防冷卻水系統(tǒng)(配備消火栓)、低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)(配備泡沫槍、泡沫消火栓)。

2 低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)計算

《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》（GB50160-2008）8.7.2條第一點規(guī)定：甲、乙類和閃點等于或小于900C的丙類可燃液體的浮頂罐及浮盤為易熔材料的內(nèi)浮頂罐：單罐容積等于或大于10000m3的非水溶性可燃液體儲罐應采用固定式泡沫滅火系統(tǒng)?？梢妼Υ斯迏^(qū)未強制要求設(shè)置固定式泡沫滅火系統(tǒng)。但由于該罐區(qū)位于郊區(qū)，考慮依靠市區(qū)機動消防設(shè)施距離遠，且采用移動消防泡沫設(shè)施不能有效保護罐區(qū)，故設(shè)置固定泡沫滅火系統(tǒng)?！兜捅稊?shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（2000年版）（GB50151-92）2.2.2條第三點規(guī)定：甲、乙、丙類液體的外浮頂和內(nèi)浮頂儲罐應選用液上噴射泡沫滅火系統(tǒng)或半液下噴射泡沫滅火系統(tǒng)。因此在罐區(qū)設(shè)固定式泡沫滅火系統(tǒng)，液上噴射泡沫形式，選用6%的環(huán)保型水成膜泡沫滅火劑（滅火速度快，抗燒性能好，與廠區(qū)原有泡沫滅火系統(tǒng)使用滅火劑相同）。

選其中一個汽油罐作為著火罐，泡沫混合液量計算如下：

2.1 用于撲救罐區(qū)內(nèi)單罐火災的泡沫混合液用量

單個儲罐保護面積為346.2m2，泡沫混合液供給強度取5.0L/min·m2，則泡沫混合液流量為346.2×5.0=1731L/min=28.85L/s。

根據(jù)計算，每罐對稱布置2個泡沫產(chǎn)生器PC16，泡沫混合液流量為16L/s，固定安裝在油罐上（每個泡沫產(chǎn)生器連接獨立泡沫混合液立管），則單個儲罐泡沫混合液流量為32L/s即1920L/min，泡沫混合液連續(xù)供給時間取45min，則單罐火災的泡沫混合液用量=1920×45=86400L。

2.2 用于撲救罐區(qū)內(nèi)流散液體火災的泡沫混合液用量

在罐區(qū)防火堤外布置2支泡沫槍用于撲救流散火災，型號PQ8，單支泡沫槍的泡沫混合液流量為8L/s即480L/min，泡沫槍混合液連續(xù)供給時間為20min；則流散液體火災的泡沫混合液流量為960L/min，泡沫混合液用量為19200L。

結(jié)合以上1、2兩點，泡沫混合液流量=著火罐混合液流量+輔助泡沫槍混合液流量=2880L/min

2.3 充滿管道的泡沫混合液量

單罐發(fā)生火災時，泡沫混合液輸送量為2880L/min即48L/s，罐區(qū)外埋地泡沫混合液干管選用DN150的20#無縫鋼管，管長97m，對應流速2.83m/s。單個儲罐的單根泡沫混合液立管輸送量為16L/s，選用DN100的20#無縫鋼管，2根立管對稱布置，管長156m，對應流速1.84m/s。

系統(tǒng)管道內(nèi)泡沫混合液剩余量=管道斷面積×管道長度=0.0079×156×1000+0.0177×97×1000=3949.3L。

則泡沫混合液總用量M1=86400+19200+3949.3=109549.3L

用于撲滅此罐區(qū)火災的泡沫液儲量為109549.3×0.06=6573L=6.57m3

3 消防冷卻水量計算

罐區(qū)的消防用水量按火災時消防用水量最大罐組計算，應為配置泡沫混合液用水及著火罐和鄰近罐的冷卻用水量之和。

3.1 《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》8.4.5第2點規(guī)定：罐壁高于17m儲罐、容積等于或大于10000m3儲罐、容積等于或大于2000m3低壓儲罐應設(shè)置固定式消防冷卻水系統(tǒng)。規(guī)范對此罐區(qū)未強制要求設(shè)置固定式消防冷卻水系統(tǒng)，但由于廠區(qū)內(nèi)已建有完整的固定式消防冷卻水管網(wǎng)，考慮消防時以自身消防力量為主、外部消防力量為輔，為了讓罐區(qū)、廠區(qū)得到更有效的保護，同時考慮罐區(qū)擴建的需要，在此罐區(qū)內(nèi)設(shè)固定式消防冷卻水系統(tǒng)。

按其中1個汽油罐為著火罐，另一個汽油罐為鄰近罐計算（浮盤用易熔材料制作的內(nèi)浮頂罐消防冷卻按固定頂罐考慮，因此需要考慮鄰近罐消防冷卻用水）。

著火罐消防水量為 2.5×3.14×21×15.87=2616.2L/min=157m3/h，鄰近罐消防水量為2.5×3.14×21×15.87/2=1308L/min=78m3/h，固定式消防冷卻水量為157+78=235m3/h。

在罐區(qū)外布置DN200的（20#）無縫鋼管作為埋地干管，流量為235m3/h，對應流速為v=2.12m/s，規(guī)范要求不大于3.5m/s。單個儲罐對稱設(shè)置兩路支管上水，支管選用DN125的20#無縫鋼管，流量78m3/h，對應流速1.8m/s。

用于撲滅儲罐火災的消防冷卻水延續(xù)時間為6h，則消防冷卻水總量為1410m3。

3.2 用于配置泡沫混合液的用水量109549.3×0.94=102976L=103m3。

由上可得，用于撲滅罐區(qū)火災的消防用水總量為1513m3。

4 低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)組件

廠區(qū)內(nèi)已建有壓力式比例混合裝置，型號為PHYM160/150，最大工作壓力為1.2MPa，最大混合液流量為160L/s。包括一個15m3臥式隔膜儲罐、混合器主管路、其它管路、壓力表、安全閥門等，適用于撲滅新罐區(qū)火災。

由上面計算可得，用于撲救此罐區(qū)的泡沫液量為6.57m3，最大混合液流量為48L/s，現(xiàn)有泡沫滅火系統(tǒng)可以滿足新罐區(qū)滅火泡沫量要求，無需增加泡沫液儲罐。

泡沫站距離此罐區(qū)距離632m，按流速2.83m/s計算，發(fā)生火災事故后不到4min，泡沫混合液可送到罐區(qū)，滿足消防需要。

5 滅火器設(shè)置

《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》8.9.5條規(guī)定：可燃氣體、液化烴和可燃液體的地上罐組宜按防火堤內(nèi)面積每400m2配置1個手提式滅火器，但每個儲罐配置的數(shù)量不宜超過3個。干粉滅火劑對撲救初期火災而言是滅火效果好且速度快的有效滅火劑，因此在罐區(qū)防火堤內(nèi)布置6個干粉滅火器，分3處擺放，型號為MF8。

6 消防管網(wǎng)

廠區(qū)內(nèi)已有獨立的消防冷卻水系統(tǒng)及泡沫滅火系統(tǒng)，消防水管道主管徑為DN300，成環(huán)形布置；泡沫管道主管徑為DN300。從廠區(qū)已有消防水主干管拉出DN200的消防水管，從新罐區(qū)的西南角接入，環(huán)狀布置在此罐區(qū)防火堤四周。當其中一條發(fā)生事故時，另一條獨立的消防水管能通過全部消防用水量。環(huán)狀管道用閥門分成若干管段，當某個環(huán)段發(fā)生事故時其余環(huán)段仍能通過全部的消防用水量。在環(huán)狀管道上設(shè)置4個地上式消火栓，型號SS150-16，消火栓間距未超過60m。

從廠區(qū)已有泡沫混合液主干管拉出DN150的泡沫混合液管道，也從罐區(qū)西南角接入，管道中設(shè)放空閥。在泡沫混合液管道上設(shè)置4個泡沫消火栓，型號SN65，泡沫消火栓間距未超過60m。

無火災事故發(fā)生時，消防水管網(wǎng)維持0.65MPa穩(wěn)高壓；發(fā)生火災時，管網(wǎng)壓力下降0.5MPa，自動啟動消防水主泵，將壓力提高到1.06MPa，同時停止穩(wěn)壓泵。

7 消防水池及消防泵房

廠區(qū)內(nèi)原有消防水池有效容積為2760m3，用于撲滅此罐區(qū)火災的消防用水量為1513m3，原有消防水池可滿足此罐區(qū)的消防用水要求，無需新建消防水池。廠區(qū)現(xiàn)有消防水泵選用額定流量為380m3/h，揚程1.0MPa，兩用一備；現(xiàn)有消防穩(wěn)壓泵選用額定流量為100m3/h，揚程0.8MPa，一用一備；現(xiàn)有泡沫消防泵選用額定流量為480m3/h，揚程1.1MPa，兩用一備；均滿足新罐區(qū)要求，無需新增泵。

8 其它配套設(shè)施

廠區(qū)內(nèi)原已建有消防站、火災報警系統(tǒng)等完整配套設(shè)施，無需新建，依托現(xiàn)有設(shè)施即可。

[1]陳守慶，王爭元.油庫的消防系統(tǒng)[J].煤氣與熱力，2002-12-25.