摘要：南京某液體化工儲(chǔ)運(yùn)碼頭有限公司輔助港區(qū)碼頭一期工程擬建于南京化學(xué)工業(yè)園內(nèi)，該公司貯罐區(qū)貯存的物料大多為易燃、易爆品種，火災(zāi)危險(xiǎn)性大，消防要求高，并且受園區(qū)生產(chǎn)用地的制約，罐區(qū)的總圖布置與消防設(shè)計(jì)均有一定的難度；因此，如何使該公司的甲醇罐區(qū)的消防設(shè)計(jì)既要滿(mǎn)足消防設(shè)計(jì)規(guī)范要求又要兼顧儲(chǔ)運(yùn)碼頭的生產(chǎn)實(shí)際，本文介紹了設(shè)計(jì)思路和方法。

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)運(yùn)碼頭 甲醇貯罐 泡沫混合液 消防設(shè)計(jì)

南京龍翔液體化工儲(chǔ)運(yùn)碼頭有限公司南京化學(xué)工業(yè)園輔助港區(qū)碼頭一期工程主要是為美國(guó)塞納利斯公司六十萬(wàn)噸醋酸項(xiàng)目提供碼頭和倉(cāng)儲(chǔ)配套服務(wù)的公司，同時(shí)也為南京化學(xué)工業(yè)園的其它入園企業(yè)提供各類(lèi)液體化工物料裝卸、儲(chǔ)存、分裝、中轉(zhuǎn)、運(yùn)輸?shù)确?wù)。公司將利用長(zhǎng)江下游南京河段八卦洲左叉尾部南京化學(xué)工業(yè)園輔助港區(qū)（通江集港區(qū)）之規(guī)劃岸線，投資建設(shè)五千噸級(jí)和二萬(wàn)噸級(jí)液體化工碼頭各一座；并將在港區(qū)后方南京化學(xué)工業(yè)園玉帶鎮(zhèn)新梨村附近征地約二十公頃建造約三十萬(wàn)立方米（其中一期10萬(wàn)立方米）的化學(xué)品罐區(qū)和相應(yīng)的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，用于甲醇、醋酸、甲苯、二甲苯、丙酮、苯酚、乙二醇、硫酸等液體化工物料的儲(chǔ)存、分裝、中轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)。年儲(chǔ)運(yùn)能力約一百五十萬(wàn)噸（一期）。同時(shí)考慮罐區(qū)一次規(guī)劃，分期投資建設(shè)。在工程設(shè)計(jì)中遇到的一些特殊問(wèn)題均已解決，現(xiàn)就3x17000m3甲醇罐區(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

該罐區(qū)主要由甲醇罐區(qū)、醋酸罐區(qū)（庫(kù)容約10x104m3）及泵區(qū)組成。其中甲醇罐區(qū)容積為：3x17000m3，醋酸罐區(qū)容積為：3x11000m3，罐區(qū)儲(chǔ)存物品種類(lèi)列于表1。

表1 罐區(qū)儲(chǔ)罐一覽表

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2 罐區(qū)總圖布置

本工程甲醇、醋酸貯罐區(qū)呈長(zhǎng)方形平行相對(duì)布置，罐區(qū)編號(hào)：400#，占地面積約為:LXB=170mX120m，罐區(qū)防火堤（堤高H=1.2m）外四周設(shè)有寬為9m、7m、6m的混凝土地面的環(huán)行消防通道，罐區(qū)南面為：600#、700#、800#三個(gè)有機(jī)罐區(qū)，北面為一期工程鐵路裝卸區(qū)，西面為一期工程的新建消防站和泡沫站，占地緊湊，布置合理；既滿(mǎn)足消防設(shè)計(jì)規(guī)范和各類(lèi)液體化工物料裝卸、儲(chǔ)存、分裝、中轉(zhuǎn)、運(yùn)輸?shù)囊?，又兼顧了液體儲(chǔ)運(yùn)碼頭正常生產(chǎn)的物料供應(yīng)。

3 主要消防設(shè)施

根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB5016-2008)、《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50151-92)和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2006)及工藝裝置生產(chǎn)物流的實(shí)際，本罐區(qū)消防設(shè)施主要分為：泡沫滅火系統(tǒng)和水消防冷卻系統(tǒng)兩部分。泡沫滅火系統(tǒng)有固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)和移動(dòng)式泡沫槍滅火系統(tǒng)（撲滅流散液體火災(zāi)）組成，水消防冷卻系統(tǒng)有固定式消防冷卻水系統(tǒng)和輔助消防水槍系統(tǒng)組成；同時(shí)在罐區(qū)還設(shè)置一定數(shù)量的手提式或推車(chē)式滅火器以撲滅初期火災(zāi)。下面分別予以闡述。

3.1 泡沫滅火系統(tǒng)

本罐區(qū)儲(chǔ)存的甲醇、醋酸易燃液體均溶于水，則采用的固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)和移動(dòng)式泡沫槍滅火系統(tǒng)的泡沫液應(yīng)采用抗溶性泡沫液，經(jīng)多方比較、市場(chǎng)調(diào)研，與業(yè)主深入討論研究確定，泡沫液采用國(guó)內(nèi)常用的6%低倍數(shù)抗溶性水成膜泡沫液，該泡沫液具有貯存時(shí)間長(zhǎng)，安全可靠率高，滅火效果好的特點(diǎn)。

設(shè)計(jì)中以最大罐甲醇罐（V=17000m3）（溶于水）滅火所需的泡沫混合液來(lái)確定泡沫液儲(chǔ)罐容量。

3.1.1 根據(jù)《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50151-92)可知，甲醇罐固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的泡沫混合液供給強(qiáng)度為：12.0L/min.m2，連續(xù)供給時(shí)間為：25min。經(jīng)計(jì)算甲醇罐固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的泡沫混合液流量為：192.0L/s（設(shè)泡沫緩沖裝置），滅火所需泡沫混合液量為：288.5m3。

3.1.2 撲滅流散液體火災(zāi)泡沫槍混合液供給流量為：8L/s（同時(shí)使用兩支PQ4型空氣泡沫槍?zhuān)?，供給時(shí)間：30min；空氣泡沫槍所需的泡沫混合液接自于罐區(qū)四周的泡沫消火栓（SS150），滅火所需泡沫混合液量為：14.4m3。則最大罐甲醇罐滅火所需泡沫混合液流量為：200.0L/s，總?cè)萘繛椋?03m3。

由此可見(jiàn)，本甲醇罐區(qū)的固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)和移動(dòng)式泡沫槍滅火系統(tǒng)所需的泡沫混合液流量為：200.0L/s(實(shí)際泡沫混合液供給流量為：224L/s，每罐均配置PC-32泡沫產(chǎn)生器七個(gè)，該泡沫產(chǎn)生器額定工作壓力為0.5MPa)，滅火所需泡沫混合液量為：363.6m3(考慮1.2倍的安全系數(shù))，再考慮5~10%的余量為設(shè)計(jì)依據(jù)，則需泡沫罐容量：V=25m3；實(shí)際配置貯罐壓力式空氣泡沫比例混合裝置（PHYM64/100）四套（露天設(shè)置）（備用一只），每套設(shè)備參數(shù)為：空氣泡沫比例混合器工作壓力范圍：0.6∽1.2MPa，混合液流量范圍：16∽64L/S，混合比為：6%，進(jìn)出口壓差≤0.15MPa；壓力式泡沫液貯罐容積為：V=10000L。貯罐壓力式空氣泡沫比例混合裝置所需的高壓水由泡沫消防泵提供。泡沫滅火消防泵采用兩臺(tái)電動(dòng)消防主泵（一用一備）（南京化工園供電為一級(jí)電力負(fù)荷的電源）來(lái)提供高壓消防水，電動(dòng)消防主泵型號(hào)為：XBD11/210-S-WA型，其性能：Q=800m3/h，H=110m，配YKK450-4/355型電機(jī)：N=355KW，V=10kv；該消防泵采用自灌式啟動(dòng)；泡沫消防系統(tǒng)控制原理為：發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防報(bào)警信號(hào)自動(dòng)啟動(dòng)或人工啟動(dòng)電動(dòng)消防泵(P20202a)，如延時(shí)15秒后啟動(dòng)失?。磁菽芫W(wǎng)壓力仍小于0.9MPa），消防控制系統(tǒng)立即發(fā)出聲、光報(bào)警并自動(dòng)啟動(dòng)(P20202b)電動(dòng)消防泵；泡沫消防泵均需人工手動(dòng)停泵。

實(shí)際工程中為避免固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)因其他原因損壞，不能有效發(fā)揮作用，按規(guī)范要求在泡沫混合液管線上還設(shè)置了半固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的管牙接口(KY-65)，并增設(shè)了固定式手動(dòng)泡沫炮（PPM32）4座，泡沫混合液管均采用無(wú)縫鋼管（GB/T 8163-2008）。

甲醇罐區(qū)泡沫滅火系統(tǒng)的控制閥（應(yīng)有明顯的啟閉標(biāo)識(shí)）設(shè)在防火堤外，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，只要開(kāi)啟相應(yīng)貯罐滅火的泡沫液管線上控制閥，抗溶性水成膜型低倍數(shù)泡沫混合液即向失火貯罐輸入，通過(guò)空氣泡沫產(chǎn)生器進(jìn)行泡沫滅火。

3.2 消防冷卻水系統(tǒng)

本罐區(qū)水消防冷卻系統(tǒng)有固定式消防冷卻水系統(tǒng)和輔助消防水槍系統(tǒng)組成；設(shè)計(jì)中以最大罐甲醇罐（V=17000m3）（內(nèi)浮頂）為著火罐來(lái)進(jìn)行水消防冷卻設(shè)計(jì)和取值。

根據(jù)規(guī)范要求固定式噴淋冷卻水供給強(qiáng)度為：著火罐2.5L/min.m2，鄰近罐2.5L/min.m2（罐壁表面積的1/2）；經(jīng)計(jì)算甲醇罐固定式噴淋冷卻水滅火系統(tǒng)的流量為：210L/s（鄰近罐按三只罐考慮），連續(xù)供給時(shí)間：6小時(shí)。

固定式消防冷卻水系統(tǒng)設(shè)置采用國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的在貯罐上部的周邊設(shè)置專(zhuān)用環(huán)狀噴淋管的方式提供，管材為雙面鍍鋅鋼管（GB/T 3091-2008）；該方式較噴頭淋水布置具有節(jié)約建設(shè)投資，安裝維護(hù)簡(jiǎn)便，操作準(zhǔn)確（控制閥門(mén)按罐對(duì)應(yīng)設(shè)置在放火堤外的地面上）等特點(diǎn)；本罐區(qū)消防冷卻水由新建消防泵房的穩(wěn)高壓環(huán)狀消防管網(wǎng)（DN400，消防管網(wǎng)工作壓力P=1.0MPa）提供；發(fā)生火災(zāi)時(shí)，當(dāng)罐區(qū)消防冷卻水控制閥門(mén)開(kāi)啟后，穩(wěn)高壓環(huán)狀消防管網(wǎng)的工作壓力下降至設(shè)定值時(shí)（P=0.9MPa），消防管網(wǎng)上的壓力信號(hào)開(kāi)關(guān)，就自動(dòng)開(kāi)啟消防泵房的消防主泵，為著火罐迅速提供消防冷卻水，保證罐區(qū)消防安全。同時(shí)，為避免固定式消防冷卻水系統(tǒng)因管道堵塞損壞，不能有效發(fā)揮作用，按規(guī)范要求還設(shè)置了移動(dòng)式消防水槍冷卻水系統(tǒng)，并增設(shè)了4套固定式消防水炮（PP32）。

新建消防泵房?jī)?nèi)設(shè)有兩臺(tái)電動(dòng)消防主泵、兩臺(tái)電動(dòng)消防穩(wěn)壓泵（均為一用一備）（南京化工園供電為一級(jí)電力負(fù)荷的電源）。電動(dòng)消防主泵型號(hào)為：XBD11/210-S-WA型，其性能：Q=800m3/h，H=110m，配YKK450-4/355型電機(jī):N=355KW，V=10kv；電動(dòng)消防穩(wěn)壓泵型號(hào)為：40LGW12-15X7型，其性能：Q=20m3/h，H=110m； 配Y132S1-2型電機(jī):N=7.5KW，V=380v。為便于水泵檢修，按《規(guī)范》在泵房?jī)?nèi)設(shè)置手動(dòng)起重設(shè)備，起重重量為:5000KG。消防水泵采用自灌式啟動(dòng)；水消防系統(tǒng)自動(dòng)控制原理為：穩(wěn)高壓消防管網(wǎng)工作壓力維持在1.0MPa，當(dāng)管網(wǎng)工作壓力下降到0.93MPa時(shí)，穩(wěn)壓泵自動(dòng)起動(dòng)；當(dāng)管網(wǎng)工作壓力上升到1.0MPa時(shí)并延時(shí)10秒，穩(wěn)壓泵自動(dòng)停止運(yùn)行；當(dāng)管網(wǎng)工作壓力繼續(xù)下降到0.90MPa時(shí)，穩(wěn)壓泵立即自動(dòng)停止運(yùn)行，壓力報(bào)警信號(hào)自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)消防泵(P20201a)，如延時(shí)15秒后啟動(dòng)失?。垂芫W(wǎng)壓力仍小于0.90MPa），消防控制系統(tǒng)立即發(fā)出聲、光報(bào)警并自動(dòng)啟動(dòng)(P20201b)電動(dòng)消防泵；消防水泵房平面尺寸為:LXBXH=30X7X6M（單層）。新建消防泵房配套的消防貯水池采用兩座地上式鋼筋混凝土消防水池，每座水池平面尺寸為:LXBXH=20.0X15.0X5.0M，總貯水量V=3500M3，水池之間用吸水井連通。消防水池補(bǔ)充水由化工園生產(chǎn)給水管網(wǎng)提供，補(bǔ)水量為:300m3/h。

甲醇罐區(qū)四周的穩(wěn)高壓消防給水獨(dú)立管網(wǎng)成環(huán)布置，管網(wǎng)供水壓力不小于1.0MPa，室外消火栓采用大口徑SS150型地上式消火栓，消火栓間距不大于60m，保護(hù)半徑不大于120m，室外消火栓旁設(shè)室外消火栓箱，箱內(nèi)有龍帶和水-霧兩用水槍?zhuān)拦懿臑楹附愉摴堋?/p>

4 其它

為了保證甲醇罐區(qū)消防安全，根據(jù)業(yè)主要求，參照國(guó)內(nèi)同類(lèi)工程經(jīng)驗(yàn)，在消防規(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)分開(kāi)設(shè)置消防水泵的供水方式。為了保證火災(zāi)時(shí)泡沫混合液的供給強(qiáng)度，在貯罐壓力式空氣泡沫比例混合裝置的進(jìn)水總管上設(shè)置限流板，來(lái)控制其進(jìn)水總管閥門(mén)的開(kāi)啟度、調(diào)整好空氣泡沫比例混合裝置的進(jìn)水閥和出液閥，使泡沫混合液的出流量達(dá)到設(shè)計(jì)值，并在閥門(mén)的相應(yīng)部位做好標(biāo)識(shí)，以保證泡沫混合液連續(xù)供給時(shí)間不小于25min。

5結(jié)束語(yǔ)

南京龍翔液體化工儲(chǔ)運(yùn)碼頭有限公司輔助港區(qū)一期工程甲醇罐區(qū)的消防系統(tǒng)，已于2007年7月由江蘇省南京市消防局和南京化工園消防大隊(duì)進(jìn)行實(shí)地檢查驗(yàn)收，合格后已投入使用。