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摘 要：以榆神工业区华航能源有限公司20万吨/年煤焦油生产超高功率针状焦装置及配套设施项目消防设计为例,参考已投用的榆神工业区华航能源有限公司消防系统,对石油化工企业消防设计作出分析总结,在严格执行规范要求同时,合理采用新技术,力求使新建项目消防系统安全可靠、经济合理.

关 键 词：稳高压消防给水系统；环状管网；泡沫灭火系统；蒸汽灭火系统；火灾报警系统

1总论

随着我国石油工业的发展,大型石油化工企业在业内占据主导地位.本着确保生产、安全先行的指导原则,大型石油化工企业的消防问题越来越受到重视.《石油化工企业设计防火规范》明确规定：大型石油化工企业的工艺装置区、罐区等,应设独立的稳高压消防给水系统

2企业情况简介

项目的装置和罐区按煤焦油处理能力40×104t/a设计,并配套20×104t/a的轻油馏分联合加氢装置、30t/h的污水汽提装置、3000t/a硫磺回收装置.原料罐区、成品罐区和中间罐区及其附属泵房布置在厂区北侧,新建罐区由4个5000m3拱顶原料油罐、2个5000m3和3个2000m3的内浮顶针焦石脑油柴油罐、2个5000m3拱顶柴油罐、3个内浮顶2000m3石脑油罐、2个1000m3拱顶重污油罐和2个1000m3拱顶蜡油罐组成.

消防系统的现状为：本项目所在地的榆神工业区设消防站,距本项目2000m左右,其消防服务半径不超过2.5km,可以保证接到火警后5分钟内消防车到达现场.建设项目依托工业区消防机构及消防站,项目内设相应消防系统,各装置设义务消防员.

3消防给水系统

3.1消防水源及泵房

独立的稳高压消防给水系统应包括消防水源及给水管网,采用消防水池和消防水泵房作为消防水源.

消防水泵房内设消防主泵、稳压泵及真空泵.消防主泵总流量应按最大消防用水量确定,本设计为300L/s；扬程的确定应按最不利环路计算相应的沿程阻力和局部阻力,考虑地形位差,同时保证最不利环路消火栓出水压力在0.8MPa左右.稳压泵流量原则上按照一个消火栓的出水量考虑,可确定为15L/s,流量按照系统稳压0.8MPa确定.

3.2消防用水量的确定

消防用水量的确定按装置和罐区两部分考虑：根据GB50160的要求,厂内同一时间火灾次数为一次,火灾延续时间3小时,本项目为中型装置,其最小消防水量为150～230L/S,供水压力按0.8MPa设计,本工程新建20万吨/年超高功率针状焦装置、20万吨/年轻油馏分联合加氢装置及30t/h酸性水汽提装置等,装置区的消防用水量按中型装置,即150l/s计算,则一次消防用水量为1620m3.

罐区最大消防用水量为原料油罐区（最不利情况为1个5千罐着火,三个5千罐冷却）,采用移动式水枪冷却,根据储罐容积及罐体形式确定采用

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a.着火罐：（23.64×3.14）×0.8×3600÷1000×6等于1282.69m3；

b.冷却罐：（23.64×3.14）×3÷2×0.7×3600÷1000×6等于1683.52m3；

罐区一次消防用水量为：1282.69+1683.52等于2966.21m3.

故本项目最大消防用水量为原料油罐区,其一次消防用水量为：2966.21m3.因此拟设2台1600m3的消防水罐.

3.3消防供水流程

（1）自动启动.本消防冷却水系统为稳高压消防水系统,平时消防增压稳压给水设备将系统压力稳定在0.8MPa,管网少量漏水可由稳压泵补充；事故状态下,当管网压力下降到0.7MPa时,报警装置发出报警信号,60秒钟内如无人为干涉则消防水主泵自动启动,消防水泵将消防贮备水注入消防水系统管网内,管网压力达到0.9MPa,满足消防设施用水要求,用水点就近获取高压消防水.各储罐根据规范要求设置固定式或移动式消防水冷却系统.在装置内加热炉区、管廊下泵房等附近设置箱式消火栓,配置的水枪可喷直射水流和雾状水,供岗位人员及时对设备进行消防冷却保护.装置内高于15m的框架平台沿梯子敷设半固定式消防给水竖管,各层设带阀门的管牙接口.

（2）手动启动.消防水泵同时具有手动开启功能,本系统在接到来自装置或罐区的经过确认的火灾报警信号后,手动启动消防泵,使系统升压至1.0MPa以上,以用于消防施救.

（3）由于本系统长期处于备用状态,为保证消防供水的快速安全,系统应每周试运一次,试运时手动启动联锁控制装置,联锁启动消防泵、停稳压泵,泵站内设回流管道,回水至水池,试运时应关闭消防水外供线上阀门,打开回流管道上阀门.

（4）消防水池设液位控制,补水线上设自动补水阀,不论何种情况,只要当水池液位下降时,液位联锁控制即打开水池补水阀开始向水池内补水.

（5）消防泵在启动过程中,若任一台启动失败,系统能立即自动切换启动备用泵.

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（6）火灾消防施救结束后,所有设备及阀门的复位操作由人工手动完成.

4其他消防系统

4.1泡沫灭火系统

根据《石油化工企业设计防火规范》及《低倍数泡沫灭火系统设计规范》的规定,罐区的储罐采用半固定式泡沫灭火系统.泡沫灭火采用蛋白泡沫液,混合比取6%.本工程泡沫混合液流量56L/s,按6：94（泡沫液：水）比例将泡沫液压出从而形成泡沫混合液,泡沫混合液经管道送至储罐上的空气泡沫产生器、泡沫枪等设备,供扑救火灾使用.

4.2蒸汽灭火系统

装置内设置有一定数量的软管站,使可能出现的泄漏点在灭火蒸汽软管覆盖范围内.

4.3建筑灭火器配置

（1）建筑灭火器配置依据为《建筑灭火器配置设计规范》.

（2）根据工艺物料的性质和火灾的种类,本项目各建构筑物配置磷酸铵盐干粉灭火器、泡沫灭火器和二氧化碳灭火器灭火.

4.4火灾报警系统

火灾报警系统包括各生产装置的火灾报警及控制,以及与消防系统的联动控制.

5结论

随着石油工业的发展,要求消防系统的控制水平不断提高,反应迅速、控制准确、安全可靠是消防系统的必备条件.稳高压消防给水系统、泡沫灭火系统、蒸汽灭火系统、火灾报警系统是大型石油化工企业消防水系统的主要组成部分,其在设计中各自独立又互相关联,一个完善的消防系统就是能将各组成部分协调统一,充分发挥各自的作用,构成一个完整的控制系统,为石油化工企业安全生产保驾护航.

参考文献：

[1]伊军,喻建良,蔡涛,等.植物油储罐的消防设计[J].消防科学与技术,2007,26（2）：170-172.

[2]《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）

[3]《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50151-2010）

[4]《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）

[5]冯辉,张智.石油化工企业消防设计[J].消防科学与技术,2009,28（3）：192-195.

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