石油天然氣站場給排水消防設計探究

王晨暉，黃開貴

（中國石油管道局工程有限公司，上海200127）

1 引言

石油天然氣站場建設為城市經濟發展起到重要的推動作用，但是石油天然氣屬于易燃易爆品，遇明火會發生爆炸或火災，給社會造成難以估計的損失。因此，在石油天然氣站場建設給排水消防系統，能夠在很大程度上提升石油天然氣站場的安全性，有效降低火災給人們帶來的損失。因此，研究石油天然氣站場給排水消防設計要點很有必要。

2 石油天然氣站場給排水消防設計原則

2.1 安全性

安全性是石油天然氣站場給排水消防設計的首要原則，指的是給排水消防系統、設備的可靠性，包括國家強制性標準以及各種安全認證[1]。

2.2 前瞻性原則

前瞻性原則即在給排水消防設計中，應充分考慮石油天然氣站場的長期發展，確保設計符合長足發展需求。

2.3 實用性原則

實用性原則即經濟原則，就是在給排水消防設計中，在滿足設計要求的基礎上，盡可能降低設計成本。不建設無用裝置，不建設無用連鎖，不建設無用系統，進而降低設計成本，達到節省投資的目的。

3 石油天然氣站場給排水消防設計要點

3.1 穩高壓消防給水系統

穩高壓消防給水系統是石油天然氣站場消防給水系統的重要組成部分，其一般有站場設置的環狀消防管網、穩壓泵等消防水穩壓系統、消防水罐等消防水池、消防水主泵等組成[2]，其中消防水池（罐）的設計應該注意以下幾個方面：①水池（罐）容量應滿足最大一次火災需要的滅火水量以及領取的水量，確保在發生最大火災能保證連續補水時，消防水池（罐）的容量可減去火災延續時間內補充的水量。②應采取相應措施，區分生活、生產用水與消防水池（罐）用水，確保消防水池（罐）用水不作他用，另外，在高原等極端區域，應做好防凍措施，避免水池（罐）被凍壞。③確保每座水池（罐）內的水不超過1000m3，水池（罐）的補水時間控制在96小時之內。

另外，穩高壓消防給水系統管網的消防水壓力一般需要穩壓設施來維持，當管網系統壓力降低時，連鎖會自動啟動消防水泵，及時向火災現場供水，進而實現對火災的有效控制，提升石油天然氣站場的整體消防水平。

3.2 火災自動報警系統

火災自動報警系統的設計應該符合國家相關標準，我國現行的規范是《火災自動報警系統設計規范》（GB50116-2013），因此火災自動報警系統應遵守這一規范，將火災自動報警系統分為區域報警系統、集中報警系統和控制中心報警系統[3]。另外，當選擇帶閉式噴頭的傳動管傳遞火災信號時，傳動管的直徑應控制在15～30mm之間，長度控制在300米之內，閉式噴頭的布置間距控制在2.5m之內。

3.3 滅火設施布置

①消防栓系統。消防栓系統包括室內與室外兩方面，其中室內消防栓應根據具體的環境、技術等因素合理選擇，一般采用濕式消火栓系統，另外，油罐區室外消防栓應設置在防護墻或者防火堤之外，根據室外消防栓的保護半徑和設計流量，合理確定儲藏罐的室外消防栓的數量。根據建筑規模，應在室內各層設置消防栓，為室內安全提供保障。滅火器的選擇上，要選擇滅火效果較好且技術較新的滅火器，例如水基型泡沫滅火器等。另外，當消防栓系統需要擔任為泡沫滅火系統等其他系統提供水源的重任時，其設計流量應疊加該系統所需水量。②自動噴水系統。自動噴水系統包括干式系統和濕式系統，在設計過程中應根據采用的工藝、周圍環境等因素合理選擇。根據站場規模、設備類型、常見火災危險系數等因素確定設計參數，根據火災類型、工藝特點等因素，合理選擇噴淋系統。

3.4 消防泵組安裝技術

消防泵組可以選擇同步排吸消防水泵，同步排（自）吸消防水泵是一種處于液位之上進行安裝的自灌式取水消防泵，因該泵的泵軸平面在前置自灌裝置的液面以下，啟泵時，水靠重力勢能自然倒灌進水泵中，故可以零秒出水。同時該泵在滿足自灌的同時還附有自吸功能，自吸高度可達8.5m，進口管路水平距離可達千米。與此同時，無需建造地下泵房，還能節省土建投資造價，縮短工期，避免淹沒泵房事故的發生。

消防泵組裝應符合一定的標準，具體如下：①消防泵應設置自動回流管；②每組水泵的吸水管應大于兩條，并且當一條吸水管無法正常工作時，確保一條能夠通過全部水量；③一些需要經常開啟且直徑大于300mm的閥門，應該采用氣動閥或電動閥，并且要確保其能夠手動進行操作；④水泵最好選擇自灌式引水的方式，如果必須采用負壓上水的方式，應保證每臺消防泵有單獨的吸水管。

3.5 石油天然氣站場的場地設計

①排水明溝。石油天然氣站場應采用梯形或者矩形斷面的排水明溝，其中明溝起點深度應大于或者等于0.2m；

②石油天然氣站場應設置完善的雨水排水系統。排水系統的排水方式應根據場地的地質條件、環境衛生要求、建筑密度等因素確定，可以選擇的方式包括地面自然排滲、明溝排滲、暗溝排滲等。

4 消防給排水設計實例

某石油天然氣站場位于寧夏靈武市的寧東鎮，在靈武市東南約30公里，東臨黎羊公路和古窖子車站[6]。油庫碼頭屬于一級石油庫，油品設計年儲運能力為50萬噸。原油罐區共由2座10×104m3油罐、2座2×104m3油罐組成，占地面積34500m2。

該站場在給排水及消防工程設計中，嚴格遵照國家規范及標準，采取清、污流分區的方式進行排水系統設計，單獨處理生產污水，并設置較為完善的消防冷卻水系統以及泡沫消防系統。具體而言，大容量油罐的消防冷卻水系統和泡沫滅火系統的控制閥門采用了遠程控制，以便盡快在火災發生之初將火撲滅，并極大地為人員的安全提供了保障，避免火災蔓延時造成巨大的經濟損失和人員傷亡；為防止事故狀態下受污染水排至廠外，此次設計最大限度地將事故排水控制在廠區內，各個排水口設置排水截斷設施，在事故排水設計上增加安全防控措施，完善事故水系統，避免發生火災爆炸事故引發的重大環境污染事故；排水系統進行了清污分流，并在防火堤外面及庫區的含油污水管道上合理設置切斷閥和水封設施，防止易燃、易爆氣體沿著管道蔓延。總體來說，該站場的給排水消防設計符合相關標準。

5 結語

總而言之，石油天然氣站場的給排水消防設計很重要，因此，相關人員在設計過程中，應遵循《石油天然氣工程設計防火規范》等相關法律法規，根據需求合理設計穩高壓消防給水系統、火災自動報警系統等，提升石油天然氣站場的抗火災能力，為石油天然氣場站提供安全保障。