劉金鳳，謝霄麗，王 勐

石化企業(yè)液化烴罐區(qū)的消防設(shè)計(jì)*

劉金鳳，謝霄麗，王 勐

（中國(guó)寰球工程公司遼寧分公司，遼寧撫順113006）

根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行的相關(guān)設(shè)計(jì)防火規(guī)范，介紹了液化烴罐區(qū)的消防設(shè)計(jì)應(yīng)執(zhí)行的規(guī)范和消防水量的計(jì)算，同時(shí)對(duì)配管設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題提出探討性意見(jiàn)，以利于完善今后的消防設(shè)計(jì)。

液化烴罐區(qū)；消防水量計(jì)算；配管設(shè)計(jì)

近年來(lái)，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，液化石油氣需求量越來(lái)越大，在內(nèi)地的石化企業(yè)和沿海地區(qū)的港口、碼頭相繼建成了各種不同規(guī)模的液化石油氣儲(chǔ)運(yùn)基地，其貯存型式也因其儲(chǔ)量的多少而異，有常溫高壓貯存和低溫常壓貯存兩種型式。無(wú)論哪種貯存型式，其主要消防設(shè)施都是以水消防為主，輔以干粉滅火系統(tǒng)加以保護(hù)。目前液化烴儲(chǔ)罐的消防水設(shè)計(jì)多以?xún)陕愤M(jìn)水為主，本文介紹了液化烴儲(chǔ)罐的水消防設(shè)計(jì)和審核中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。

1 規(guī)范的執(zhí)行和消防水量的確定

1.1 消防設(shè)計(jì)的原則

消防設(shè)計(jì)的原則就是以“預(yù)防為主，防消結(jié)合”。第一是防止火災(zāi)發(fā)生，在罐區(qū)按需設(shè)置多個(gè)可燃?xì)怏w報(bào)警探頭，并和儲(chǔ)罐液相出口緊急切斷閥聯(lián)鎖，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏，緊急切斷閥可立即關(guān)閉[1]，防止液化烴大量泄出。第二是一旦發(fā)生火災(zāi)能自救，消滅初期火災(zāi)，控制較大火災(zāi)，防止火災(zāi)擴(kuò)大，給消防隊(duì)前來(lái)滅火爭(zhēng)取時(shí)間。

所以，液化烴罐區(qū)應(yīng)設(shè)置消防冷卻水系統(tǒng)。并應(yīng)配置移動(dòng)式干粉等滅火設(shè)施[2]。

1.2 規(guī)范的執(zhí)行和消防水量的確定

液化烴火災(zāi)最有效的消防手段是采取水消防冷卻，那么，如何計(jì)算水量則是值得注意的問(wèn)題。

1.2.1 規(guī)范的執(zhí)行

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《建規(guī)》）第8.2.5條中液化石油氣罐區(qū)的消防作了籠統(tǒng)的規(guī)定，即總?cè)莘e＞50 m3的儲(chǔ)罐區(qū)或單罐容積＞20 m3的儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)固定噴水冷卻裝置，冷卻水的供水強(qiáng)度不應(yīng)＜0.15l/s.m，并沒(méi)有具體指明適用于哪類(lèi)儲(chǔ)罐（全壓力式、半冷凍式還是全冷凍式）；《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50160-2008（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《石化規(guī)》）第8.10節(jié)對(duì)液化烴罐區(qū)的消防作了具體的規(guī)定，全壓力式及半冷凍式液化烴儲(chǔ)罐，當(dāng)單罐容積≤100 m3時(shí)，可采用移動(dòng)式消防冷卻水系統(tǒng)，其罐區(qū)消防冷卻用水量≮100 L/s；當(dāng)單罐容積＞100 m3，應(yīng)采用固定式水噴霧（水噴淋）系統(tǒng)及移動(dòng)消防冷卻水系統(tǒng)；當(dāng)單罐容積1 000＞V＞100 m3時(shí)，可采用固定式水炮作為固定消防冷卻設(shè)施時(shí)，但其冷卻用水量不宜小于水量計(jì)算值的1.3倍，且消防水炮保護(hù)范圍應(yīng)覆蓋每個(gè)液化烴罐；本人認(rèn)為按《石化規(guī)》執(zhí)行更合理、經(jīng)濟(jì)，因?yàn)橐夯療N罐區(qū)屬于石油化工企業(yè)范圍，而大多數(shù)石油化工企業(yè)設(shè)有消防站，配置一定數(shù)量的消防車(chē)，可以滿(mǎn)足容量≤100 m3液化烴儲(chǔ)罐的消防冷卻要求。而《建規(guī)》適用于非石油化工企業(yè)所屬液化烴罐區(qū)或消防車(chē)接近有困難的液化烴罐區(qū)。

1.2.2 消防水量的確定

液化烴罐區(qū)的消防冷卻總用水量應(yīng)按儲(chǔ)罐固定式消防冷卻用水量與移動(dòng)消防冷卻用水量之和計(jì)算。

固定式消防冷卻用水量：著火罐冷卻面積應(yīng)按其罐體表面積計(jì)算；鄰近罐冷卻面積應(yīng)按其半個(gè)罐體表面積計(jì)算，距著火罐罐壁1.5倍著火罐直徑范圍內(nèi)的鄰近罐超過(guò)3個(gè)時(shí)，冷卻水量可按3個(gè)罐的用水量計(jì)算。冷卻水供給強(qiáng)度≮9 L/（min·m2）。

移動(dòng)消防冷卻用水量應(yīng)按罐組內(nèi)最大一個(gè)儲(chǔ)罐用水量確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）儲(chǔ)罐容積＜400 m3時(shí)，儲(chǔ)罐用水量≮30 L/s，1 000＞V≥400 m3時(shí)，儲(chǔ)罐用水量≮45 L/s；儲(chǔ)罐容積≥1 000 m3時(shí)，儲(chǔ)罐用水量≮80 L/s；

（2）當(dāng)罐組只有1個(gè)儲(chǔ)罐時(shí)，計(jì)算用水量可減半[2]。

2 配管設(shè)計(jì)

從消防冷卻用水量計(jì)算可以看出，著火罐和鄰近罐供水強(qiáng)度一致，冷卻面積卻相差一倍，即供水量相差一倍，在配管時(shí)應(yīng)考慮如何才能實(shí)現(xiàn)這種水量關(guān)系，對(duì)此有如下建議：

根據(jù)罐區(qū)儲(chǔ)罐的布置情況將環(huán)管分成2段或4段互不連通的管段，每段環(huán)管應(yīng)單獨(dú)設(shè)一個(gè)立管引出防火堤外，且每個(gè)立管在被保護(hù)罐罐壁15 m以外[2]地點(diǎn)設(shè)一個(gè)能顯示啟閉狀態(tài)的閥門(mén)加以控制，方能控制消防水量減半的要求，并滿(mǎn)足消防要求。

當(dāng)儲(chǔ)罐區(qū)只有2個(gè)儲(chǔ)罐時(shí)，環(huán)管應(yīng)分2段布置，如圖1所示。

圖1 2個(gè)罐時(shí)的管道布置Fig.1 The two tanks’piping arrangement

當(dāng)儲(chǔ)罐區(qū)有2個(gè)以上儲(chǔ)罐時(shí)，環(huán)管應(yīng)分4段布置，如圖2所示。

對(duì)相鄰罐而言，只有采取上述措施后，方能按規(guī)定的供水強(qiáng)度和冷卻面積進(jìn)行計(jì)算，否則，著火時(shí)難以同時(shí)保證著火罐和相鄰罐用水量。如果不按上圖所示將環(huán)管分段分別加以控制，相鄰罐冷卻用水量應(yīng)與著火罐一樣，按罐體表面積計(jì)算，這樣消防冷卻水量將增大很多。

所以，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將二者結(jié)合起來(lái)統(tǒng)一考慮，以保證火災(zāi)時(shí)水量的充足供應(yīng)，又不導(dǎo)致水量過(guò)大而不經(jīng)濟(jì)。

圖2 2個(gè)罐以上時(shí)的管道布置Fig.2 More than two tanks’piping arrangement

3 結(jié)論

（1）在石油化工企業(yè)，液化烴罐區(qū)的消防水設(shè)計(jì)應(yīng)執(zhí)行《石化規(guī)》，雖然《建規(guī)》嚴(yán)于《石化規(guī)》。

（2）2臺(tái)罐以上的消防水設(shè)計(jì)應(yīng)采用四路進(jìn)水，分別控制，以達(dá)到合理分配消防水的目的。

[1]GB50016-2006.公安部建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006.

[2]中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)石油化工工程公司，中國(guó)石化工程建設(shè)公司.GB50160-2008.石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2009.

Fireproof Design for Petrochemical Liquefied Hydrocarbon Tank Farm

LIU Jin-feng，XIE Xiao-li，WANG Meng
（China Huanqiu Contracting﹠Engineering Corp.Liaoning Branch Company，Liaoning Fushun 113006，China）

According to the national present fireproof specifictions of relation design，the adopted specifications for the fireproof design of liquefied hydrocarbon tank farm were introduced as well as calculation of fire water volume.Meanwhile several exploratory suggestions were given for the piping design so as to prefect fireproof design in future.

Liquefied hydrocarbon tank area；Fire water volume calculation；Piping design

TE 88

A

1671-0460（2010）05-0578-02

2010-08-20

劉金鳳（1966-），女，遼寧丹東人，高級(jí)工程師，1989年畢業(yè)于沈陽(yáng)化工學(xué)院高分子化工專(zhuān)業(yè)，從事石油化工給排水及消防設(shè)計(jì)工作。電話(huà)：0413-7593770，E-mail：feng950527@sina.com。