化工廠消防給水排水設(shè)計思路

彭仕森

（廣東建安消防機電工程有限公司，廣東廣州 510300）

0 引言

化工生產(chǎn)的系列活動會直接影響著化工裝置給排水管道的使用效果，通常情況下，化工生產(chǎn)裝置的改造技術(shù)和檢修技術(shù)難度系數(shù)比較高，事故風(fēng)險系數(shù)也比較大，因此，在開展化工消防給排水設(shè)計工作時，要嚴(yán)格的約束每一個環(huán)節(jié)。要想使化工消防給排水設(shè)計效果達(dá)到最理想的水平，就要將設(shè)計工作放在核心位置上，使后續(xù)的風(fēng)險得以高效的回避，使化工企業(yè)的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟效益得到顯著的提升。

1 化工消防給水排水系統(tǒng)功能與分類

1.1 系統(tǒng)功能

在生產(chǎn)裝置區(qū)域開展化工消防給排水設(shè)計工作時，其主要的目的為對生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的消防工作給排水問題進行徹底的解決。在化工生產(chǎn)時，對消防用水的使用要求非常高，很多的生產(chǎn)環(huán)節(jié)都需要使用到水資源，有些環(huán)節(jié)也會使用水資源來清理掉雜質(zhì)，從而使產(chǎn)品的最終質(zhì)量滿足設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。在構(gòu)建消防系統(tǒng)時，其類型非常多，不同的生產(chǎn)需求和特征需要不同的類型來適應(yīng)[1]。

1.2 系統(tǒng)分類

化工消防系統(tǒng)的分類方式比較多，最為常見的系統(tǒng)類型為穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)。穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)以臨時高壓為核心，通過合理的控制流量和水壓，使穩(wěn)壓泵的運行達(dá)到最理想的效果，在調(diào)整壓力以后，使火災(zāi)期間的用水需求得以滿足。對于穩(wěn)壓消防系統(tǒng)的管網(wǎng)來說，有時會出現(xiàn)滲漏的問題，假如不能得到及時的處理，就會給消防用水的效果造成嚴(yán)重的不良影響，因此要積極開展日常維護工作。對于泡沫滅火系統(tǒng)來說，其核心原理為灌裝工藝物料生產(chǎn)模式，其在可燃液體儲罐消防冷卻的過程中，泡沫滅火系統(tǒng)發(fā)揮出了積極的作用。從生產(chǎn)的實際情況出發(fā)，對滅火器的種類進行選擇，依據(jù)泡沫混合液的供給時間、強度等因素來做出合理的調(diào)整，從而使消防用水的需求得以保證。

2 化工消防給水排水設(shè)計要求

2.1 穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)

在消防給水管網(wǎng)運行時，穩(wěn)壓設(shè)置對管網(wǎng)的正常運行起到了積極的促進作用，使不利點水壓能夠達(dá)到滅火的標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)運轉(zhuǎn)得以高效的實現(xiàn)，進而使滅火救援的效率發(fā)生顯著的提高。在穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)中，要從功能要求的角度出發(fā)，對消防泵進行科學(xué)的設(shè)置，在后期滅火的過程中，壓力聯(lián)動裝置借助自動控制的形式將消防泵啟動，使管網(wǎng)中的不利點水壓滿足滅火的要求。在室內(nèi)消防給水系統(tǒng)中和室外消防給水系統(tǒng)中，經(jīng)常使用的給水系統(tǒng)為穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)[2]。穩(wěn)高壓消防系統(tǒng)作為臨時供水系統(tǒng)時，需要嚴(yán)格管理水流的壓力和水流的流量，對穩(wěn)壓泵、氣壓水罐等裝置設(shè)備進行高效的設(shè)置，實現(xiàn)供水量的科學(xué)管控，一旦發(fā)生火災(zāi)等安全問題，能夠有充足的水資源來滅火，使火災(zāi)影響范圍得到高效的控制。

2.2 管網(wǎng)系統(tǒng)

在設(shè)計消防給水管網(wǎng)時，要事先做好生產(chǎn)裝置區(qū)具體情況的了解工作，對給水管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、消防用水設(shè)施、消防水池和穩(wěn)壓泵等內(nèi)容進行合理的設(shè)計，以生產(chǎn)要求為依據(jù)，科學(xué)配置具體使用的裝置，使環(huán)狀消防管網(wǎng)得以完善的創(chuàng)建，從而使給排水系統(tǒng)的運行質(zhì)量發(fā)生明顯的提升。做好重點環(huán)節(jié)的管控工作，使設(shè)施設(shè)備的安全運行得以保證。在開展設(shè)計工作時，科學(xué)設(shè)置環(huán)狀管網(wǎng)內(nèi)的獨立管段，所有管段的功能和質(zhì)量要滿足設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)具體情況在不同獨立管段上科學(xué)的設(shè)置消火栓，消火栓的總體數(shù)量不能超出5個[3]。生產(chǎn)裝置中的消防炮、噴淋設(shè)施等，需要與穩(wěn)高壓消防水系統(tǒng)實現(xiàn)有效的連接。在開展設(shè)計工作時，對管道的防護工作給予足夠的重視，比如伴熱系統(tǒng)、干式系統(tǒng)等，防止溫度過低使管道出現(xiàn)結(jié)冰或冰凍的情況。

2.3 消防污水排水系統(tǒng)

化工廠一旦出現(xiàn)火災(zāi)事故，受高溫的影響，化工原料的管道、承裝容器等會因為高溫而出現(xiàn)破裂或者是熔化的情況，這些物質(zhì)會混合到消防用水中形成污水被排出。這些污水如果沒有經(jīng)過嚴(yán)格的處理排放到河流湖泊中，會給自然環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此，在設(shè)計污水排水系統(tǒng)時，不僅要確保材料選擇的合理性，還要對施工技術(shù)進行科學(xué)的使用，從而使系統(tǒng)的安全性和質(zhì)量性得到保證。做好污水收集系統(tǒng)的設(shè)置工作，集中處理事故中的污水，將污染問題控制到最低，經(jīng)過處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的污水，方可進行排放。

3 化工消防給水排水設(shè)計思路

3.1 穩(wěn)高壓消防給水設(shè)計

（1）優(yōu)勢。穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)屬于高壓消防給水系統(tǒng)中的一個分支，穩(wěn)高壓消防系統(tǒng)結(jié)合水的流量和水壓，科學(xué)的調(diào)整氣壓水罐與穩(wěn)壓泵組成的穩(wěn)壓裝置，使火災(zāi)初期的用水量得到最大程度的滿足，對火災(zāi)的發(fā)生進行有效的控制。穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)的優(yōu)勢非常明顯，具有較強的經(jīng)濟實用性、安全性、穩(wěn)定性和可靠性，因此，很多化工廠在選擇消防給水系統(tǒng)時，通常會選擇穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)。通常情況下，在管網(wǎng)壓力出現(xiàn)滲漏問題以后，穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)使其下降到一定值時，借助穩(wěn)高壓的調(diào)節(jié)作用，管網(wǎng)水壓力會慢慢的上升到設(shè)計的上限值標(biāo)準(zhǔn)。在出現(xiàn)火災(zāi)以后，在壓力的影響下會自動連鎖將消防水泵啟動，使消防設(shè)施的應(yīng)急防護能力得到增強，且有充足的水量來撲滅火災(zāi)。

（2）火災(zāi)應(yīng)急處理。罐區(qū)或者是廠區(qū)內(nèi)部出現(xiàn)火災(zāi)以后，現(xiàn)場人員要立即將報警按鈕啟動，使用聲光將火警發(fā)布出去，使廠內(nèi)的消防值班室、泵房和消防隊迅速的做出相應(yīng)。在滅火的過程中，外管網(wǎng)的壓力達(dá)到一定值以后，消防水泵自動報警以后，消防報警系統(tǒng)就會隨之發(fā)生報警信號?？刂剖业墓ぷ魅藛T在接收到報警信號以后，立即確認(rèn)火災(zāi)現(xiàn)場情況，依據(jù)控制設(shè)備顯示的消防設(shè)置工作狀態(tài)信息，對火災(zāi)應(yīng)急處理機制進行啟動。在控制消防主泵時，結(jié)合外管網(wǎng)的設(shè)定壓力、流量信息對消防主泵的啟動情況進行合理的設(shè)置，在一臺消防主泵啟動以后，其余消防主泵則根據(jù)出水流量變化進行自動啟動，也可以通過設(shè)置壓力表的方式來進行自動啟動。在啟動火災(zāi)現(xiàn)場各個區(qū)域的消防水泵時，要結(jié)合火災(zāi)險情分布的嚴(yán)重程度來進行合理的啟動，消防人員要聽從指揮人員發(fā)揮的命令來開展滅火工作，不能隨意的開展工作，防止造成不必要的人員傷亡?；馂?zāi)險情被完全控制以后，由具有相關(guān)資質(zhì)的人員手動關(guān)閉消防主泵。

3.2 泡沫滅火設(shè)計

化工廠灌裝區(qū)存放的主要物料為工藝物料，工藝物料的種類非常多。在對可燃液體儲罐進行處理時，先使用消防水冷卻，接著使用半固定式泡沫滅火器或者是固定泡沫滅火器滅火。在設(shè)置滅火系統(tǒng)時，要依據(jù)物料的特點選擇使用裝載抗溶性泡沫液的固定泡沫滅火系統(tǒng)來進行滅火。在對灌裝區(qū)消防泡沫量進行確定時，要以泡沫混合液的供給面積、供給時間和供給強度為依據(jù)來科學(xué)的設(shè)置。當(dāng)泡沫混合液的供給強度達(dá)到12L（min·m2）、保護面積達(dá)到800m2時，泡沫混合液的流量要保持在160Us以上，持續(xù)時間要保持在規(guī)范要求的時間以上，使得灌裝區(qū)發(fā)生火災(zāi)以后，使用泡沫滅火器能夠達(dá)到最理想的滅火效果[4]。如果灌裝區(qū)的四周出現(xiàn)了火災(zāi)，控制室會立即將消防水泵和泡沫混合裝置的電動閥門打開，立即滅火，使火災(zāi)的損失降到最低。

3.3 管網(wǎng)設(shè)計

在設(shè)計生產(chǎn)裝置區(qū)時，主要的組成部分有消防用水設(shè)施、給水管網(wǎng)、消防水泵、穩(wěn)壓泵、消防水池等。一般情況下，在設(shè)計消防管網(wǎng)時，要聯(lián)合統(tǒng)一布置多個生產(chǎn)裝置，使其構(gòu)成環(huán)狀消防管網(wǎng)，使用支管來處理關(guān)鍵點，從而使消防設(shè)施的安全性得到保證。環(huán)狀管網(wǎng)會被劃分成為多個單獨的管段，每個管段中設(shè)置的消火栓數(shù)量要保持在5個以內(nèi)。廠區(qū)消防道路上要沿途做好消火栓設(shè)置工作，將穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)接入灌裝區(qū)固定噴淋裝置、裝置區(qū)固定噴淋裝置和裝置區(qū)消防炮上。進入冬季以后，消防管道會出現(xiàn)冰凍的情況，因此需要在消防管道上安裝干式系統(tǒng)或者是伴熱系統(tǒng)，高效的處理管道冰裂問題和結(jié)冰問題，一旦冬季發(fā)生火災(zāi)，消防管道能夠發(fā)揮出積極的作用。在設(shè)置孔徑大小為l/8主管徑的自動排氣閥以后，使管網(wǎng)的供水能力能夠滿足設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)[5]。一般情況下，在每一個管道的最高點上設(shè)置自動排氣閥，也可在長距離的上升段上設(shè)置自動排氣閥?；S內(nèi)部管網(wǎng)分布比較復(fù)雜，通過設(shè)置放空閥的方式來為后續(xù)的檢修提供便利。放空閥的安裝位置為閥門井內(nèi)或者是管網(wǎng)系統(tǒng)的最低點，檢修閥門通常會設(shè)置成為帶啟閉顯示的暗桿閘閥或者是明桿閘閥，使閥門的啟閉狀態(tài)能夠一目了然。

3.4 其他消防設(shè)計

在開展消防設(shè)計工作時，具體的注意事項有：①被保護對象與消防設(shè)置間不能有障礙物存在，特別是在布置消防水炮時，對管廊的障礙物給予高效的處理，如果滅火效果不理想，增加消防水炮在管廊上。②設(shè)置消防水炮閥門時以蝶閥為主，在發(fā)生火災(zāi)時能夠快速啟動并撲滅火災(zāi)。

3.5 雨水污水的分流排放設(shè)計

在日常管理化工廠消防工程的污水生產(chǎn)裝置時，如果存在著管理不當(dāng)?shù)男袨椋蜁够馂?zāi)的發(fā)生率持續(xù)上升?；S的所有生產(chǎn)原料的污水中都會或多或少的存在著有毒、易燃、易爆的物質(zhì)，這些物質(zhì)因為操作不當(dāng)、機械故障等問題，一旦發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，就會引發(fā)火災(zāi)事故，因此，在污水處理時，所有經(jīng)過處理的污水必須要達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置水封井在廠區(qū)排水管連接位置、污水排放管處、圍堰出水口位置處，甲類、乙類裝置的污水下水井蓋必須要經(jīng)過密封處理。要想使日常安全生產(chǎn)、環(huán)境保護、生產(chǎn)裝置區(qū)的生產(chǎn)需求得到保證，就要認(rèn)真落實以下工作內(nèi)容：①設(shè)置分流系統(tǒng)在零散污染區(qū)域，而對于排水點較少、污染面積不大的區(qū)域來說，雨污切換時，可以使用自動閥門或者是手動閥門，實現(xiàn)了對污染雨水的自動分開或者是人為分流。②對于較大區(qū)域的分流系統(tǒng)來說，需要設(shè)置調(diào)節(jié)池。在設(shè)置調(diào)節(jié)池的容積時，要對污水量和降雨量進行綜合分析。③在排放雨水時，分成兩部分完成排放任務(wù)。將初期污染的雨水排放到生產(chǎn)廢水管網(wǎng)中，直接流入污水處理站進行處理。后期干凈雨水排放到雨水管網(wǎng)以后，與雨污水實現(xiàn)了有效分離。

3.6 消防污水排水設(shè)計

發(fā)生火災(zāi)以后，化工廠企業(yè)內(nèi)部裝有化工原料的容器和內(nèi)部管道會出現(xiàn)熔化或者是破裂的問題，熔化的物質(zhì)會與燃料混合在一起，使得消防污水中含有大量的雜質(zhì)，這些消防污水如果直接排放到地下水環(huán)境中或者是江河湖泊中，就會給水資源造成嚴(yán)重的污染問題。因此，在建設(shè)消防污水排水系統(tǒng)時，要嚴(yán)格按照相關(guān)的要求來開展施工任務(wù)，從材料上嚴(yán)格把關(guān)，使管道的質(zhì)量發(fā)生明顯的提升，將環(huán)境污染問題降到最低。使用的管道材料要盡量是那些環(huán)保耐用的材料，從消防污水的實際情況出發(fā)，設(shè)置專門的消防污水收集系統(tǒng)，使所有的污水全部排放到污水處理池中，經(jīng)過一系列的處理后，達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)方可排放。

另外，化工廠生產(chǎn)和消防事故處理時，使用到的水量非常大，這就會導(dǎo)致水資源的大量浪費。對水處理設(shè)備、蓄水池、雨水收集網(wǎng)等多項設(shè)施進行合理的使用，使雨水的高效合理回用得以真正的實現(xiàn)，將化工廠的生產(chǎn)成本降到最低。合理利用雨水資源，能夠使企業(yè)的經(jīng)濟效益得到顯著的提升，促使化工生產(chǎn)企業(yè)朝著更加健康、穩(wěn)定的方向發(fā)展。

3.7 消火栓與自動噴淋設(shè)計

對消火栓進行科學(xué)的設(shè)置，綜合排布和管控管道。室內(nèi)消火栓的主要組成部分有接口、水槍口、消防栓箱體等。在設(shè)計系統(tǒng)時，如果靜水壓力不能滿足設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，通過設(shè)置減壓機構(gòu)的方式進行彌補，使系統(tǒng)運行前的異常情況和損壞問題得到高效的避免。在設(shè)計室外消火栓時，設(shè)置的管網(wǎng)要具有穩(wěn)定的性能和豐富的功能。在設(shè)計間距時，要嚴(yán)格按照國家技術(shù)規(guī)定的要求執(zhí)行，消火栓與路面的距離保持在2m以內(nèi)，消火栓的保護半徑要保持在120m以內(nèi)，在四周道路旁邊設(shè)置罐區(qū)和工藝裝置區(qū)域的消火栓，消火栓的間距要保持在60m以內(nèi)。在消防安全管理的過程中，普遍使用的系統(tǒng)為自動噴淋系統(tǒng)，自動噴淋系統(tǒng)的滅火效率非常高，成本投入?yún)s比較低。在自噴系統(tǒng)安裝好以后，與消火栓配合使用，將火災(zāi)給建筑造成的影響控制到最低。在火災(zāi)剛剛發(fā)生時，自動噴水滅火，與其他消防設(shè)備構(gòu)成了聯(lián)動機制，從而使火災(zāi)的控制效果達(dá)到最理想的狀態(tài)。

4 結(jié)語

在設(shè)計化工消防給排水系統(tǒng)時，設(shè)計人員要從設(shè)備的特點和生產(chǎn)特征的角度出發(fā)，科學(xué)、合理的開展設(shè)計工作。在優(yōu)化升級給排水系統(tǒng)設(shè)計工作時，要將廢水排放管理工作放在核心位置上，科學(xué)設(shè)計排放管道，同時對消火栓設(shè)計工作給予足夠的重視，做好消防器材的設(shè)計工作，使消防池的設(shè)計效果達(dá)到最理想的狀態(tài)，從而使化工消防給排水設(shè)計水平得到全面的提升，并使化工生產(chǎn)的消防安全和工作人員生命安全得到保證。