白酒廠勾調車間消防給水系統淺析

黃昱瑤，徐志林

（中國輕工業成都設計工程有限公司，四川成都 610000）

0 引言

隨著輕工產業的發展，食品酒類行業的生產技術逐步迭代升級，由此衍生出的諸多白酒廠技術改造項目亟需更加規范的消防工程作為安全生產的重要保障。

本文結合《酒廠設計防火規范》等相關規范對貴州某白酒廠的勾調車間工程實例進行各項消防給水系統分析，并探索在工程實際情況中可能出現的特殊情況及解決思路。

1 某白酒廠勾調車間消防給水系統概述

1.1 工程實例概況

本文所參照工程實例位于貴州省遵義市仁懷市茅臺鎮。茅臺鎮位于貴州高原西北部，地處赤水河谷地帶，地勢低凹。風速小，冬暖、夏熱、少雨、少風的特殊小氣候十分有利于釀造茅臺酒微生物的棲息和繁殖[1]。

某白酒勾調車間依照地形修建，背靠山崖，采用現澆鋼筋混凝土框架結構，地上六層。頂層為過車屋面，接往山頂平臺。該勾調車間為甲類多層廠房，耐火等級為一級，建筑總高度23.4m。

1.2 消防給水系統概況

白酒勾調車間應設置水噴霧滅火系統或泡沫滅火系統。當白酒儲罐區單罐容量小于500m3，可采用半固定式泡沫滅火系統。白酒金屬儲罐應采用消防冷卻水系統，設計噴霧強度不應小于6L（/min·m2），持續噴霧時間不應小于4h。且白酒勾調車間的滅火器配置場所危險等級應為嚴重危險級[2]。

本文研究的工程實例中，白酒勾調車間設有金屬儲罐區，屬于小型白酒儲罐，單罐有效容積25m3。綜上所述，該車間的消防給水系統分為以下4類：①室內消火栓系統；②室外消火栓系統；③半固定式泡沫滅火系統；④防護冷卻水噴霧系統。

1.2.1 室內消火栓系統、室外消火栓系統

室內消火栓、室外消火栓屬于最為常規的給排水消防設施。根據該建筑的使用性質、總高度、總體積，設計室內消火栓系統消防用水量為10L/s，室外消火栓系統消防用水量為35L/s，火災延續時間3h[3]。

該車間室內消火栓系統為濕式系統，除消防水池和消防泵供水以外，還有廠區屋頂水箱及穩壓泵維持的臨時高壓系統。由于該車間為甲類廠房，水槍的充實水柱不應小于13.0m，室內消火栓的間距應保證同層任何部位有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達。

該車間有符合規范標準的室外消火栓保護，室外消火栓間距不大于120m，且在廠區總圖給排水設計施工中另行表達，本文僅探討車間內消防給水系統，因此不做贅述。

1.2.2 半固定式泡沫滅火系統

撲救酒類火災，必須在滿足食品安全要求的前提下，尋求環保、高效、可靠的滅火劑和滅火系統。目前白酒廠的金屬儲罐大都采用泡沫滅火系統，因此酒廠采用金屬儲罐儲存白酒、食用酒精時，可采用泡沫滅火系統，儲罐的保護面積根據儲罐形式確定[4]。鑒于白酒勾調車間的金屬儲罐內儲存的酒液燃點低、密度小，儲罐規格小，該車間設置半固定式泡沫滅火系統，即固定式泡沫產生器+輔助用移動式泡沫槍的低倍數泡沫滅火系統；其中由于水溶性液體分子的極性和脫水作用，泡沫會遭到破壞導致無法浮升到液面，因此該車間選用液上噴射式泡沫產生器。

該車間的低倍數泡沫滅火系統主要保護對象為金屬儲酒罐，單罐有效容積為25m3，設置固定PC4型橫式液上噴射式泡沫產生器，連續供給時間為25min，泡沫混合液供給強度為12L（/min·m2）。固定頂儲罐保護面積以橫截面積計，單罐保護面積為12.57m2。每罐設置一個泡沫產生器，并配置泡沫緩沖裝置，詳見剖面圖如圖1所示。

圖1 金屬罐PC4型橫式液上噴射式固定泡沫生產器布置

同時配置用于撲救液體流淌火災的輔助泡沫槍，泡沫槍單支流量240L/min，連續供給時間10min，泡沫槍設泡沫室內消火栓箱中，并配置一臺SN65室內消火栓，一條25m的DN65有襯里水帶，選用PQ8泡沫槍，栓箱型號為SG24A，栓口距地面距離為1.1m。泡沫消火栓箱的平面設置與常規室內消火栓平面設置同理。

泡沫液選用6%抗溶性水成膜泡沫液，系統按單個噴射器及兩支泡沫槍同時啟動的流量計算，泡沫液流量12L/s。泡沫混合液一次滅火用量以罐內用量、泡沫槍用量、管道剩余量計，選用ZPHY15/5囊式比例混合裝置，泡沫罐、囊式比例混合器設于消防泵房中。

需要注意的是，白酒儲罐區發生火災后撲救難度大，快速啟動滅火系統使抗溶性泡沫覆蓋燃燒液面至關重要，因此泡沫混合液管道控制閥應能遠程控制開啟[4]。

1.2.3 防護冷卻水噴霧系統

白酒廠的金屬儲罐一般多排布置，移動式水槍的射流容易被儲罐和墻壁阻擋，充實水柱不易抵達需要保護的儲罐，因此需采用固定式消防冷卻水系統，如圖2所示。

圖2 金屬罐防護冷卻水霧噴頭布置

該車間的單座儲罐保護面積37.84m2，噴頭數目為9個，采用K=18.9、霧化角為120°、有效距離為1.8m的水霧噴頭，噴頭最小壓力為0.2MPa，繞罐壁頂部呈環狀布置，采用電動閥控制，發生火災時同時啟動著火點儲罐及周圍6m范圍內最多3個儲罐的防護冷卻水霧噴頭。經復核，該儲罐的防護冷卻水霧噴頭流量滿足規范規定的水噴霧強度。

2 設計要點綜述

酒精屬于極性溶劑，在《泡沫滅火系統設計規范》中歸類為水溶性甲類液體，因此必須強調抗溶性泡沫液的選用，以及液上噴射的噴放方式。另外需要注意的是，由于泡沫罐、泡沫混合器設置在消防水泵房中，與長期充水的室內消火栓系統、水噴霧系統不同，需要從火災自動報警系統感應到著火點，到系統響應開始制備混合泡沫液，并輸送到火災發生的車間內，計算固定式泡沫產生器開始滅火所需的時長。因此在工程建設中還需考慮到泡沫液輸送的流速、管道總長、水力損耗等。

貴州茅臺鎮醬香型白酒廠建設數量眾多，主要修建于茅臺河谷濱河地帶，依山近水，地勢并不平坦，廠區通常規劃在較為狹長的地段。本文所涉工程實例便是非常典型的例子，白酒勾調車間所處位置與消防水泵房的水平距離約300m。依照規范，泡沫液的流速不得大于3m/s，因此泡沫混合液在廠區室外干管內的輸送時間便已經超過了100s。而泡沫消防水泵啟動后，泡沫混合液必須在5min內送達起火的儲罐，這是需要考慮的重點之一。

防護冷卻水噴霧系統對于白酒儲罐的參數規定，在《酒廠設計防火規范》中的參數比《水噴霧滅火系統技術規范》更為嚴格，例如對于甲類液體儲罐的防護冷卻水噴霧供給強度的要求，如按照《水噴霧滅火系統技術規范》，供給強度2.5L（/min·m2），而在《酒廠設計防火規范》中為6L（/min·m2）；此時應以《酒廠設計防火規范》為準。

此外在制定此類車間的水消防系統方案時，還應與建筑、總圖、工藝等專業積極溝通，例如事故存液池、儲罐之間的防火堤及防火堤內排水等。含酒污水的排放與處理也是給排水專業在酒廠類工程中所需注意的重點，對管道材料也有特殊要求。

3 結語

在輕工業類工程建設項目中白酒廠技術改造項目屬于較為復雜特殊的類別，由于酒精易揮發、燃點低，事故時易觸發流淌性火災，消防工程的建設極為重要，因此設計消防給水系統時，尤需仔細研究規范、慎重選型，設計應貼合實際情況。