天然氣管道輸送工程消防設(shè)計(jì)及火災(zāi)預(yù)防對策

摘要：天然氣管道輸送工程涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，其中火災(zāi)安全是重要的考慮因素。本文從天然氣管道輸送過程中的火災(zāi)危險(xiǎn)性分析入手，深入探討管道輸送工程的消防設(shè)計(jì)原則和措施，包括總平面布置與分區(qū)、消防電源及電氣設(shè)備安全、疏散與應(yīng)急照明系統(tǒng)以及滅火設(shè)施的配備與布置。此外，針對管道輸送工程的特殊性，本文還提出了特殊火災(zāi)防控措施，如防火材料和防火涂料的選用、防爆設(shè)備的設(shè)置以及火災(zāi)應(yīng)急處置程序和火災(zāi)后的處理與復(fù)原。

關(guān)鍵詞：天然氣管道；輸送工程；消防設(shè)計(jì)；火災(zāi)預(yù)防；應(yīng)急處置

引言

隨著能源需求的增長，天然氣作為一種清潔能源越來越受到重視。天然氣管道輸送作為天然氣供應(yīng)鏈中的重要環(huán)節(jié)，其安全性直接影響到能源的穩(wěn)定供應(yīng)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。火災(zāi)是天然氣管道輸送過程中最嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)之一，因此加強(qiáng)天然氣管道輸送工程的消防設(shè)計(jì)和火災(zāi)預(yù)防對策至關(guān)重要。

一、天然氣輸送過程中的火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

在分析天然氣輸送過程中的火災(zāi)危險(xiǎn)性時(shí)，重點(diǎn)在于識別和理解影響安全的關(guān)鍵因素。天然氣的高度可燃性質(zhì)使得在輸送過程中存在顯著的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，特別是在發(fā)生泄漏的情況下。這種泄漏可能由多種因素引起，包括管道的物理損傷、材料老化以及施工和維護(hù)過程中的不規(guī)范操作。管道材料可能因長期使用而老化或受到外部力量（如地質(zhì)活動或人為破壞）的影響而損壞。此外，施工不規(guī)范也是導(dǎo)致管道泄漏和后續(xù)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)重要因素。不正確的安裝方法或使用不當(dāng)?shù)牟牧隙伎赡芙档凸艿赖陌踩阅堋Ｗ匀粸?zāi)害（如地震和洪水）可能導(dǎo)致管道損壞，而人為因素（包括惡意破壞和不當(dāng)土地利用）也可能增加火災(zāi)發(fā)生概率。例如，施工活動如果沒有妥善考慮管道的位置，可能會意外損壞管道。同樣，在管道附近不當(dāng)使用土地，如違規(guī)建筑，也可能增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。這些活動可能引入火源或增加泄漏，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生[1]。

二、管道輸送工程消防設(shè)計(jì)

（一）總平面布置與分區(qū)

在天然氣輸送領(lǐng)域，確保消防安全的核心在于周密的策劃與合理的責(zé)任區(qū)劃分。合適的規(guī)劃和區(qū)域分配對于降低火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)、確保人員安全疏散、控制火勢蔓延以及保護(hù)重要設(shè)施至關(guān)重要。管道布局必須遵守“安全距離”原則，以保證不同設(shè)備之間根據(jù)天然氣的物理性質(zhì)和火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)性，設(shè)置必要的最小安全距離。例如，考慮到居民與工作人員的人身安全，輸氣管道必須設(shè)置在與住宅和辦公樓至少30米開外的地方。這樣在潛在的氣體泄漏或火災(zāi)事故中，能有效減少對人民生命安全的威脅。同時(shí)，為了保障安全，必須在與關(guān)鍵設(shè)施如調(diào)壓站、輸氣站等相鄰的區(qū)域設(shè)置寬度不小于10米的防火隔離帶，可以有效遏制火勢蔓延。

分區(qū)規(guī)劃涉及將管道區(qū)域根據(jù)功能和安全標(biāo)準(zhǔn)劃分為若干獨(dú)立的防火分區(qū)。每個(gè)地區(qū)都須執(zhí)行對應(yīng)的滅火與防爆策略，并配置必需的消防設(shè)施。為確保火災(zāi)不會蔓延，各防火分區(qū)之間需設(shè)置至少能阻擋兩小時(shí)火勢的防火墻或者挖掘?qū)挾却笥谒拿住⑸疃瘸^半米的防火隔離溝。平面布局應(yīng)重視疏散安全性，規(guī)劃出有效的逃生路線和充足的安全出口，確保在緊急狀況下人們可以迅速且穩(wěn)妥疏散。例如，每個(gè)工作區(qū)至少應(yīng)設(shè)有兩條寬至少1.2米的緊急逃生路徑，以保障員工在突發(fā)狀況下能夠快速、安全疏散[2]。

（二）消防電源及電氣設(shè)備安全

為了保障消防系統(tǒng)在電源失效的情況下仍能正常運(yùn)行，必須實(shí)施雙重電源的供電方案。一級電源一般是指為輸送管道工程提供持續(xù)供電的電力系統(tǒng)，而輔助電源則來自自建發(fā)電站或外部獨(dú)立電源。在緊急消防需求高峰時(shí)，輔助電源必須保持穩(wěn)定運(yùn)作，并且要在10秒內(nèi)完成切換，以確保消防系統(tǒng)能夠快速啟動應(yīng)對緊急情況。在易燃?xì)怏w環(huán)境中，必須使用經(jīng)過防爆認(rèn)證的電氣設(shè)備和配件，如IECEx或ATEX認(rèn)證的產(chǎn)品，以確保其安全運(yùn)行。選擇合適的防爆電機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮工作環(huán)境的氣體成分和溫度條件，確保在任何極端溫度下均不會引發(fā)爆炸。

鑒于電氣設(shè)備可能產(chǎn)生火花的特性及其在設(shè)備中的具體位置，必須確保它們與任何可能泄漏的易燃?xì)怏w之間保持合理的安全距離。通常情況下，為了保障安全，防止火災(zāi)或爆炸發(fā)生，高壓電氣設(shè)備與天然氣設(shè)施之間應(yīng)至少保持十五米的緩沖距離，而低壓設(shè)備也應(yīng)至少保持五米的間隔。為了保障消防系統(tǒng)在電氣維修或檢查過程中正常工作，消防電源的設(shè)計(jì)必須搭載電氣隔離裝置，可以有效切斷相關(guān)電路，防止電氣問題影響消防系統(tǒng)的正常運(yùn)作[3]。

（三）疏散與應(yīng)急照明系統(tǒng)

為保障天然氣管道輸送過程中的人員安全，建立完善的緊急疏散和應(yīng)急照明系統(tǒng)極其重要。在任何緊急情況下，本系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)所有人員迅速、安全疏散，使疏散路徑清晰可見。緊急出口寬度至少需達(dá)到1.2米，以便應(yīng)對人員密集區(qū)域的突發(fā)情況，保障在緊急狀態(tài)下的順暢通行。為確保員工在緊急狀況下能迅速撤離，須拓寬疏散通道，確保緊急出口布局合理。滿足人員密集區(qū)和辦公空間的需求，確保任何位置到最近安全出口的步行距離不超過30米。

緊急照明的亮度至少應(yīng)達(dá)到每平方米1流明，同時(shí)要求光線均勻分布，確保疏散路徑和出口部分能夠被照亮。應(yīng)急照明應(yīng)保障在電力中斷時(shí)，至少可以連續(xù)供電90分鐘，以滿足緊急疏散過程中的照明需求。必須在緊急撤離路線上設(shè)置醒目的逃生指示標(biāo)識，包括緊急出口的指示燈和方向引導(dǎo)標(biāo)識。應(yīng)使用持久發(fā)光材料制作這些標(biāo)識，確保在停電或煙霧濃厚環(huán)境中依然清晰可見。緊急照明和疏散指示系統(tǒng)需具備自動啟動的能力。主電源一旦失效，應(yīng)急照明應(yīng)自動切換至備用電源，無需人工干預(yù)[4]。

（四）滅火設(shè)施配備與布置

確保天然氣管道輸送安全，關(guān)鍵在于安裝適宜的滅火設(shè)備。優(yōu)良的規(guī)劃布局能在很大程度上限制起初火勢蔓延，并保障消防員的滅火作業(yè)安全。根據(jù)氣體燃料的特性，選擇適合撲救天然氣火災(zāi)的干粉滅火器或二氧化碳滅火器。每個(gè)重要區(qū)域（如操控室、泵房、調(diào)壓站）必須配備至少兩個(gè)滅火器，并根據(jù)區(qū)域面積適當(dāng)增加滅火設(shè)備。通常每100平方米至少應(yīng)配備一個(gè)滅火器，并確保任何位置到最近滅火器的步行距離不超過30米。滅火器宜設(shè)置在0.8米至1.2米的高度，確保易于各類人員取用。同時(shí)，要使滅火器周圍無障礙，確保在緊急情況下可以快速取用。

對于如辦公區(qū)域、住宅小區(qū)等非制造區(qū)域，安裝自動式噴水滅火系統(tǒng)。每個(gè)區(qū)域必須確保噴頭無死角覆蓋，單個(gè)噴頭的控制面積不應(yīng)超出12平方米。在電氣設(shè)備室和控制室等封閉空間內(nèi)，最好安裝二氧化碳或干粉自動噴射滅火系統(tǒng)。這款系統(tǒng)應(yīng)配備火災(zāi)自動感應(yīng)啟動裝置，滅火噴射量需根據(jù)封閉空間的總?cè)莘e來調(diào)整，保障高效、快速達(dá)到滅火濃度。消防栓應(yīng)置于易于快速供水處，使它們之間的距離不超過100米，以確保任何區(qū)域都在100米范圍內(nèi)，能迅速獲得消防栓供水。每個(gè)消防栓必須具備每秒供水10升的能力，以保證撲救火災(zāi)時(shí)有足夠的水源供應(yīng)[5]。

三、管道輸送工程特殊火災(zāi)防控措施

（一）防火材料和防火涂料的選擇和使用

在建設(shè)天然氣輸送管道時(shí)，關(guān)鍵在于使用高效的阻燃材質(zhì)和防火涂料，不僅對預(yù)防火災(zāi)事故至關(guān)重要，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)還有助于控制火勢蔓延。這些材料和涂料顯著提升了建筑的防火性能，有效遏制火勢蔓延，為緊急疏散和火災(zāi)撲救提供了時(shí)間窗口。在選材時(shí)，防火性能應(yīng)作為首要考量因素。對于控制室、電氣房等關(guān)鍵部位，必須選用防火性能出色的材料，其防火時(shí)長至少應(yīng)為2小時(shí)或更久?？紤]到天然氣管道要穿過多種地形，所選材料必須能夠承受溫度變化和濕度波動等惡劣環(huán)境，確保其正常運(yùn)作不受干擾。防火建材及涂層應(yīng)具備恒定的化學(xué)穩(wěn)定性，避免與天然氣或其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，確保其防火效能不受影響。在人口密集或易發(fā)生火災(zāi)的地區(qū)，對管道及其附屬設(shè)施進(jìn)行防火涂料的涂抹處理，能夠有效增強(qiáng)其抗火能力。通過使用耐火材料加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)，特別是關(guān)鍵的承重體系和緊急疏散通道，確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)建筑的穩(wěn)定性和人員安全[6]。

（二）防爆設(shè)備的設(shè)置和使用

在天然氣管道周圍，特別是在容易引發(fā)火災(zāi)和爆炸的環(huán)境中，配置和使用防爆設(shè)備對于確保安全是極其關(guān)鍵的。這些工具主要用來防止設(shè)備故障或操作失誤可能引發(fā)的火災(zāi)或爆炸，涵蓋了防爆電氣設(shè)備、氣體檢測器和自動停機(jī)系統(tǒng)等。所有在易爆區(qū)域使用的電氣設(shè)備和儀器必須依照國際防爆標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，如獲得IECEx或ATEX的認(rèn)證，確保其能在高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中安全運(yùn)行。部署在關(guān)鍵位置的高敏感度可燃?xì)怏w檢測儀器一旦檢測到氣體滲漏，便能即時(shí)啟動警報(bào)。一旦氣體濃度超過安全閾值，該系統(tǒng)即刻運(yùn)行警報(bào)機(jī)制，啟動緊急停機(jī)流程，關(guān)閉主氣源，防止氣體聚積引發(fā)災(zāi)難性事件。

（三）火災(zāi)應(yīng)急處置程序

打造成熟的火災(zāi)應(yīng)對系統(tǒng)對管理天然氣管道輸送項(xiàng)目極為關(guān)鍵，旨在減少火災(zāi)事故造成的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。這套體系囊括了防火、火災(zāi)偵測、警報(bào)發(fā)布、應(yīng)急響應(yīng)以及災(zāi)后救援的全面流程。確?；馂?zāi)安全的要點(diǎn)是對員工定期進(jìn)行安全教育及實(shí)際操作演練，以提升其安全意識和應(yīng)急逃生能力。火災(zāi)發(fā)生時(shí)，須即刻啟動應(yīng)急處理程序，迅速評估火災(zāi)狀況，觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，使用消防設(shè)施遏制火勢擴(kuò)散，同時(shí)組織人員疏散。在緊急關(guān)頭，明確的指導(dǎo)和有序的合作至關(guān)重要。火災(zāi)熄滅后，立即進(jìn)行現(xiàn)場安全性評定[7]。

（四）火災(zāi)后的處理與復(fù)原

在天然氣輸送領(lǐng)域，火災(zāi)后的救援和重建工作極其關(guān)鍵。這不僅關(guān)系到迅速恢復(fù)運(yùn)輸功能，還涉及吸取災(zāi)難教訓(xùn)，避免類似事故重演。深度分析火災(zāi)事件，揭示原因、評估損害程度與波及范圍。根據(jù)損害情況，制定修復(fù)計(jì)劃和時(shí)間表，先修復(fù)關(guān)鍵設(shè)施和管道，確保輸氣安全和連續(xù)供應(yīng)。為確保修理工作的順利進(jìn)行，需加強(qiáng)與公安機(jī)關(guān)和保險(xiǎn)公司的溝通合作，同時(shí)確保所采取的措施合規(guī)，符合保險(xiǎn)合同的要求?；馂?zāi)事故調(diào)查結(jié)果顯示，需進(jìn)一步完善安全管理規(guī)章和應(yīng)急預(yù)案，以提升天然氣管道運(yùn)輸項(xiàng)目在火災(zāi)事故預(yù)防和應(yīng)對方面的能力，確保不再發(fā)生類似事故。

四、天然氣管道輸送項(xiàng)目火災(zāi)應(yīng)急處置注意事項(xiàng)

在天然氣輸送行業(yè)，制定并執(zhí)行火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案對保障人員生命安全及維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要?？焖佟?zhǔn)確定位火災(zāi)的種類與范圍，是展開高效救援行動的根本。為響應(yīng)項(xiàng)目要求，全體職員需完成火災(zāi)跡象識別與現(xiàn)場報(bào)警系統(tǒng)操作培訓(xùn)。所有人員須熟悉緊急疏散路徑和指定集合點(diǎn)。遇到火災(zāi)，要保持冷靜，指揮大家按照既定路線有序撤離到安全區(qū)域，最大程度降低傷亡。員工需要熟練掌握滅火器及其他基礎(chǔ)滅火設(shè)備的正確使用技巧。火災(zāi)初起時(shí)，及時(shí)啟動初期滅火設(shè)備，在消防員到達(dá)前，有效控制火勢蔓延[8]。

結(jié)語

綜上所述，天然氣管道輸送工程的消防設(shè)計(jì)和火災(zāi)預(yù)防對策是確保輸送安全的重要環(huán)節(jié)。通過綜合應(yīng)用總平面布置與分區(qū)、消防電源及電氣設(shè)備安全、疏散與應(yīng)急照明系統(tǒng)、滅火設(shè)施配備與布置等措施，可以有效提高天然氣輸送的安全性。此外，特殊火災(zāi)防控措施的實(shí)施，如合理選擇防火材料和防火涂料、設(shè)置防爆設(shè)備、制定火災(zāi)應(yīng)急處置程序和火災(zāi)后的處理與復(fù)原措施，對于預(yù)防和控制火災(zāi)具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]趙鎰雯，安迪.天然氣管道輸送工程消防設(shè)計(jì)[J].云南化工，2018，45（10）：181-182.

[2]都永昌.天然氣管道輸送工程消防設(shè)計(jì)及火災(zāi)預(yù)防對策[J].石化技術(shù)，2016，23（06）：298.

[3]董宇寶.天然氣管道輸送工程消防設(shè)計(jì)及火災(zāi)預(yù)防對策[J].科技傳播，2012，4（20）：39-40.

[4]許鳳祥.天然氣管道輸送工程消防設(shè)計(jì)及火災(zāi)預(yù)防對策[J].武警學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，27（12）：45-47.

[5]王碧影，王虎.天然氣場站火災(zāi)危險(xiǎn)性及消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（16）：258.

[6]趙博雅.燃?xì)夤艿阑馂?zāi)危險(xiǎn)性評價(jià)及預(yù)防對策[J].武警學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，25（12）：38-41.

[7]李帥，刁紅杰，王寧.第三方施工對燃?xì)夤艿兰霸O(shè)施破壞的預(yù)防措施[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2018，44（02）：174.

[8]宋福樂.淺論第三方施工對燃?xì)夤艿兰霸O(shè)施的預(yù)防破壞措施[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，33（11）：224.