大型油碼頭消防設(shè)施布置探討

王廣成，趙家德，武守元，譚雪華

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，天津 300222）

大型油碼頭消防設(shè)施布置探討

王廣成，趙家德，武守元，譚雪華

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，天津 300222）

現(xiàn)在我國正在建設(shè)越來越多的大型油碼頭，正確的油碼頭消防設(shè)施設(shè)計能消滅碼頭、船舶初期火災(zāi)，確保碼頭的安全運行，保障人員生命安全和減少財產(chǎn)損失?，F(xiàn)行實際操作過程中，碼頭設(shè)計僅滿足國家規(guī)范要求是不夠的，本文根據(jù)設(shè)計和碼頭實際運行過程中總結(jié)的經(jīng)驗結(jié)合船舶油艙布置情況，提出消防炮的合理布置，使設(shè)計更加準(zhǔn)確、合理。

油碼頭；消防；冷卻水

引 言

我國東部沿海地區(qū)某港是可建30萬t級碼頭的深水海港，具有帶海襟江的地緣區(qū)位優(yōu)勢和深水岸線，被譽為“我國長三角北翼最佳深水港”。2009年6月10日經(jīng)國務(wù)院常委會通過將江蘇沿海開發(fā)上升為國家戰(zhàn)略，某港作為東部經(jīng)濟增長的重要節(jié)點被明確列入規(guī)劃。

1 規(guī)范在設(shè)計中存在的問題及建議

1.1 關(guān)于冷卻范圍

JTJ237-99《裝卸油品碼頭防火設(shè)計規(guī)范》是油碼頭設(shè)計的主要參考規(guī)范，本規(guī)范自頒布執(zhí)行十幾年來，對我國裝卸油品碼頭的防火設(shè)計，起到了指導(dǎo)作用。隨著近些年我國油品碼頭的快速建設(shè)和發(fā)展與原有建設(shè)碼頭相比新建碼頭噸級逐漸趨于大型化。在較大噸級碼頭消防布置中出現(xiàn)如下問題：本規(guī)范6.2.7.1條冷卻范圍計算公式為F=3LB-fmax，公式中：F為冷卻范圍（m2）；B為最大船寬（m）；L為最大艙的縱向長度（m）；fmax為最大艙面積（m2），L及fmax兩個設(shè)計參數(shù)在本規(guī)范中并沒有列出具體數(shù)值。往往隨設(shè)計人員自身掌握的資料多少進行設(shè)計，造成冷卻水值計算結(jié)果不能統(tǒng)一，因人而異，設(shè)計結(jié)果隨意性較大。筆者認(rèn)為在以后規(guī)范修編過程中盡可能完善常用船型的L及fmax參考值，以供設(shè)計單位和消防審查單位參照設(shè)計和審查，以保障設(shè)計的規(guī)范性、統(tǒng)一性和一致性。

1.2 關(guān)于冷卻水量計算

本規(guī)范 6.2.7條冷卻水量計算公式為Q=0.06FqT，公式中：Q為冷卻水量（m3）；F為冷卻范圍（m2）；q為冷卻水供給強度（L/min·m2）；T為冷卻水供給時間（h）。此公式計算結(jié)果只是理論水量，建議設(shè)計者不能做為碼頭實際消防需水量應(yīng)用。尤其船舶噸級較小時，按公式計算后的水量，往往不能滿足設(shè)計者選型的設(shè)備流量，通常設(shè)備流量規(guī)格要大于 6.2.7中計算的流量結(jié)果。碼頭實際消防需水量應(yīng)按所選型設(shè)備實際流量和冷卻水供給時間計算用水量。射程還應(yīng)滿足覆蓋設(shè)計船型全船范圍的要求。

1.3 關(guān)于泡沫系統(tǒng)管道接口

本規(guī)范6.2.13“引橋和引堤上的消防供水管上應(yīng)設(shè)消火栓或管牙接口，并在消火栓處配備消防水槍和水帶，其間距不宜超過60 m?！睂ε菽到y(tǒng)管道接口未做說明，如發(fā)生輸油管道油品泄露火災(zāi)，很難及時滅火。碼頭面的移動泡沫滅火設(shè)備很難兼顧引橋或引堤，即使能兼顧到引橋或引堤，泡沫管道上也沒有設(shè)計管牙接口?，F(xiàn)行工程設(shè)計中泡沫間大都不在碼頭面上，若設(shè)在引堤根部并滿足規(guī)范 6.5.7.1條“泡沫混合液輸送到最遠(yuǎn)滅火點的時間不超過5 min的要求”時。筆者建議設(shè)計者除在引橋或引堤設(shè)置移動式泡沫滅火系統(tǒng)，還應(yīng)在泡沫間和碼頭之間的引橋或引堤上的泡沫液管道上也增設(shè)泡沫消火栓或管牙接口，并在設(shè)置泡沫消火栓處配備泡沫消防水槍和水帶，以滿足隨時撲滅輸油管道油品泄露初期火災(zāi)。

2 碼頭消防設(shè)施

我國東部沿海某港建設(shè)30萬t級液體散貨泊位，最大船型為300 000 DWT油船，主要裝卸的油品為原油、燃料油，本次消防按最大船型300 000 t級甲B類油品船舶設(shè)計。碼頭油品火災(zāi)危險性分類甲B類一級碼頭。按JTJ237-99《裝卸油品碼頭防火設(shè)計規(guī)范》第6.1.3條要求采用固定式水冷卻和泡沫滅火方式。

大型油碼頭消防設(shè)施配置泡沫炮、水炮、滅火器、碼頭前沿布置水幕、海面上配置消防船或拖消兩用船，陸域配置消防車。泡沫炮和水炮布置在消防塔架上，本文著重探討碼頭消防塔架的設(shè)置。

2.1 消防設(shè)計參數(shù)

表1 油船設(shè)計船型基本參數(shù)

冷卻水供給強度：2.5 L/min·m2；

冷卻水供給時間：6 h；

泡沫混合液供給強度：8 L/min·m2；

泡沫混合液供給時間：40 min；

碼頭前沿水幕供給強度：1.5 L/S·m。

碼頭除設(shè)置消防塔架外，還有消防設(shè)施如下：為滿足泡沫混合液到達(dá)時間，在碼頭區(qū)設(shè)泡沫間一座，泡沫間內(nèi)設(shè)水力驅(qū)動平衡式壓力泡沫比例混合器兩臺（單臺最大流量260 L/s，一用一備）和15 m3泡沫原液罐2座為泊位提供泡沫混合液，泡沫原液采用抗溶性水成膜泡沫液，配比濃度為3 %。每個消防炮塔架均自帶水幕裝置，每組水幕流量為 10 L/s。為了保護泊位裝卸設(shè)備，每個工作平臺前沿設(shè)組合型水幕噴頭（柱型和墻型），水幕的總流量為 60 L/s。工作平臺設(shè)置消火栓，消防水栓流量為 30 L/S，消防泡沫栓流量為15 L/S。登船梯上設(shè)置水幕，水幕流量為15 L/S。泡沫比例混合器水輪機流量為 25 L/s。根據(jù)《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》GB50140-2005的有關(guān)規(guī)定，碼頭裝卸區(qū)內(nèi)、棧橋和建筑物內(nèi)應(yīng)設(shè)置手提式和推車式干粉滅火器。水上消防擬采用2艘消拖兩用船作為水上消防設(shè)施，每艘消拖兩用船流量不小于120 L/S。

2.2 消防塔架布置

根據(jù)冷卻范圍計算公式：F=3LB-fmax=3×60 m×60 m-1 800 m2=9 000 m2，冷卻水流量為：9 000 m2×2.5 L/min·m2/60= 375 L/s。

消防所需泡沫混合液流量為：1 800 m2× 8 L/min·m2/60=2 40 L/s。

根據(jù)30萬t級原油設(shè)計船型要求，碼頭消防需冷卻水流量為375 L/s，考慮消防泵房實際供水情況（按規(guī)范6.2.6條油船發(fā)生火災(zāi)時，冷卻水可以由水上和陸上消防設(shè)備共同提供，但陸上消防設(shè)備所提供的冷卻水量不應(yīng)小于全部冷卻水量的50 %。），要求消拖兩用船提供至少175 L/s的流量，其余200 L/s消防冷卻水流量由陸上提供。

根據(jù)計算結(jié)果，擬選用電控消防水炮，流量為200 L/s，射程為120 m。選用電控消防泡沫炮，每臺流量為240 L/s，射程為115 m。

按規(guī)范6.5.2條要求：1）消防炮的設(shè)置數(shù)量不應(yīng)少于兩門。2）泡沫炮的射程應(yīng)滿足覆蓋設(shè)計船型的油艙范圍。3）水炮的射程應(yīng)滿足覆蓋設(shè)計船型的全船范圍，當(dāng)有水上消防設(shè)施監(jiān)護時，可聯(lián)合滿足上述要求。

為滿足規(guī)范要求，在現(xiàn)有的2個靠船墩上各設(shè)一座塔架，共設(shè)置2座消防炮塔，每座塔架上設(shè)一門水炮和一門泡沫炮，根據(jù)消防炮的射程畫出包絡(luò)線。如圖1，按此設(shè)計方案繪制的包絡(luò)線圖滿足設(shè)計規(guī)范要求。碼頭發(fā)生火災(zāi)時只開啟一門消防水炮和泡沫炮即可滿足規(guī)范要求（現(xiàn)行設(shè)計大都按著火時有一股泡沫液和一股水炮冷卻水到達(dá)著火點。若同時開啟兩門消防水炮和泡沫炮使兩股泡沫液和兩股水炮冷卻水到達(dá)著火點，勢必會大大增加消防泵、消防水池和消防管路的供水能力和儲水量，是非常不經(jīng)濟的）。在現(xiàn)實情況下，如A點發(fā)生火災(zāi)，開啟任何一個炮塔上的消防炮都可能不能完全覆蓋一個完整的油艙（油艙的最大艙的縱向長度和寬度為60 m和30 m，超出兩個炮塔上其中任何一個消防炮的覆蓋面積）。導(dǎo)致火情無法得到有效控制。此設(shè)計方案雖然符合規(guī)范要求，但筆者認(rèn)為實際A點發(fā)生火災(zāi)時，火情并不能得到有效控制。有效的設(shè)計方案應(yīng)在2個靠船墩和碼頭平臺上各設(shè)一座塔架，共3座消防炮塔，每座塔架上設(shè)一門水炮和一門泡沫炮。如圖2，此設(shè)計方案在保證經(jīng)濟設(shè)計的前提下，又能有效控制油船任何位置的最大油艙。在以后的大型油船消防設(shè)計時，設(shè)計者們可借鑒圖2的消防炮塔布置方式。

圖1 兩座消防炮塔的消防炮射程包絡(luò)線

圖2 三座消防炮塔的消防炮射程包絡(luò)線

3 結(jié) 語

油碼頭的消防設(shè)施關(guān)系著保障人員安全和財產(chǎn)安全，其設(shè)計布置的合理性顯得尤為重要，若設(shè)計中消防設(shè)施布置不當(dāng)，消防設(shè)備在火災(zāi)時無法發(fā)揮其應(yīng)有的效應(yīng)，將會造成財產(chǎn)損失和人員傷亡，后果不堪設(shè)想。碼頭消防炮的合理布置，將在火災(zāi)發(fā)生時撲滅初期火災(zāi)，阻止人員傷亡。做好消防設(shè)計消滅初期火災(zāi)、減少火災(zāi)危害是每個設(shè)計工作者必須認(rèn)真對待的。

[1]JTJ237-99 裝卸油品碼頭防火設(shè)計規(guī)范[S]．

[2]GB50338-2003 固定消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S]．

[3]GB50140-2005 建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范[S]．

Large Oil Terminals Arrangement of Fire Facilities

Wang Guangcheng,Zhao Jiade,Wu Shouyuan,Tan Xuehua
(CCCC First Harbor Consultants Co.,Ltd.,Tianjin 300222,China)

Now China is building more and more large oil terminals,oil terminals correct fire safety facilities designed to destroy the dock,ship the initial fire,ensure safe operation of the dock to protect the safety of life and reduce property losses.The actual process of the current operation,the dock is only designed to meet national regulatory requirements is not enough,this paper based on the process of design and harbor actual operation of the lessons learned from the ship tank arrangement,the reasonable arrangement of artillery fire,making design more accurate and reasonable.

oil loading terminal; firefighting; cooling water

U653.99

：A

：1004-9592（2016）06-0061-03

10.16403/j.cnki.ggjs20160615

2016-11-16

王廣成（1979-），男，高級工程師，主要從事給水排水設(shè)計工作。