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[摘 要]稳高压消防系统在石油化工消防系统中应用，系统工作原理，消防设备的选型和设置等做了简述。
[关键词]石油化工 消防 稳高压
中图分类号：TE88 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）48-0084-01
随着我国改革开放的不断深入，经济建设得到了迅速发展。我国东南沿海地区利用自然条件的优势，在海岸沿线及长江下游兴建了一批接收外轮液体化工物料，而后中转调拨内地市场的大型储存基地。我院于2009年承接了岚桥集团项目，浅谈对该项目的消防设计的体会。
为充分贯彻“以防为主，防消结合”的消防原则，本设计严格执行国家有关的设计防火规范，采取可靠的防火措施，并结合本工程火灾危险性特点、工艺流程特点及物料性质等，从工艺生产、总图布置、建构筑物防火处理等各个方面采取相应的消防措施，以防止火灾的发生。通过设置相应的消防设施，最大限度的减少火灾所带来的损失。
1、厂区情况简介
本项目中生产装置为大中型石油化工装置，按火灾危险性分类为甲类，生产中所使用的原料和产品具有易燃、易爆性。因此，在物料的储存、输送中，火灾爆炸危险是主要的不安全因素。在设计中平面布置严格执行有关规定，设有足够的防火间距和消防通道，并配备消防设施和通讯设备。一旦发生火情，可配合工业园区消防队及时控制和扑灭火灾。
本工程现阶段设三个罐区。原料罐区中设有6个10000m3（=28m，H=16.8m）燃料油储罐， 柴油罐区中设有4个5000m3（=20m，H=16.8m）柴油储罐、4个5000 m3（=20m，H=16.8m）加氢原料储罐，4个5000 m3（=20m，H=16.8m）蠟油储罐、汽油罐区中设有6个2000m3（=14m，H=14.4m）汽油储罐。
辅助生产设施有：装车台、消防泵房、消防水池，高压配电室、控制室、综合楼、泡沫站等。
2、厂区消防用水量
本厂区占地面积小于100ha，同一时间发生1起火灾考虑。储罐区的消防用水量最大，因此全厂最大消防用水量按储罐区发生火灾时的消防用水量计算。通过计算比较，消防用水量最大的罐区为原料罐区，物料性质为丙B类，固定顶罐，体积为10000 m3（=28m，H=16.8m），着火罐消防冷却水量为62L/s；三个邻近罐消防冷却水量为74L/s；同时考虑消防炮（PS40W）的用水量为40L/s，故罐区消防冷却用水量为176L/s。依照《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008），本工程火灾时，罐区消防冷却水持续供水时间为6小时，泡沫混合液持续供给时间为40分钟，经计算：现阶段，一次火灾消防用水量约为3802m3；
3、消防给水系统选择
厂区周围没有常高压供水系统，低压消防给水系统完全靠消防车加压灭火，不能满足自救要求，这与实际情况不符，故常高压消防系统及低压消防系统不能作为本设计选择方案。
《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）规定稳高压消防供水系统，即采用稳压泵维持管网的消防水压力大于或等于0.7MPa的消防水系统。
稳高压消防供水系统运行原理：当火灾未发生并且系统处于自动运行状态时，消防管网上的压力控制器随时检测消防管网水压，当消防管网压力低于设定启动稳压泵压力值时，压力控制器动作，向控制柜输入稳压泵开启信号，启动稳压泵对气压罐及消防管网内加压；当消防管网中压力到达用户设定停稳压泵压力值时，压力控制器动作，控制柜关闭稳压泵停止加压。当火灾发生时，控制柜接到消防报警信号（压力开关信号、消防按钮信号或消防控制中心起泵信号等），便立即开启消防主泵。并关闭稳压水泵，同时解除水源缺水保护功能，向管网供应需要消防用水，满足消防水枪充实水柱的要求。消防命令解除后，手动关闭消防主泵，以恢复设备的日常稳压状态。
稳高压消防供水系统为本设计的可行方案，其具备以下优点：消防泵及稳压泵通过消防管网中的压力实现压力控制器自动控制，提高了安全系数；不需要设置高位消防水箱及消防水泵启动按钮，减少了土建造价及消火栓启动按钮和消防控制中心之间的电缆，达到降低投资的目的；消防设施集中在消防泵房内，维护管理方便；
4、室外消火栓及消防炮的设置
厂区设置稳高压消防给水系统，消防泵房出水管为两路，保证环状消防管网两路供水。消防水管网压力日常维持在0.7MPa，火警时达到1.0MPa。厂区消防管道沿主要道路或消防通道环状敷设。在消防水管道上布设SSl50—16型地上式消火栓、消火栓间距不超过60m，用阀门将管道分成若干独立管段，保证检修时每段消火栓的数量不超过5个，罐区和主装置区高大框架及设备群周围设置PS40W型水-雾两用型固定消防水炮。高度超过15 m的框架平台，沿梯子设置DN100固定式消防给水竖管，并在每层设置带阀门的管牙接口。另外，在罐区周围和装置内的部分区域还设置适量的消防排栓，每组消防排栓上设有4～8个SNW65型减压稳压消火栓。
5、罐区泡沫用水量
依照《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）和《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50151-92）要求，罐区泡沫灭火系统设置方式均为固定式泡沫灭火系统，罐区泡沫消防按最大罐考虑。泡沫液采用3%的蛋白混合液（蛋白占3%，水占97%），供给强度为6L/min·m2，连续供给时间为40min，需采用4个PC16泡沫发生器；为扑救流散液体火灾需配2支PQ4泡沫枪，每支泡沫枪混合液流量为4L/s，连续供给时间为20min，泡沫混合液最大瞬时用水量为72L/s。为保证泡沫混合液输送至最远点的输送时间小于5min和尽量减少管道系统中的容积，泡沫比例混合装置就近分设在罐区的适当位置，其控制阀为遥控阀。
6、消防泵房 消防泵房39m×9m×7.3m， 本项目供电系统设置柴油发电机，负荷双动力电源。因此采用电动消防水泵2台（一用一备）， 考虑二期发展，预留一台位置，稳压泵2台（一用一备）及（=1200mm）稳压罐（=1200mm）一座.
消防水池：有效容积4000m3，划分为两格且能独立使用，每个消防水池设置消防车取水口，吸水高度不大于6米。厂区内现有一座天然水库，该水库不仅水质较好，而且储水量也较为丰富。本工程为美化厂区自然环境，特予以保留，并兼作消防池的水源和补充水水源之用。
7、灭火器设置
根据装置区和罐区不同工段、不同火灾类别和火灾危险等级，按照《建筑灭火器配置设计規范》（GB50140-2005）要求在各工段设置手提式或推车式灭火器，用以扑灭初期小型火灾。
8、管材及阀门的选用
消防给水管、泡沫液管：DN>150mm采用螺旋缝埋弧焊钢管（SY/T5037-2000），材质为Q235B；DN≤150mm 采用低压流体输送用焊接钢管（GB/T3091-2008），材质为Q235B。埋地钢管外壁采用环氧煤沥青特加强级防腐。消防水系统的阀门、消火栓、消防水炮设计工作压力1.6MPa，系统切断阀采用Z41H-16C闸阀或硬密封蝶阀。阀门井采用砖砌井，位于道路上的井，井顶标高与路面齐平，其余井的顶标高高出所在地面0.05m。位于路边或道路上的井采用重型铸铁井盖及盖座，其余均采用轻型铸铁井盖及盖座或盖板。
结束语
稳高压消防给水系统能够提高固定式消防防护能力以及应急防护水平，消防水泵、稳压水泵依靠管网压力自动工作，实现无人化操作，供水速度快，能够及时将火灾在初期阶段扑灭或有效控制。
优化系统的形式及组成，系统供水范围划分合理，设备配置适当，技术参数准确，控制方式及联锁要求先进，并优选管网材质和消防水泵动力源，则不仅能够保证系统的安全可靠，延长使用年限，而且节约投资，降低能耗。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家标准《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）中国计划出版社.
[2] 中华人民共和国国家标准《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）中国计划出版社.
[3] 中华人民共和国国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50151-92）中国计划出版社.
[关键词]石油化工 消防 稳高压
中图分类号：TE88 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）48-0084-01
随着我国改革开放的不断深入，经济建设得到了迅速发展。我国东南沿海地区利用自然条件的优势，在海岸沿线及长江下游兴建了一批接收外轮液体化工物料，而后中转调拨内地市场的大型储存基地。我院于2009年承接了岚桥集团项目，浅谈对该项目的消防设计的体会。
为充分贯彻“以防为主，防消结合”的消防原则，本设计严格执行国家有关的设计防火规范，采取可靠的防火措施，并结合本工程火灾危险性特点、工艺流程特点及物料性质等，从工艺生产、总图布置、建构筑物防火处理等各个方面采取相应的消防措施，以防止火灾的发生。通过设置相应的消防设施，最大限度的减少火灾所带来的损失。
1、厂区情况简介
本项目中生产装置为大中型石油化工装置，按火灾危险性分类为甲类，生产中所使用的原料和产品具有易燃、易爆性。因此，在物料的储存、输送中，火灾爆炸危险是主要的不安全因素。在设计中平面布置严格执行有关规定，设有足够的防火间距和消防通道，并配备消防设施和通讯设备。一旦发生火情，可配合工业园区消防队及时控制和扑灭火灾。
本工程现阶段设三个罐区。原料罐区中设有6个10000m3（=28m，H=16.8m）燃料油储罐， 柴油罐区中设有4个5000m3（=20m，H=16.8m）柴油储罐、4个5000 m3（=20m，H=16.8m）加氢原料储罐，4个5000 m3（=20m，H=16.8m）蠟油储罐、汽油罐区中设有6个2000m3（=14m，H=14.4m）汽油储罐。
辅助生产设施有：装车台、消防泵房、消防水池，高压配电室、控制室、综合楼、泡沫站等。
2、厂区消防用水量
本厂区占地面积小于100ha，同一时间发生1起火灾考虑。储罐区的消防用水量最大，因此全厂最大消防用水量按储罐区发生火灾时的消防用水量计算。通过计算比较，消防用水量最大的罐区为原料罐区，物料性质为丙B类，固定顶罐，体积为10000 m3（=28m，H=16.8m），着火罐消防冷却水量为62L/s；三个邻近罐消防冷却水量为74L/s；同时考虑消防炮（PS40W）的用水量为40L/s，故罐区消防冷却用水量为176L/s。依照《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008），本工程火灾时，罐区消防冷却水持续供水时间为6小时，泡沫混合液持续供给时间为40分钟，经计算：现阶段，一次火灾消防用水量约为3802m3；
3、消防给水系统选择
厂区周围没有常高压供水系统，低压消防给水系统完全靠消防车加压灭火，不能满足自救要求，这与实际情况不符，故常高压消防系统及低压消防系统不能作为本设计选择方案。
《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）规定稳高压消防供水系统，即采用稳压泵维持管网的消防水压力大于或等于0.7MPa的消防水系统。
稳高压消防供水系统运行原理：当火灾未发生并且系统处于自动运行状态时，消防管网上的压力控制器随时检测消防管网水压，当消防管网压力低于设定启动稳压泵压力值时，压力控制器动作，向控制柜输入稳压泵开启信号，启动稳压泵对气压罐及消防管网内加压；当消防管网中压力到达用户设定停稳压泵压力值时，压力控制器动作，控制柜关闭稳压泵停止加压。当火灾发生时，控制柜接到消防报警信号（压力开关信号、消防按钮信号或消防控制中心起泵信号等），便立即开启消防主泵。并关闭稳压水泵，同时解除水源缺水保护功能，向管网供应需要消防用水，满足消防水枪充实水柱的要求。消防命令解除后，手动关闭消防主泵，以恢复设备的日常稳压状态。
稳高压消防供水系统为本设计的可行方案，其具备以下优点：消防泵及稳压泵通过消防管网中的压力实现压力控制器自动控制，提高了安全系数；不需要设置高位消防水箱及消防水泵启动按钮，减少了土建造价及消火栓启动按钮和消防控制中心之间的电缆，达到降低投资的目的；消防设施集中在消防泵房内，维护管理方便；
4、室外消火栓及消防炮的设置
厂区设置稳高压消防给水系统，消防泵房出水管为两路，保证环状消防管网两路供水。消防水管网压力日常维持在0.7MPa，火警时达到1.0MPa。厂区消防管道沿主要道路或消防通道环状敷设。在消防水管道上布设SSl50—16型地上式消火栓、消火栓间距不超过60m，用阀门将管道分成若干独立管段，保证检修时每段消火栓的数量不超过5个，罐区和主装置区高大框架及设备群周围设置PS40W型水-雾两用型固定消防水炮。高度超过15 m的框架平台，沿梯子设置DN100固定式消防给水竖管，并在每层设置带阀门的管牙接口。另外，在罐区周围和装置内的部分区域还设置适量的消防排栓，每组消防排栓上设有4～8个SNW65型减压稳压消火栓。
5、罐区泡沫用水量
依照《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）和《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50151-92）要求，罐区泡沫灭火系统设置方式均为固定式泡沫灭火系统，罐区泡沫消防按最大罐考虑。泡沫液采用3%的蛋白混合液（蛋白占3%，水占97%），供给强度为6L/min·m2，连续供给时间为40min，需采用4个PC16泡沫发生器；为扑救流散液体火灾需配2支PQ4泡沫枪，每支泡沫枪混合液流量为4L/s，连续供给时间为20min，泡沫混合液最大瞬时用水量为72L/s。为保证泡沫混合液输送至最远点的输送时间小于5min和尽量减少管道系统中的容积，泡沫比例混合装置就近分设在罐区的适当位置，其控制阀为遥控阀。
6、消防泵房 消防泵房39m×9m×7.3m， 本项目供电系统设置柴油发电机，负荷双动力电源。因此采用电动消防水泵2台（一用一备）， 考虑二期发展，预留一台位置，稳压泵2台（一用一备）及（=1200mm）稳压罐（=1200mm）一座.
消防水池：有效容积4000m3，划分为两格且能独立使用，每个消防水池设置消防车取水口，吸水高度不大于6米。厂区内现有一座天然水库，该水库不仅水质较好，而且储水量也较为丰富。本工程为美化厂区自然环境，特予以保留，并兼作消防池的水源和补充水水源之用。
7、灭火器设置
根据装置区和罐区不同工段、不同火灾类别和火灾危险等级，按照《建筑灭火器配置设计規范》（GB50140-2005）要求在各工段设置手提式或推车式灭火器，用以扑灭初期小型火灾。
8、管材及阀门的选用
消防给水管、泡沫液管：DN>150mm采用螺旋缝埋弧焊钢管（SY/T5037-2000），材质为Q235B；DN≤150mm 采用低压流体输送用焊接钢管（GB/T3091-2008），材质为Q235B。埋地钢管外壁采用环氧煤沥青特加强级防腐。消防水系统的阀门、消火栓、消防水炮设计工作压力1.6MPa，系统切断阀采用Z41H-16C闸阀或硬密封蝶阀。阀门井采用砖砌井，位于道路上的井，井顶标高与路面齐平，其余井的顶标高高出所在地面0.05m。位于路边或道路上的井采用重型铸铁井盖及盖座，其余均采用轻型铸铁井盖及盖座或盖板。
结束语
稳高压消防给水系统能够提高固定式消防防护能力以及应急防护水平，消防水泵、稳压水泵依靠管网压力自动工作，实现无人化操作，供水速度快，能够及时将火灾在初期阶段扑灭或有效控制。
优化系统的形式及组成，系统供水范围划分合理，设备配置适当，技术参数准确，控制方式及联锁要求先进，并优选管网材质和消防水泵动力源，则不仅能够保证系统的安全可靠，延长使用年限，而且节约投资，降低能耗。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家标准《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）中国计划出版社.
[2] 中华人民共和国国家标准《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）中国计划出版社.
[3] 中华人民共和国国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50151-92）中国计划出版社.