石油天然氣站場給排水消防設(shè)計探究

王晨暉，黃開貴

（中國石油管道局工程有限公司，上海200127）

1 引言

石油天然氣站場建設(shè)為城市經(jīng)濟發(fā)展起到重要的推動作用，但是石油天然氣屬于易燃易爆品，遇明火會發(fā)生爆炸或火災(zāi)，給社會造成難以估計的損失。因此，在石油天然氣站場建設(shè)給排水消防系統(tǒng)，能夠在很大程度上提升石油天然氣站場的安全性，有效降低火災(zāi)給人們帶來的損失。因此，研究石油天然氣站場給排水消防設(shè)計要點很有必要。

2 石油天然氣站場給排水消防設(shè)計原則

2.1 安全性

安全性是石油天然氣站場給排水消防設(shè)計的首要原則，指的是給排水消防系統(tǒng)、設(shè)備的可靠性，包括國家強制性標(biāo)準(zhǔn)以及各種安全認(rèn)證[1]。

2.2 前瞻性原則

前瞻性原則即在給排水消防設(shè)計中，應(yīng)充分考慮石油天然氣站場的長期發(fā)展，確保設(shè)計符合長足發(fā)展需求。

2.3 實用性原則

實用性原則即經(jīng)濟原則，就是在給排水消防設(shè)計中，在滿足設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，盡可能降低設(shè)計成本。不建設(shè)無用裝置，不建設(shè)無用連鎖，不建設(shè)無用系統(tǒng)，進(jìn)而降低設(shè)計成本，達(dá)到節(jié)省投資的目的。

3 石油天然氣站場給排水消防設(shè)計要點

3.1 穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)

穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)是石油天然氣站場消防給水系統(tǒng)的重要組成部分，其一般有站場設(shè)置的環(huán)狀消防管網(wǎng)、穩(wěn)壓泵等消防水穩(wěn)壓系統(tǒng)、消防水罐等消防水池、消防水主泵等組成[2]，其中消防水池（罐）的設(shè)計應(yīng)該注意以下幾個方面：①水池（罐）容量應(yīng)滿足最大一次火災(zāi)需要的滅火水量以及領(lǐng)取的水量，確保在發(fā)生最大火災(zāi)能保證連續(xù)補水時，消防水池（罐）的容量可減去火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)補充的水量。②應(yīng)采取相應(yīng)措施，區(qū)分生活、生產(chǎn)用水與消防水池（罐）用水，確保消防水池（罐）用水不作他用，另外，在高原等極端區(qū)域，應(yīng)做好防凍措施，避免水池（罐）被凍壞。③確保每座水池（罐）內(nèi)的水不超過1000m3，水池（罐）的補水時間控制在96小時之內(nèi)。

另外，穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)的消防水壓力一般需要穩(wěn)壓設(shè)施來維持，當(dāng)管網(wǎng)系統(tǒng)壓力降低時，連鎖會自動啟動消防水泵，及時向火災(zāi)現(xiàn)場供水，進(jìn)而實現(xiàn)對火災(zāi)的有效控制，提升石油天然氣站場的整體消防水平。

3.2 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，我國現(xiàn)行的規(guī)范是《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50116-2013），因此火災(zāi)自動報警系統(tǒng)應(yīng)遵守這一規(guī)范，將火災(zāi)自動報警系統(tǒng)分為區(qū)域報警系統(tǒng)、集中報警系統(tǒng)和控制中心報警系統(tǒng)[3]。另外，當(dāng)選擇帶閉式噴頭的傳動管傳遞火災(zāi)信號時，傳動管的直徑應(yīng)控制在15～30mm之間，長度控制在300米之內(nèi)，閉式噴頭的布置間距控制在2.5m之內(nèi)。

3.3 滅火設(shè)施布置

①消防栓系統(tǒng)。消防栓系統(tǒng)包括室內(nèi)與室外兩方面，其中室內(nèi)消防栓應(yīng)根據(jù)具體的環(huán)境、技術(shù)等因素合理選擇，一般采用濕式消火栓系統(tǒng)，另外，油罐區(qū)室外消防栓應(yīng)設(shè)置在防護(hù)墻或者防火堤之外，根據(jù)室外消防栓的保護(hù)半徑和設(shè)計流量，合理確定儲藏罐的室外消防栓的數(shù)量。根據(jù)建筑規(guī)模，應(yīng)在室內(nèi)各層設(shè)置消防栓，為室內(nèi)安全提供保障。滅火器的選擇上，要選擇滅火效果較好且技術(shù)較新的滅火器，例如水基型泡沫滅火器等。另外，當(dāng)消防栓系統(tǒng)需要擔(dān)任為泡沫滅火系統(tǒng)等其他系統(tǒng)提供水源的重任時，其設(shè)計流量應(yīng)疊加該系統(tǒng)所需水量。②自動噴水系統(tǒng)。自動噴水系統(tǒng)包括干式系統(tǒng)和濕式系統(tǒng)，在設(shè)計過程中應(yīng)根據(jù)采用的工藝、周圍環(huán)境等因素合理選擇。根據(jù)站場規(guī)模、設(shè)備類型、常見火災(zāi)危險系數(shù)等因素確定設(shè)計參數(shù)，根據(jù)火災(zāi)類型、工藝特點等因素，合理選擇噴淋系統(tǒng)。

3.4 消防泵組安裝技術(shù)

消防泵組可以選擇同步排吸消防水泵，同步排（自）吸消防水泵是一種處于液位之上進(jìn)行安裝的自灌式取水消防泵，因該泵的泵軸平面在前置自灌裝置的液面以下，啟泵時，水靠重力勢能自然倒灌進(jìn)水泵中，故可以零秒出水。同時該泵在滿足自灌的同時還附有自吸功能，自吸高度可達(dá)8.5m，進(jìn)口管路水平距離可達(dá)千米。與此同時，無需建造地下泵房，還能節(jié)省土建投資造價，縮短工期，避免淹沒泵房事故的發(fā)生。

消防泵組裝應(yīng)符合一定的標(biāo)準(zhǔn)，具體如下：①消防泵應(yīng)設(shè)置自動回流管；②每組水泵的吸水管應(yīng)大于兩條，并且當(dāng)一條吸水管無法正常工作時，確保一條能夠通過全部水量；③一些需要經(jīng)常開啟且直徑大于300mm的閥門，應(yīng)該采用氣動閥或電動閥，并且要確保其能夠手動進(jìn)行操作；④水泵最好選擇自灌式引水的方式，如果必須采用負(fù)壓上水的方式，應(yīng)保證每臺消防泵有單獨的吸水管。

3.5 石油天然氣站場的場地設(shè)計

①排水明溝。石油天然氣站場應(yīng)采用梯形或者矩形斷面的排水明溝，其中明溝起點深度應(yīng)大于或者等于0.2m；

②石油天然氣站場應(yīng)設(shè)置完善的雨水排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)的排水方式應(yīng)根據(jù)場地的地質(zhì)條件、環(huán)境衛(wèi)生要求、建筑密度等因素確定，可以選擇的方式包括地面自然排滲、明溝排滲、暗溝排滲等。

4 消防給排水設(shè)計實例

某石油天然氣站場位于寧夏靈武市的寧東鎮(zhèn)，在靈武市東南約30公里，東臨黎羊公路和古窖子車站[6]。油庫碼頭屬于一級石油庫，油品設(shè)計年儲運能力為50萬噸。原油罐區(qū)共由2座10×104m3油罐、2座2×104m3油罐組成，占地面積34500m2。

該站場在給排水及消防工程設(shè)計中，嚴(yán)格遵照國家規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，采取清、污流分區(qū)的方式進(jìn)行排水系統(tǒng)設(shè)計，單獨處理生產(chǎn)污水，并設(shè)置較為完善的消防冷卻水系統(tǒng)以及泡沫消防系統(tǒng)。具體而言，大容量油罐的消防冷卻水系統(tǒng)和泡沫滅火系統(tǒng)的控制閥門采用了遠(yuǎn)程控制，以便盡快在火災(zāi)發(fā)生之初將火撲滅，并極大地為人員的安全提供了保障，避免火災(zāi)蔓延時造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡；為防止事故狀態(tài)下受污染水排至廠外，此次設(shè)計最大限度地將事故排水控制在廠區(qū)內(nèi)，各個排水口設(shè)置排水截斷設(shè)施，在事故排水設(shè)計上增加安全防控措施，完善事故水系統(tǒng)，避免發(fā)生火災(zāi)爆炸事故引發(fā)的重大環(huán)境污染事故；排水系統(tǒng)進(jìn)行了清污分流，并在防火堤外面及庫區(qū)的含油污水管道上合理設(shè)置切斷閥和水封設(shè)施，防止易燃、易爆氣體沿著管道蔓延。總體來說，該站場的給排水消防設(shè)計符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語

總而言之，石油天然氣站場的給排水消防設(shè)計很重要，因此，相關(guān)人員在設(shè)計過程中，應(yīng)遵循《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》等相關(guān)法律法規(guī)，根據(jù)需求合理設(shè)計穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等，提升石油天然氣站場的抗火災(zāi)能力，為石油天然氣場站提供安全保障。