探究化工消防給水排水設計

賈屹

（華陸工程科技有限責任公司，西安710000）

1 引言

化工廠區的給水排水消防設計工程如果在正式投入使用之前，沒有充分考慮設計的合理性，將會給后期的檢修改造帶來隱患。因此，保證工廠給水排水消防設計的合理性、質量水平以及安全性尤為重要。

2 穩高壓消防給水系統

2.1 優勢

穩高壓消防給水系統屬于臨時高壓消防給水系統中的一種。穩高壓消防系統針對水壓和流量可以運用穩壓泵與氣壓水罐所組成的穩壓裝置來進行調整，這樣就能夠保證滿足火災初期的用水量，在火災發生的關鍵時刻發揮其重要作用。其所表現出的穩定性、安全性以及經濟實用性受到了眾多化工廠區的青睞。

正常情況下，穩高壓消防給水系統在管網壓力出現滲漏，使其下降到一定值時，通過穩壓泵的調節作用來幫助管網水壓上升到設定的上限值。而火災發生時，通過壓力將自動連鎖啟動消防水泵，從而加強消防設施的應急防護能力，提供充足的水量來進行滅火。

2.2 火災應急處理

當廠區內部裝置區或者罐區出現火災情況時，需要立刻啟動動現場報警按鈕，由聲光報警通知廠內消防隊、泵房以及消防值班室迅速采取相應的措施。而為了能夠實現及時滅火，當外管網的壓力降低到一定水平，消防報警系統在消防水泵自動啟動后也會同時報警。控制室的值班人員在收到該信號后需要對火災現場進行確認，并根據控制設備所顯示的消防設施工作狀態決定是否啟動火災應急處理機制。針對消防主泵的控制，根據外管網的設定壓力與流量情況將消防主泵中的任意一臺設置為自啟動消防主泵，另外2～3臺消防主泵的開啟方式則分為人工開啟、設置壓力表來自動開啟、延時依次啟動以及根據出水流量變化來進行自動啟動，在消防水泵出口上還會設置有電動閥、止回閥與水錘消除器3種水泵控制閥來保證消防水泵如遇險情能夠被及時開啟[1]。在現場需要根據火災險情分布的嚴重性來啟動對個區域的消防主泵，然后安排滅火人員及時滅火，在火災險情得到充分控制之后才能夠由有權限的人員手動關閉消防主泵[1]。

3 泡沫滅火系統

化工廠灌裝區所存放的大部分都是工藝物料，且這些工藝物料的種類比較復雜，針對其中的可燃液體儲罐，首先要進行消防水冷卻，然后再采用固定式或者半固定式泡沫滅火器來進行滅火，在滅火系統的設置上可根據物料特性使用裝載抗溶性泡沫液的固定泡沫滅火系統，然后根據泡沫混合液的供給強度、供給時間與面積來確認灌裝區消防需用泡沫量。當這種泡沫混合液的供給強度為12L/（min·m2），保護面積約為800m2時，泡沫混合液流量為不小于160L/s，持續時間不得小于規范要求最小供給時間，就可以保證在火災發生時使泡沫滅火系統在灌裝區持續發揮滅火效果。除此之外，在灌裝區四周一旦發生火災，控制室就會將泡沫混合裝置的電動閥門與消防水泵立即打開，盡可能減少廠區損失[2]。

4 管網設計要求

首先要提到的是生產裝置區的情況，其消防設計基本由消防水池、穩壓泵、消防水泵、給水管網及消防用水設施構成。通常情況下，在進行消防設計的過程中，將多個生產裝置進行聯合統一布置，形成環狀消防管網，同時在關鍵點運用支管來保證消防設施的安全性[2]。此外，環狀管網需要被分為多個獨立管段，每個獨立管段內的消火栓數量不能超過5個。在廠區消防道路上必須沿途設置消火栓，在裝置區的消防炮、固定噴淋裝置以及在灌裝區的固定噴淋裝置等消防供水要求由穩高壓消防給水系統接入。冬季消防管道如果出現冰凍，就會引起設備癱瘓，所以需要在管道上安裝伴熱系統或采用干式系統，以此來對結冰以及凍裂問題進行有效解決，從而使得在冬季的使用過程中液體在管道中流通順暢。

為了保證管網供水能力達標，就需要設置口徑大小約為1/8主管徑的自動排氣閥。通常情況下，會將自動排氣閥設置在每一個管道的最高點之上，或者是長距離上升段的位置上。而又因為化工廠內部的管網分布本身比較復雜，所以為了后期的檢修便利，也會在管網系統的最低點處以及閥門井內的位置設置放空閥，同時將檢修閥門設置為明桿閘閥或帶啟閉顯示的暗桿閘閥，以方便知曉閥門的啟閉狀態。消防給水管道的管徑則應該從消防區域用水量與給水流速等因素來進行綜合考量，正常情況下給水流速的大小不會超過2.5m/s，而且進水管的設置不能少于2條。

5 其他消防設計概念的補充

消防設計相關工作中需要注重以下幾點：（1）消防設施與被保護對象之間不能存在障礙物，尤其是消防水炮布置時，應注意管廊等障礙物，如果無法滿足滅火要求，可以在管廊上增加消防水炮；（2）可以將消防水炮的閥門設置為蝶閥，以保證關鍵時刻能夠快速開啟，這樣能夠提升其使用的效率，針對消防水炮供水外露管道也要做好相應的保溫措施。

6 雨水污水的分流排放系統

在化工廠消防工程中的污水生產裝置的日常管理不當是往年火災發生的高發原因之一，因為化工廠所生產的原料污水中含有各種各樣易燃易爆并且有毒的物質，如果這些物質之間因為操作不慎或者機械故障等問題互相發生化學反應，就會很容易引發爆炸火災的情況，所以在污水生產方面需要保證全廠生產污水不會超過相關要求，并且在設備區、生產區、儲存區每一圍堰的出水口以及污水排放管和廠區排水管連接處設置水封井，甲類和乙類裝置的污水下水井蓋也必須保持密封狀態。為了能夠滿足生產裝置區的生產需要、日常安全以及盡到環境保護的責任，首先，在零散污染區域會實施分流系統，也就是污染面積較小或排水點較少的區域設置為手動閥門或自動閥門進行雨污切換，對污染雨水進行人為控制分離或者自動分開；其次，在較大區域的分流系統則設置為調節池，調節池的容積由降雨量與污水量來綜合考慮設計；最終，將雨水分成2個部分進行排放，初期污染雨水排入生產廢水管網，送至污水處理站進行處理，后期清凈雨水排入雨水管網，從而實現雨污水分開處理。

7 消防污水排水系統

在火災發生時，由于化工企業內部管道和裝有化工原料的容器出現破裂和熔化現象，經過熔化的物質以及燃料混合外泄，產生了一定量的消防污水，而這種消防污水如果流通到地下水環境或者江河湖海，就會對水資源環境造成不可磨滅的影響。所以在消防污水排水系統的建設過程中，注重施工材料的應用以及施工技術的落實，并且在設計上盡可能地保證安全，才能夠綜合提升管道質量，確保不會為環境造成負擔。首先，在管道材料的選用上盡可能選用環保耐用的材料；其次，針對消防污水要設置有專門的收集系統，使其能夠被排放到消防事故水池，然后排入污水處理單元來進行處理。而污水處理池的大小則需要根據廠區大小以及管道分布情況來設置容量，確保日常污水與消防污水等都可以得到有效的處理。

8 結語

由于給水排水消防設計上本身存在的復雜性特征，同時關系到廠區的安全生產與廠區工作人員的人身安全，責任重大，所以就需要進行綜合系統的考量來完善整體的布局，這樣才能為化工廠的未來發展提供保障。