石油化工企業(yè)消防給水設計要點

馬 婷 婷

(赫氏工程設計(沈陽)有限公司，遼寧 沈陽 110000)

石油化工企業(yè)消防給水設計要點

馬 婷 婷

(赫氏工程設計(沈陽)有限公司，遼寧 沈陽 110000)

結(jié)合石油化工企業(yè)消防給水設計的相關規(guī)范，對石油化工企業(yè)消防滅火系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、消防水量、管網(wǎng)布置等設計方法進行了闡述，總結(jié)了消防給水設計中的注意事項，以提高消防設計的水平。

石油化工企業(yè)，消防，給水，滅火系統(tǒng)，設施

0 引言

石油化工企業(yè)火災危險性大，火災破壞性大，故化工企業(yè)的消防設計工作應受到極大重視。消防給水設計是消防設計的重要組成部分，在火災撲救過程中扮演著重要角色。

筆者依據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》及石油化工行業(yè)相關規(guī)范，結(jié)合最新出臺的《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》以及多年工作經(jīng)驗，對石油化工企業(yè)消防給水設計進行總結(jié)如下。

1 設計規(guī)范選擇

石油化工行業(yè)相關設計規(guī)范較多，設計人員在方案設計階段首要任務就是依據(jù)項目生產(chǎn)產(chǎn)品及工藝，確定需要依據(jù)哪些設計規(guī)范。

消防給水長期以來都是作為一個章節(jié)出現(xiàn)在各個防火規(guī)范中，沒有獨立的、詳細的設計規(guī)范，2014年國家出臺了關于消防給水的國家規(guī)范：GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范，該規(guī)范規(guī)定了消防給水系統(tǒng)具體的設計方法，為消防給水設計提供了依據(jù)。

今后，設計人員可以先依據(jù)各類防火規(guī)范(包括《建筑設計防火規(guī)范》及石油化工行業(yè)相應規(guī)范)確定采用何種滅火設施，再根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》以及《泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》等規(guī)范，確定如何設置各種滅火設施。

在規(guī)范使用中經(jīng)常遇到規(guī)范之間有不一致的地方，這是因為規(guī)范試用范圍不完全一致，以及編寫有先后而導致。針對這個問題，筆者認為：

首先，應根據(jù)各規(guī)范試用范圍確定各設計項目更應依據(jù)的設計規(guī)范。例如，某項目若只是單純的石油存儲和充裝，就應參考《石油庫設計防火規(guī)范》，若還兼有石油加工生產(chǎn)功能，就應依據(jù)《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》。

其次，應遵循從嚴原則，在不大幅增加建設成本的前提下，采用更為安全的防護措施及技術參數(shù)。

再次，及時與規(guī)范編寫部門聯(lián)系，以促進規(guī)范間的統(tǒng)一。

2 滅火系統(tǒng)的選擇

石油化工企業(yè)設計的范圍較廣，產(chǎn)品種類、生產(chǎn)工藝千變?nèi)f化，設計人員需根據(jù)每個項目自身的特點和類別選擇不同的消防滅火系統(tǒng)。根據(jù)筆者多年消防設計工作經(jīng)驗，大致總結(jié)如下：

1)可燃液體儲罐:消防冷卻水系統(tǒng)，泡沫滅火系統(tǒng)，室外消火栓給水系統(tǒng)。設計者應根據(jù)儲罐的類型、尺寸大小、布置方式確定采取何種滅火系統(tǒng)及設計參數(shù)。此外應注意，當采用固定式冷卻水系統(tǒng)時，同時應設置室外消火栓系統(tǒng)作為輔助之用，當采用移動式冷卻水系統(tǒng)時，宜選用室外消火栓或消防炮。

2)液化烴儲罐：消防冷卻水系統(tǒng)，室外消火栓系統(tǒng)。當企業(yè)設有消防站且單罐容積不大于100 m3時，可采用移動式冷卻水系統(tǒng)。其他情況均應設固定式消防冷卻水系統(tǒng)。

3)火車和汽車裝卸站臺：室外消火栓系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)，泡沫滅火系統(tǒng)。

4)裝卸油品碼頭：室外消火栓系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)，泡沫滅火系統(tǒng)，隔離水幕系統(tǒng)。

5)加油加氣站：加油加氣站分為液化石油氣加氣站(LPG)、液化天燃氣加氣站(LNG)、壓縮天燃氣加氣站(CNG)以及加油站。設計人員需根據(jù)各種加油加氣站的規(guī)模設置不同的滅火設施。主要包括：固定冷卻水，室外消火栓及滅火器滅火毯等。

6)工藝裝置區(qū)：室外消火栓系統(tǒng)，水噴淋系統(tǒng)，泡沫滅火系統(tǒng)，若裝置區(qū)較高還應設消防水炮系統(tǒng)，當操作臺高出地面15 m時，需設半固定式消防給水豎管。

7)建筑物：包括生產(chǎn)廠房(車間)，庫房、油泵房等輔助設施。需根據(jù)各單體建筑面積、體積、火災危險類別設室外消火栓，室內(nèi)消火栓，自動噴淋系統(tǒng)等。

3 消防給水系統(tǒng)的分類及選擇

消防給水系統(tǒng)的分類一直不統(tǒng)一，大體分為常高壓給水系統(tǒng)、臨時高壓給水系統(tǒng)、穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)、低壓給水系統(tǒng)。主要困擾在于臨時高壓系統(tǒng)與穩(wěn)高壓系統(tǒng)。有些書籍及設計人員認為，臨時高壓系統(tǒng)和穩(wěn)高壓系統(tǒng)為不同的系統(tǒng)形式，臨時高壓系統(tǒng)平時水壓和水量均不滿足設計要求，消防時啟動消防泵以滿足設計要求；而穩(wěn)高壓系統(tǒng)平時水壓滿足設計要求，流量不滿足，消防時自動啟動消防水泵。而也有書籍和設計人員認為，穩(wěn)高壓系統(tǒng)屬于臨時高壓系統(tǒng)，水壓和水量平時不完全滿足設計要求。

筆者認為石化企業(yè)通常采用的穩(wěn)高壓系統(tǒng)雖平時壓力滿足設計要求，但流量不滿足設計要求，火災時仍需啟動消防水泵，根據(jù)最新的GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范中對消防給水系統(tǒng)的分類和定義，穩(wěn)高壓系統(tǒng)故亦屬于臨時高壓系統(tǒng)。

4 消防水量

消防給水用水量應按同一時間內(nèi)的火災起數(shù)和一次火災滅火所需的消防用水量。

1)火災起數(shù)。廠區(qū)、堆場和儲罐區(qū)等的同一時間火災起數(shù)應根據(jù)廠區(qū)、堆場和儲罐區(qū)等的占地面積及附有居住區(qū)人數(shù)確定。倉庫和民用建筑同一時間火災起數(shù)按1起計。

2)一次火災消防用水量。一次火災消防用水量應按需同時作用的室內(nèi)外消防給水用水量之和計算，兩座以上建筑合用時，應取最大者。各水滅火系統(tǒng)的設計流量及火災持續(xù)時間可根據(jù)具體的項目類型及規(guī)模查看相關規(guī)范確定。

3)一起火災消防用水的設計流量。一起火災消防用水的設計流量應按同時作用的各水滅火系統(tǒng)的最大設計流量之和確定。兩座及以上建筑合用消防給水系統(tǒng)時，應按其中一座流量最大者確定。在選擇管道管徑和消防水泵流量時，應依據(jù)消防用水的設計流量確定。

5 消防水源

市政給水、消防水池、天然水源可以作為消防水源。大多數(shù)石油化工企業(yè)要求有兩路消防供水，市政給水管網(wǎng)很難滿足要求，故多采用消防水池作為消防水源。

因石油化工企業(yè)消防用水量較大，故一些開發(fā)商考慮將消防水池兼作水景或飼養(yǎng)池使用。筆者不贊同這種方式，因為雖然水景可作為備用消防水源，消防水量可以滿足，但水質(zhì)很難保證滿足要求，若懸浮物或泥沙較多，會對消防滅火設備特別是噴淋系統(tǒng)有影響，進而影響滅火效果。若要保證水質(zhì)，需設置凈化處理設備，從而增加基建成本。

6 供水設施

消防水泵的性能應滿足消防給水系統(tǒng)所需流量和壓力的要求。消防水泵應采用自灌式吸水，即水泵處于最低液面下，以保證在火災復燃，需重新啟動消防泵時，消防水泵仍可自灌式吸水。

如上所述，石油化工企業(yè)多采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)，故應設高位消防水箱。同時應設穩(wěn)壓設備，將系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在0.7 MPa～1.2 MPa。

7 管網(wǎng)布置

石油化工企業(yè)多采用臨時高壓系統(tǒng)，且多個單體共用消防系統(tǒng)，故室內(nèi)外消防給水管網(wǎng)均應布置成環(huán)狀管網(wǎng)。

埋地管道宜采用球墨鑄鐵管、鋼絲網(wǎng)骨架塑料復合管和加強防腐的鋼管。鋼管連接宜采用溝槽連接件(卡箍)和法蘭。

室內(nèi)外架空管道應采用熱浸鍍鋅鋼管等金屬管材。連接宜采用溝槽連接件(卡箍)、螺紋、法蘭、卡壓等方式，不宜采用焊接連接。

管道閥門多采用閘閥和蝶閥。管道最高點處設自動排氣閥，最低點處設泄水閥。消防水泵出水管上的止回閥宜采用水錘消除止回閥。由生活、生產(chǎn)給水系統(tǒng)直接供水時，引入管上應設倒流防止器。

8 滅火設施布置

1)消火栓系統(tǒng)。建筑室外消火栓應采用濕式消火栓系統(tǒng)。室內(nèi)消火栓應根據(jù)環(huán)境溫度及工藝要求確定。

室外消火栓數(shù)量應根據(jù)室外消火栓設計流量和保護半徑計算確定，儲罐區(qū)的室外消火栓應設置在防火堤或防護墻之外，距離罐壁15 m范圍內(nèi)的消火栓不計入該儲罐可使用的數(shù)量內(nèi)。室內(nèi)消火栓應采用DN65室內(nèi)消火栓。設置室內(nèi)消火栓的建筑，包括設備層在內(nèi)的各層均應設置室內(nèi)消火栓。

當消火栓系統(tǒng)擔負為其他系統(tǒng)(如泡沫滅火系統(tǒng))提供水源時，其設計流量應附加該系統(tǒng)所需消防水量。

2)自動噴水系統(tǒng)。根據(jù)環(huán)境溫度及工藝要求確定采用濕式或干式系統(tǒng)。根據(jù)工藝特點，火災類型選擇采用具體何種噴淋系統(tǒng)，石油化工企業(yè)多采用雨淋系統(tǒng)，水幕系統(tǒng)及自動噴水—泡沫連用系統(tǒng)。根據(jù)生產(chǎn)及設備規(guī)模，火災危險類別確定各設計參數(shù)。

當采用自動噴水系統(tǒng)無法有效滅火甚至加速火災蔓延時，應采用非水滅火系統(tǒng)。

3)其他。石油化工企業(yè)常用的其他滅火系統(tǒng)包括：消防炮系統(tǒng)、水噴霧系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)、蒸汽滅火系統(tǒng)等。

應根據(jù)具體工藝，物料特點，滅火機理，確定具體采用何種滅火系統(tǒng)，并根據(jù)相關規(guī)范進行設計。

9 控制與操作

消防水泵平時應處于自動啟動狀態(tài)，消防水泵應由消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關，或報警閥壓力開關等開關信號直接自動啟動消防水泵。不能設置自動啟停的控制功能。消防水泵、穩(wěn)壓泵應設置就地強制啟停泵按鈕。

火災時需要自動啟動的控制閥門也應與火災自動報警系統(tǒng)連鎖，消防水池和高位消防水箱的液位也應有就地顯示功能，并能在消防控制柜中顯示。

10 結(jié)語

石油化工企業(yè)生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)物料千變?nèi)f化，給消防給水設計增加了難度，設計人員應了解生產(chǎn)工藝，針對其特點進行消防設計，并學習先進的消防滅火技術，以提高設計水平。同時，政府相關部門也應及時出臺并統(tǒng)一相關的設計法規(guī)和標準，使設計工作有理可依。

隨著改革開放的加深，石化行業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型勢在必行，消防給水設計也應與時俱進，設計人員任重道遠。

[1] 劉志堅.淺談化工企業(yè)廠區(qū)消防給水系統(tǒng)設計[J].四川建材，2007(3):269-270.

[2] 徐筱靜.1000 m3液化石油氣球罐區(qū)消防設計[J].化工給排水設計，1997(3):7-10.

[3] 于 濤.大型原油庫的消防設計[J].石油化工安全環(huán)保技術，2008(6):6-8.

[4] 劉建軍.淺談石油、化工油庫的消防設計[J].工業(yè)用水與廢水，2000(1):48-50.

[5] GB 50974—2014,消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范[S].

[6] GB 50160—2008，石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范[S].

[7] GB 50016—2006，建筑設計防火規(guī)范[S].

The design key points of fire protection water supply of petrochemical enterprise

Ma Tingting

(HatchEngineeringDesign(Shenyang)LimitedCompany,Shenyang110000,China)

Combining with the relevant specification of fire protection water supply of petrochemical enterprise, this paper elaborated the fire extinguishing system, water supply system, fire protection water, pipe network layout and other design method of petrochemical enterprise, summarized the matters needing attention in fire protection water supply design, in order to improve the fire protection design level.

petrochemical enterprise, fire protection, water supply, fire extinguishing system, facility

2015-01-16

馬婷婷(1981- )，女，工程師，注冊公用設備工程師(給排水)

1009-6825(2015)09-0120-02

TU998.1

A