石油化工工程泡沫滅火系統(tǒng)的消防設(shè)計探討

馬文亭

【摘要】：隨著經(jīng)濟體制改革步伐加快，石油化工企業(yè)的建設(shè)也迅猛發(fā)展，不論從規(guī)模上，還是從工藝裝置先進性都是前所未有，罐組超5 萬噸級、10 萬噸級已常見，萬噸級裝卸油碼頭配套設(shè)施一應(yīng)俱全，這就要求我們消防設(shè)計工作者，結(jié)合實際正確合理進行消防工程設(shè)計，其中泡沫滅火系統(tǒng)是常見的應(yīng)用比較廣泛的系統(tǒng)之一。

【關(guān)鍵詞】 ：石油化工工程;泡沫滅火系統(tǒng);消防設(shè)計;

關(guān)鍵詞：泡沫滅火系統(tǒng)作為一種高效滅火措施廣泛應(yīng)用于石油化工企業(yè)的火災(zāi)撲救，收到了良好的效果，尤其是石油化工企業(yè)的油品罐區(qū)，多數(shù)以泡沫消防作為主要滅火手段。而作為固定式泡沫滅火系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)施—泡沫消防泵站，合理的設(shè)計是保證系統(tǒng)安全可靠，達到預(yù)期效果的前提。

一、存在的問題

（ 1） 設(shè)計者對系統(tǒng)理解不深，設(shè)計不到位，對系統(tǒng)設(shè)計比較膚淺。體現(xiàn)在系統(tǒng)組成上，只知大體上組件，不能很好的的對系統(tǒng)由各種泡沫比例混合裝置的工作原理及動作程序有明確的掌握。

（ 2） 施工隊伍水平低下。施工前，對泡沫滅火系統(tǒng)工程設(shè)計文件、圖紙，沒有進行技術(shù)交底的細節(jié)工作（ 或進行不徹底） 。由于看不懂圖紙或按錯設(shè)計錯施工的指導(dǎo)思想去施工，到最后系統(tǒng)調(diào)試及竣工驗收的結(jié)果是可想而知。

二、石油化工工程泡沫滅火系統(tǒng)的消防設(shè)計

1.泡沫消防泵站的設(shè)置。泡沫消防泵站可與消防水泵房合建，因兩者都需要水源、電源，其合建有利于集中管理和使用，節(jié)約投資。泡沫消防泵站與被保護的甲、乙、丙類液體儲罐或裝置的距離不宜小于30m，同時要保證泡沫混合液或泡沫輸送到保護對象的時間不大于5min;當泡沫消防泵站與被保護對象的距離為30m～50m時，注意泡沫消防泵站的門、窗不宜朝向保護對象。泡沫消防泵站內(nèi)應(yīng)設(shè)置水池（罐）水位指示裝置。泡沫消防泵站應(yīng)設(shè)置與本單位消防站或消防保衛(wèi)部門直接聯(lián)絡(luò)的通訊設(shè)備，當泡沫比例混合裝置設(shè)置在泡沫消防泵站內(nèi)無法滿足要求時，應(yīng)設(shè)置泡沫站。

2.泡沫消防泵站的組成。泡沫消防水泵、泡沫混合液泵泡沫消防水泵是為采用平衡式、計量注入式、壓力式等比例混合裝置的泡沫滅火系統(tǒng)供水。泡沫混合液泵是為采用環(huán)泵式比例混合器的泡沫滅火系統(tǒng)供給泡沫混合液。泡沫消防水泵、泡沫混合液泵應(yīng)采用自灌引水啟動，且一組泵的吸水管不應(yīng)少于兩條，其中一條損壞，其余吸水管應(yīng)能通過全部用水量。系統(tǒng)設(shè)置備用泵時，其工作能力不應(yīng)低于最大一臺泵的能力，以保證在其中一臺泵發(fā)生故障后，系統(tǒng)仍可按最大設(shè)計流量供給泡沫混合液。當罐區(qū)規(guī)模較小時，其火災(zāi)危險性也會較小，且可利用機動設(shè)施滅火，因此可不設(shè)置備用泵。泡沫液泵是為泡沫滅火系統(tǒng)供給泡沫液的泵，其工作壓力和流量應(yīng)滿足系統(tǒng)最大設(shè)計要求，一般工作壓力要大于消防水壓0. 2Mpa 左右。泡沫液泵應(yīng)設(shè)置備用泵，其規(guī)格型號應(yīng)與工作泵相同，且工作泵故障時應(yīng)能自動與手動切換到備用泵。除水力驅(qū)動外，宜與系統(tǒng)泡沫消防水泵的動力源一致。泡沫液泵的材料應(yīng)能耐泡沫液腐蝕且不影響泡沫液的性能，應(yīng)能耐受不低于10min的空載運轉(zhuǎn)。

3. 泡沫比例混合裝置。目前，在固定式系統(tǒng)中常用的泡沫比例混合裝置主要有平衡式、計量注入式、壓力式比例混合裝置。（1）平衡式比例混合裝置。由單獨的泡沫液泵按設(shè)定的壓差向壓力水流中注入泡沫液，并通過平衡閥、孔板或文丘里管（或孔板和文丘里管的結(jié)合），能在一定的水流壓力或流量范圍內(nèi)自動控制混合比。（2）計量注入式比例混合裝置。利用流量計實時監(jiān)控系統(tǒng)運行條件，并向電子控制器反饋流量信號，電子控制器接收到相應(yīng)流量數(shù)據(jù)的電信號后，會控制泡沫液泵按相應(yīng)流量供給泡沫液，以達到維持恒定混合比的目的。（3）壓力式比例混合裝置。當系統(tǒng)管網(wǎng)中的水流經(jīng)比例混合器減壓孔板時，在孔板的前后會形成壓差。壓高處的一部分水（3%或6%）通過泡沫罐的進水管進入罐內(nèi)，擠壓膠囊，將膠囊中的泡沫液通過泡沫罐的出液管擠壓至比例混合器低壓處與水混合形成泡沫混合液，形成的泡沫混合液輸出到泡沫產(chǎn)生設(shè)備（泡沫產(chǎn)生器，泡沫槍，泡沫炮等）與空氣混合產(chǎn)生泡沫滅火。計量注入式比例混合裝置是近年發(fā)展起來的一種新型裝置;壓力式比例混合裝置由于安裝使用簡單方便，性能穩(wěn)定，投資低，一般用在危險性低的小罐區(qū);平衡式比例混合裝置具有泡沫液儲存容量更大、可靠性更高等優(yōu)點，在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用。

三、實例分析

1.項目現(xiàn)狀及建設(shè)概況。某石油化工企業(yè)新建工程所在廠區(qū)擬建1 座消防泵站及泡沫消防泵站（合建），1 套消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備;2 臺泡沫消防水泵;1 套平衡式泡沫比例混合裝置;可滿足本工程消防冷卻水系統(tǒng)、低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)需要。設(shè)有2座6000m3消防水罐，用以儲存廠區(qū)消防用水。消防水罐補水第一水源采用外部市政給水管網(wǎng)，第二水源采用海水。

2. 儲罐上設(shè)置固定式滅火系統(tǒng)，所需泡沫混合液由消防泵站及泡沫消防泵站提供。根據(jù)項目的平面布置，新建泡沫消防泵站距離最遠端的儲罐為450m，滿足5min內(nèi)將泡沫混合液送至最遠端著火罐的要求。低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)采用泵入平衡壓力式流程。主要由2臺泡沫消防水泵、1 套平衡式比例混合裝置組成。低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)平時由消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備維持在一定壓力下，火警狀態(tài)下，儲罐火災(zāi)報警裝置報警后，立即啟動泡沫消防水泵，聯(lián)動打開出現(xiàn)火情的儲罐的泡沫混合液控制總閥，泡沫消防水泵提供壓力水至混合裝置的比例混合器處，混合裝置內(nèi)泡沫液泵自泡沫液儲罐中吸取泡沫液至比例混合器處，壓力水與泡沫液在此根據(jù)設(shè)定的比例自動進行混合產(chǎn)生泡沫混合液，供給罐區(qū)滅火使用。新建泡沫消防泵站內(nèi)泡沫消防水泵為一臺電泵一臺柴油機泵（一用一備），單泵流量120L/s，揚程100m;泡沫液泵為一臺電泵一臺柴油機泵（一用一備），滿足設(shè)計要求?？紤]項目采用海水作為第二消防水源，泡沫液采用6%耐海水型水成膜抗溶性泡沫液，考慮系統(tǒng)容積、損失、沉降等因素，經(jīng)計算所需泡沫混合液用量為224. 97 m3，泡沫液量17. 5 m3，故平衡式泡沫比例混合裝置設(shè)有20m3臥式常壓泡沫液儲罐1 臺，用以儲存泡沫液。

在工作中，發(fā)現(xiàn)泡沫滅火系統(tǒng)從設(shè)計的完善程度及施工質(zhì)量和功能完成上都存在諸多不足之處，與國家消防規(guī)范、標準相違背，再加上一些設(shè)計者對系統(tǒng)陌生，對系統(tǒng)分類比較模糊，這樣很難在系統(tǒng)竣工調(diào)試上能達到施工驗收規(guī)范要求。本人結(jié)合實際對其存在問題進行分析，提出相應(yīng)設(shè)計方案。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部和中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局. GB50151-2018， 泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范. 北京： 中國計劃出版社， 2018.

[2]中華人民共和國建設(shè)部和中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局. GB50074-2013， 石油庫設(shè)計規(guī)范. 北京： 中國計劃出版社.

[3]中國石油化工集團公司.中國石化安[2017]183號，關(guān)于印發(fā)《大型浮頂儲罐安全設(shè)計施工、管理規(guī)定》的通知.