石軍強(qiáng)

（中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司，北京 100055）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，原油及其原油制品在社會(huì)生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用越來越普遍，使得各種油庫、油罐等儲(chǔ)油設(shè)施越來越多。由于原油及其制品都是易燃易爆的危險(xiǎn)品，使得油庫極易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，一旦發(fā)生事故，輕則造成財(cái)產(chǎn)損失，重則造成人員傷亡。1989年8月12日在青島黃島發(fā)生油庫爆炸事故，一共造成19人死亡，數(shù)百人遭到不同程度的傷害，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3540萬元，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，造成該事故的主要原因就是油庫設(shè)計(jì)不合理、非金屬油罐存在問題等。因此，油庫的消防設(shè)計(jì)是油庫建設(shè)的重中之重，如何建立更加完善、有效的油庫消防系統(tǒng)是相關(guān)從業(yè)人員關(guān)注的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1 工程概況

內(nèi)蒙地區(qū)某油料庫新建3000m3立式固定頂平底油罐5座，其中煤油儲(chǔ)存罐2座，柴油儲(chǔ)存罐3座。油罐罐底內(nèi)直徑18.9m，罐壁高度12.3m，按國標(biāo)圖O2R112圖集中3000m3油罐設(shè)計(jì)。罐底標(biāo)高按高出防火堤內(nèi)地坪600～800mm設(shè)計(jì)。由于油品45℃＜閃點(diǎn)F＜60℃，按火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為乙B類。非水溶性。根據(jù)油庫設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，油庫總?cè)萘?0000≤TV≤30000，屬于3級(jí)石油庫。根據(jù)工程的實(shí)際情況以及相關(guān)規(guī)定，本建設(shè)工程采用2種固定式消防系統(tǒng)：（1）消防冷卻水系統(tǒng)；（2）泡沫滅火系統(tǒng)。

2 消防冷卻水系統(tǒng)

2.1 消防冷卻水量的計(jì)算

（1）根據(jù)消防技術(shù)的相關(guān)規(guī)定，本工程中的冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量應(yīng)該結(jié)合火罐與鄰近罐的實(shí)際情況，然后，通過計(jì)算來確定。在本建設(shè)工程中，以最不利著火罐2#為例，在最不利工況的條件下，1個(gè)著火罐與相鄰3個(gè)罐一起進(jìn)行冷卻時(shí)，所使用的冷卻水量為最大。

（2）根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算可知：①著火罐的設(shè)計(jì)流量為30.4L/S；②相鄰罐的設(shè)計(jì)流量：45.6L/S（注：油罐直徑18.9m，罐壁高度12.3m），則所需的消防冷卻水設(shè)計(jì)流量為76L/S）。根據(jù)消防技術(shù)的相關(guān)規(guī)定，直徑小于20m的固定頂罐火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為4h。消防冷卻水量為1094.4m3。

2.2 消防冷卻水管道的布置

根據(jù)油庫設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，冷卻噴水的環(huán)管上應(yīng)該安裝膜式噴頭，并且噴頭之間的距離最好不要大于2m，噴頭的出水壓力應(yīng)該大于或等于0.1MPa，噴頭距離罐壁0.5m，每個(gè)油罐布置兩個(gè)圓弧形消防冷卻水管，每個(gè)圓弧管上布置36個(gè)ZSTMD-T28/120水霧噴頭，沿罐周均勻布置，共計(jì)72個(gè)噴頭，噴頭間距0.86m。

根據(jù)油庫設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，消防冷卻水管道上應(yīng)該安裝2種閥門：①控制閥；②放空閥，并且應(yīng)該將其安裝在防火堤之外。每個(gè)油罐有兩路冷卻水管與防火堤外廠區(qū)消防環(huán)狀給水管網(wǎng)直接連接，并在防火堤外設(shè)置地上式手動(dòng)閥門（正常工況下管道明敷可放空）。

3 泡沫滅火系統(tǒng)

3.1 泡沫滅火系統(tǒng)的簡要概述

本建設(shè)工程使用的泡沫滅火系統(tǒng)主要由5個(gè)部分組成：水源、管道、消防水泵、空氣泡沫產(chǎn)生器、壓力式泡沫比例混合裝置。如果油罐區(qū)域出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，消防水泵就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，加壓后的水通過水管線路進(jìn)入罐體中，泡沫液在受到壓力的作用便會(huì)從管中擠出，泡沫液就會(huì)與混合器中的水進(jìn)行混合，然后，混合液會(huì)被輸送至空氣泡沫產(chǎn)生器中，進(jìn)而產(chǎn)生大量的泡沫，而這些泡沫會(huì)沿著油罐的內(nèi)壁不斷流淌到燃燒的液面上，從而達(dá)到滅火的目的。

3.2 泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）非水溶性甲、乙、丙類液體固定頂儲(chǔ)罐，應(yīng)該選用液上、半液下、液下3種噴射系統(tǒng)。根據(jù)建設(shè)工程的實(shí)際情況，該工程選用液上噴射系統(tǒng)。

（2）泡沫液種類的選擇。如果選用液上噴射系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該采用的泡沫液有4種：蛋白、成膜氟蛋白、氟蛋白、水成膜泡沫液。根據(jù)建設(shè)工程的實(shí)際情況，該工程的泡沫液選用氟蛋白。

（3）泡沫混合液量的計(jì)算。儲(chǔ)罐區(qū)泡沫滅火系統(tǒng)撲救一次火災(zāi)的泡沫混合液設(shè)計(jì)用量，應(yīng)按罐內(nèi)用量、該罐輔助泡沫槍用量、管道剩余量三者之和最大的儲(chǔ)罐確定。根據(jù)相關(guān)計(jì)算可知，泡沫混合液量為74220L。

（4）空氣泡沫產(chǎn)生器數(shù)量的確定。油罐的半徑為9.45m，空氣泡沫產(chǎn)生器數(shù)量應(yīng)該大于或的等于2個(gè)，該建設(shè)工程的產(chǎn)生器數(shù)量為2個(gè)，那么可以計(jì)算出每個(gè)產(chǎn)生器的流量為13.74L/S。

（5）實(shí)際撲救一次火災(zāi)的泡沫混合液用量。經(jīng)過計(jì)算可知，選用的產(chǎn)生器的實(shí)際總流量為86400L，因此，撲救一次火災(zāi)所使用的實(shí)際泡沫混合液用量為97530L。

（6）泡沫液貯備量和泡沫消防用水量。由于混合液流動(dòng)性和滅火性都比較好，因此，該建設(shè)工程的泡沫混合液的濃度是按3%計(jì)算，根據(jù)計(jì)算可知，泡沫液的貯備量為2.9m3。另外，該建設(shè)工程選用PHY/PHYM80/80壓力式泡沫比例混合裝置，混合液流量范圍為16～80L/s，貯罐容積為4m3，則泡沫消防用水量為95m3。

（7）泡沫消防泵的選型。根據(jù)泡沫混合液的設(shè)計(jì)流量以及揚(yáng)程的計(jì)算結(jié)果，該工程項(xiàng)目選用2臺(tái)泡沫消防泵（1用1備），型號(hào)為XBD12/40-（1）150×6，Q=40L/s，H=130m，電機(jī)的功率為75kW。

（8）罐區(qū)泡沫混合液管網(wǎng)的布置。該建設(shè)工程的罐區(qū)泡沫混合液管網(wǎng)的形狀為環(huán)狀，并且在防火堤外的每個(gè)油罐都設(shè)置了獨(dú)立的泡沫混合液管以及對(duì)應(yīng)的控制閥門。其次，在防火堤的周圍設(shè)置了8個(gè)泡沫消火栓，可以用來撲滅地面流淌的火災(zāi)。

4 消防水池的設(shè)計(jì)

本建設(shè)工程廠區(qū)內(nèi)設(shè)置消防獨(dú)立給水系統(tǒng)，為油罐區(qū)提供消防冷卻水和室外消火栓用水，共計(jì)1310.4m3。泡沫消防用水量為95m3。油庫總消防水量為1405.4m3。消防水池與消防泵房設(shè)置于綜合樓負(fù)一層，泵房內(nèi)設(shè)冷卻消防泵、泡沫消防泵、壓力式泡沫比例混合裝置。消防泵供電系統(tǒng)采用一級(jí)負(fù)荷。在消防水池設(shè)置1個(gè)液壓水位控制閥進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)水，同時(shí)，設(shè)置了水位監(jiān)測(cè)裝置。

5 移動(dòng)滅火器材

根據(jù)火災(zāi)危險(xiǎn)性以及建筑滅火器設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，在罐區(qū)配置了相應(yīng)的干粉滅火器；在有電氣火災(zāi)的場(chǎng)所設(shè)置了二氧化碳滅火器，在罐區(qū)、汽車裝車臺(tái)附近配置一定數(shù)量的滅火毯和滅火砂，可以保證撲滅初期火災(zāi)，避免火勢(shì)蔓。

6 事故水池

根據(jù)油庫設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，三級(jí)石油庫的漏油及事故污水收集池容量應(yīng)該為500m3，本項(xiàng)目設(shè)置500m3事故緩沖水池1座，事故污水外運(yùn)處理。

正常情況下，外排雨水閥門關(guān)閉，通往事故緩沖池閥門保持常開；下雨時(shí)，外排雨水閥門打開，通往事故緩沖池的閥門關(guān)閉；事故狀態(tài)下，外排雨水閥門關(guān)閉，通往事故池的閥門打開，確保事故狀態(tài)下可燃液體、污染排水和污染消防水通過雨水管道系統(tǒng)收集到事故緩沖水池。

事故發(fā)生時(shí)，如果事故緩沖池容量無法容納，為使被污染的水體不溢出庫區(qū)，在庫區(qū)出口處設(shè)封堵，例如，用沙袋等作為防御設(shè)施，確保污水不外排，防止污染環(huán)境。

7 消防設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

（1）根據(jù)油罐的性質(zhì)和油庫的實(shí)際情況，應(yīng)該選擇科學(xué)、合適的消防冷卻水系統(tǒng)以及泡沫消防系統(tǒng)。

（2）在設(shè)計(jì)泡沫混合液的過程中，不能根據(jù)最初計(jì)算的結(jié)果來確定，而應(yīng)該利用空氣泡沫產(chǎn)生器的實(shí)際流量對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的校正。

（3）在設(shè)置泡沫消防泵房的位置時(shí)，應(yīng)該根據(jù)油庫的總圖位置，不但要使其與油罐區(qū)之間的距離達(dá)到相關(guān)要求，還要盡可能地縮短泡沫混合液的輸送時(shí)間，并且泡沫混合液流速不宜過大。

8 結(jié)語

總之，在油庫建設(shè)過程中，最重要的問題就是如何設(shè)計(jì)更加高效和完善的消防系統(tǒng)。在消防設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)的規(guī)定，提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平，降低油庫火災(zāi)事故的概率，從而為企業(yè)的安全生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。