韓敏(北京中航油工程建設有限公司,北京 100012)
有關油庫消防設計問題的研究
韓敏(北京中航油工程建設有限公司,北京 100012)
油庫作為石油化工企業生產過程中特別重要的一項組成部分,主要的作用就是對石油化工產品進行中轉和儲運。想要確保石油化工企業能夠安全、穩定地進行生產,就必須要確保石油化工企業的產品在儲運的過程當中的安全問題,所以,我們要對油庫的消防設計工作充分地進行研究,對于油庫消防設計過程當中存在的一些主要問題,制定科學的、完善的設計優化方案,使得我們國家的石油化工行業能夠穩定、快速地發展。
油庫;消防設計;注意事項
在我們國家的市場經濟環境當中,石油化工行業具有非常重要的位置,有著不可替代的作用。油庫在石油化工生產當中是非常重要的組成部分,主要起到的作用就是對生產的產品進行儲存以及運輸。為了確保我們國家的石油行業能夠穩定、快速地發展,就一定要對油庫的消防設計工作加強重視,對于存在的問題及時地進行解決。針對油庫消防設計中的一些問題,本文提出以下一些建議,供工程實踐參考。
在油庫消防系統的設計中,應該建立多途徑的消防報警系統,改變傳統使用單一的電話報警方式,可以在重要位置安裝視頻監控,在監控室安排多人輪流值班,保證油庫的安全,或是在重點區域或中大型儲罐上安裝一些火災自動報警器,增加報警點等等?;馂淖詣訄缶到y包括火焰探測、煙感探測、溫感探測等方式,根據具體情況選擇適合的自動報警方式。油庫消防自動化是大勢所趨,目前,一些發達國家在油庫消防自動化管理方面已經達到了很高的水平,既提高了消防安全等級,也節省了人工成本,從長遠看,對提升經濟效益也是有幫助的。
不論油庫儲罐采用火災自動報警系統聯動啟動消防控制系統還是人工確認手動啟動消防控制系統,油罐消防控制均可實現一鍵式消防,一鍵式消防方式為:將每座油罐均按照著火罐考慮,將需要啟動的消防泵、泡沫比例混合裝置、著火罐和相鄰罐消防支管控制電動閥門聯動編程,并采用總鍵控制,消防時,只需要啟動一個按鍵,即可自動開啟相應消防泵、泡沫比例混合裝置以及著火罐和相鄰罐的消防控制閥門進行消防,這樣既能快速啟動消防設施,爭取了寶貴的初起火災救援時間,又避免了操作人員由于緊張可能會造成的誤操作。
儲罐冷卻水開始進行供給的時間指的就是從儲罐著火開始就進行冷卻,一直到儲罐火焰完全被撲滅,而且必須要使儲罐罐壁的溫度下降到不會導致復燃這一時間。通常情況下,如果儲罐的直徑越小,那么火場組織就更加的簡單,撲滅的時間會比較短,也使得冷卻的時間也比較短。
《石油庫設計規范》(GB50074-2014)當中已經明確的進行了規定,直徑大于20m的地上固定頂立式儲罐還有就是直徑大于20m的浮盤必須要采用容易熔材料制作的內浮頂儲罐冷卻水供給時間為9h,而其他的一些地上立式儲罐冷卻水供給的時間為6h。在《消防給水及消火栓系統技術規范》(GB50974-2014)以及《石油化工企業設計防火規范》(GB50160-2008)當中,對上述儲罐冷卻水供給時間的規定分別是6h和4h。
冷卻水供給的時間直接關系到燃燒的具體時間。根據《石油庫設計規范》(GB50074-2014)第12.2.11條表6統計的地上鋼儲罐火災撲救的記錄,地上鋼儲罐燃燒的最長時間是4.5h。而在一些統計中,沒有撲救的液體儲罐發生火災燃燒時間甚至會長達數晝夜,顯然,按這樣長的時間設計消防用水量是不經濟的。所以,冷卻水供給時間應主要考慮在滅火組織過程中需要立即投入滅火和冷卻的用水量。所以筆者認為按照《石油庫設計規范》(GB50074-2014)第12.2.11條表6統計出來的結果來確定消防冷卻水的供給時間更科學。
在實際火災撲救案例中,消防隊經常會從消防主管上取水供消防救援使用,造成消防水的無序使用。在消防冷卻水系統按照固定式消防冷卻水系統用水量稍加富裕設計的情況下,消防用水無序使用會造成固定式消防冷卻水系統供水量不足,也會造成消防總儲水量的不足。
《石油庫設計規范》(GB50074-2014)根據公安部的意見,對地上儲罐的消防冷卻水供給時間在上一版規范的基礎上增加了50%,也相當于冷卻水儲存量增加了50%,但沒有將儲罐區室外消火栓用水量增加在消防泵及消防主管供水能力中,消防救援時如果消防車從消防主管上取水,則會影響儲罐固定消防冷卻水系統供水強度,如從消防水池子(罐)取水的話,實際操作性相對會差一些。
《消防給水及消火栓系統技術規范》(GB50974-2014)中根據單罐儲存容積規定了甲、乙、丙類可燃液體地上立式儲罐區的室外消火栓用水量,相比較儲罐固定式消防冷卻水系統用水量,其增加室外消火栓用水量并不多,在實際火災撲救時取水更方便、可靠。
綜上,筆者認為,地上儲罐消防冷卻水供給時間按照統計的數據作為依據,分別選用6h和4h,同時,將室外消火栓用水量計算在儲罐區消防冷卻水系統設計內這樣的設計更合理,也更具有可操作性。
按照天津消防科研究所在對5000m3固定頂儲罐進行滅火實驗所得出的數據表明,當冷卻水供給強度以周長計算為0.5L∕(s?m)的時候,此時單位罐壁表面積的冷卻水供給強度為2.3L∕(min?m2),可以保證罐壁在火災中不變形。因此,相關的規范當中對固定頂著火罐供給的強度都是根據2.5L∕(min?m2)來進行規定的。另根據天津消防科研究所在對5000m3固定頂儲罐進行滅火實驗所得出的數據,對相鄰的儲罐計算出來的冷卻水供給強度是0.92L∕(min?m2),因為冷卻水噴頭的工作壓力不能低于0.1MPa,按此壓力計算出來的冷卻水供給強度接近2.0L∕(min?m2),但按實際固定式冷卻系統實際配置的噴頭進行校核后,固定頂相鄰罐供給強度也是2.5L∕(min?m2),如果相鄰罐要實現2.0L∕(min?m2)的供給強度,只能現場手動按預先做好的刻度值去調整消防支管閥門開啟度,這種操作對于小型儲罐尚有意義,但對于采用自動化控制的大型儲罐來說,就使得自動化控制失去了意義。同時,在十萬火急的火災救災現場,靠人工接近火源再去調節閥門開啟度的做法顯然是不科學的,也是不安全的,根據火災撲救現場的時間情況來看,消防隊也都是將相鄰罐的消防冷卻水控制閥門全部開啟的。所以筆者認為,按照《消防給水及消火栓系統技術規范》(GB50974-2014)的規定,相鄰儲罐供水強度與著火罐保持一致更為合理、科學,也與實際消防操作一致。
對于儲罐火災,主要用到的消防炮有泡沫消防炮和冷卻水消防炮。由于使用泡沫消防炮將泡沫混合液打入儲罐較為困難,所以泡沫消防炮作為儲罐主要滅火設施的效果并不好,儲罐區設置泡沫消防炮主要的作用更多是當儲罐區發生漏油事故的時候,用來噴射泡沫混合液覆蓋油面。冷卻水消防炮則更多作為儲罐固定式消防冷卻水系統的一種補充而使用。所以,在消防設計中消防炮不是必須設置的消防設施,這也符合國家相關規范的要求及理念。
如果考慮提高消防安全等級而設置了消防炮,介于在火災或漏油事故時,消防人員難以靠近消防炮操作臺,特別是出現漏油事故的時候,現場油氣的濃度非常的大,消防人員靠近后會存在非常大的安全風險,筆者認為,宜設置遠程控制消防炮。
綜上,按照上述的消防炮在儲罐火災過程中的作用以及國家相關規范的要求,在設置了固定式消防系統的儲罐區,消防炮可以不設置。如果考慮提高消防安全等級而設置了消防炮,那么,消防炮也不應考慮與儲罐固定式消防系統同時工作,不應將消防炮的泡沫混合液用量和消防冷卻水用量疊加在固定式消防系統供給能力中。
總之,考慮到消防安全對于油庫安全運行的重要作用,只有對油庫的消防設計加強重視,對于油庫消防設計工作當中比較重要的一些問題,及時的制定科學、完善的設計優化方案,才能更好地確保油庫能夠安全地運行。
[1]《石油庫設計規范》(GB50074-2014).
[2]《消防給水及消火栓系統技術規范》(GB50974-2014).
[3]《石油化工企業設計防火規范》(GB50160-2008).
[4]張玉軍.油庫消防系統設計中應注意的幾個問題[J].化工管理,2016(31):168-168.
[5]蔡小華.淺談油庫消防設計中應注意的問題[J].工程技術:引文版,2016(12):00297-00297.