化工給排水系統(tǒng)存在的不足與優(yōu)化

陳宗元，羅 禪，呂良宇，黎國秋，陳 湘

（中國建筑第二工程局有限公司，云南昆明 650224）

1 化工給排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析

1）在化工給排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)建設(shè)當(dāng)中，最重要的系統(tǒng)基礎(chǔ)性部分就是系統(tǒng)的穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)。這一系統(tǒng)作為現(xiàn)代化工在發(fā)生突發(fā)火災(zāi)爆炸安全隱患中的關(guān)鍵性防護(hù)系統(tǒng)，不僅能夠在發(fā)生火災(zāi)爆炸隱患的同時(shí)第一時(shí)間啟動(dòng)對應(yīng)的消防裝置開展消防救援，同時(shí)也能在最大限度上保障有關(guān)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，降低化工廠由于火災(zāi)爆炸隱患所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損傷。

2）在化工給排水系統(tǒng)的應(yīng)用當(dāng)中，能夠在最大限度上實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)消防功能的關(guān)鍵性組成部分，就是給排水系統(tǒng)中的消防栓系統(tǒng)。消防栓系統(tǒng)的主要功能就是有效阻止化工火災(zāi)安全隱患現(xiàn)象的蔓延，并通過針對易燃易爆化學(xué)用品進(jìn)行及時(shí)控制后，從根源上抑制化工火災(zāi)現(xiàn)象的蔓延，避免造成更為巨大的人員經(jīng)濟(jì)損傷現(xiàn)象[1]。

3）這一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作為實(shí)現(xiàn)化工給排水系統(tǒng)消防應(yīng)用的重要前提，更是保障化工及排水系統(tǒng)安全建設(shè)的唯一途徑，即管網(wǎng)系統(tǒng)。那么在管網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用當(dāng)中，這一系統(tǒng)作為整個(gè)排水系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)消防作業(yè)下的水資源主要輸送渠道，也是保障整個(gè)化工及排水系統(tǒng)在消防供水系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作的發(fā)展前提。所以在管網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)上，還必須保障在水資源供給上的效率性以及可靠性，以此來及時(shí)開展火災(zāi)救援工作。

2 化工給排水系統(tǒng)的不足

2.1 管道設(shè)計(jì)存在問題

通過對化工及排水的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析后可以了解到，化工給排水系統(tǒng)下的管網(wǎng)系統(tǒng)作為整個(gè)排水系統(tǒng)建設(shè)的重要前提，在實(shí)際的排水系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中，并沒有注重在化工及排水系統(tǒng)上的管道設(shè)計(jì)問題，只是將管道周圍的布置工作看作管道設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工作。這也是由于在管網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用過程當(dāng)中，如果不能及時(shí)保障管網(wǎng)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上的水壓供給問題，那么在發(fā)生化工火災(zāi)安全隱患的狀態(tài)下，也無法滿足實(shí)際的火災(zāi)救援水資源需求。另外還有一些化工企業(yè)在針對管道材料進(jìn)行選購的過程中，為了進(jìn)一步滿足化工產(chǎn)業(yè)本身的經(jīng)濟(jì)效益，所采取的管網(wǎng)材料均體現(xiàn)出成本低、質(zhì)量差的重要現(xiàn)象。這也將直接導(dǎo)致在實(shí)際的化工給排水系統(tǒng)運(yùn)行上，發(fā)生嚴(yán)重的化工管道爆裂問題。

當(dāng)前，有關(guān)化工及排水系統(tǒng)的管道設(shè)計(jì)存在隱患，主要體現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：①針對化工作業(yè)的火災(zāi)安全隱患發(fā)生現(xiàn)象來說，如果沒有注重在系統(tǒng)上的管道設(shè)計(jì)問題，那么也將導(dǎo)致化工及排水系統(tǒng)管道在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，所噴射的水資源速度以及水資源滅火距離達(dá)不到滅火標(biāo)準(zhǔn)，更無法實(shí)現(xiàn)在火災(zāi)隱患發(fā)生上的蔓延控制。②如果化工廠在管道設(shè)計(jì)中仍然采用較為劣質(zhì)的水管，那么這些管道在實(shí)際的利用上也無法承受過大的水壓，引發(fā)對應(yīng)的水管爆裂現(xiàn)象。而這種水管爆裂現(xiàn)象在最嚴(yán)重的情況下，也會(huì)導(dǎo)致整個(gè)化工及排水系統(tǒng)的應(yīng)用癱瘓，造成更為嚴(yán)重的火災(zāi)險(xiǎn)情[2]。

2.2 消防栓的設(shè)計(jì)問題

在化工給排水系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用過程中，消防栓系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)作為整個(gè)火災(zāi)搶險(xiǎn)中的重要作用之一，更是滿足化工及排水系統(tǒng)在發(fā)生火災(zāi)險(xiǎn)情狀態(tài)下的重要消防職能系統(tǒng)。但從目前的消防栓設(shè)計(jì)問題來看，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)消防栓減壓閥的設(shè)計(jì)問題。消防栓的減壓閥作為整個(gè)消防栓系統(tǒng)應(yīng)用的重要功能環(huán)節(jié)之一，如果不能實(shí)現(xiàn)在消防栓減壓閥上的科學(xué)設(shè)計(jì)，那么也將直接導(dǎo)致由于消防栓水壓過大所導(dǎo)致的消防栓系統(tǒng)損壞現(xiàn)象，難以開展有效的火災(zāi)搶險(xiǎn)工作。

2.3 補(bǔ)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題

在化工給排水系統(tǒng)下的水池補(bǔ)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中，最重要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題主要包括補(bǔ)水閥門的類型選擇、補(bǔ)水閥門的建設(shè)位置、補(bǔ)水管道的出水口位置以及整個(gè)補(bǔ)水系統(tǒng)的防凍效應(yīng)等。首先在整個(gè)補(bǔ)水系統(tǒng)的補(bǔ)水閥設(shè)計(jì)過程中，如果將補(bǔ)水閥門設(shè)置在水池的頂面或是地下閥門的井中，就必要考慮到整個(gè)化工給排水系統(tǒng)所涉及到的環(huán)境、氣候以及安裝條件等主要因素。例如，如果是在北方冬季易于結(jié)冰的狀態(tài)下，那么補(bǔ)水閥就應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)在地下閥門井中，避免將補(bǔ)水閥設(shè)置在水池底面上。但從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，一些化工產(chǎn)業(yè)明知道在易于結(jié)冰的狀態(tài)下仍然將補(bǔ)水閥設(shè)置在了水池頂面，雖然為了防止補(bǔ)水閥凍壞實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的電伴熱保溫處理，但這樣一來不僅耗費(fèi)了巨大的系統(tǒng)建設(shè)成本，同時(shí)在后期的運(yùn)行維護(hù)上也增強(qiáng)了難度。

在補(bǔ)水系統(tǒng)的補(bǔ)水管道出水口位置設(shè)計(jì)中，通常情況下可分為儲(chǔ)水池底部以及儲(chǔ)水池頂部兩種形式。這兩種形式下的補(bǔ)水管出入口位置設(shè)計(jì)又可以分為兩種做法：①將補(bǔ)水管以地面穿過池壁的形式直接進(jìn)入到儲(chǔ)水池底部②仍然是將補(bǔ)水管從地面穿過池壁的方式，但卻是在出水池的底部沿池壁立起對應(yīng)的補(bǔ)水管出水口設(shè)計(jì)。當(dāng)前，這兩種形式的補(bǔ)水管道出水口設(shè)計(jì)問題主要存在以下兩方面缺陷：一方面在補(bǔ)水系統(tǒng)的運(yùn)作過程當(dāng)中，如果補(bǔ)水管道的出水口位置已經(jīng)超出了整個(gè)水池的水位，那么將無法更加直觀清晰地觀察到整個(gè)補(bǔ)水系統(tǒng)用運(yùn)作情況，更無法實(shí)現(xiàn)在補(bǔ)水系統(tǒng)浮球閥上的有效調(diào)試。尤其是在兩個(gè)或兩個(gè)以上補(bǔ)水閥同時(shí)進(jìn)入一個(gè)蓄水池進(jìn)行補(bǔ)水的過程中，如果任何一個(gè)補(bǔ)水閥發(fā)生故障，也將無法直觀觀察出水口的水流狀況，難以實(shí)現(xiàn)在故障補(bǔ)水閥上的有效判斷與處理。另一方面，大口徑的補(bǔ)水管在計(jì)量上通常都會(huì)采用超聲波流量計(jì)方式，所以如果將補(bǔ)水系統(tǒng)在管道出水口位置設(shè)置在池底，那么將更難以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水系統(tǒng)的排氣與穩(wěn)流，對于超聲波流量計(jì)過程的調(diào)試與運(yùn)作也將產(chǎn)生不同程度的影響[3]。最后，在補(bǔ)水系統(tǒng)的防凍效應(yīng)管理中，尤其是針對我國北方地區(qū)冬季室外的易結(jié)冰地區(qū)，如果仍然采用電半熱加溫的補(bǔ)水防凍效應(yīng)下，那么也將持續(xù)抑制整個(gè)補(bǔ)水系統(tǒng)的運(yùn)行問題。

2.4 總管上未設(shè)過濾器

在化工給排水系統(tǒng)的應(yīng)用與建設(shè)當(dāng)中，所涉及到的化工項(xiàng)目需水量極大，所以考慮到整個(gè)化工項(xiàng)目的消防安全生產(chǎn)要求，必須在整個(gè)化工項(xiàng)目工程的開展上實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)水池以及供水系統(tǒng)的有效建設(shè)。在通常情況下，化工給排水系統(tǒng)下的外界水資源要想進(jìn)入到蓄水池之內(nèi)，就必須要設(shè)定對應(yīng)的過濾器、補(bǔ)水閥以及控制閥等有關(guān)設(shè)備，這樣一來也能從根本上保障整個(gè)化工給排水系統(tǒng)的運(yùn)行安全。但從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，由于我國的化工給排水系統(tǒng)在建設(shè)上均處于運(yùn)行初期，所以在外來水資源的利用上不僅要經(jīng)過很遠(yuǎn)的距離同時(shí)也要實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)供水。

2.5 管道排布存在問題

化工給排水系統(tǒng)下的消防栓系統(tǒng)，在整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用的過程當(dāng)中承載著十分重要的角色。但從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國部分化工行業(yè)在消防系統(tǒng)中的管道排布上還存在著不合理問題，但這一問題同樣也是整個(gè)消防栓系統(tǒng)應(yīng)用中的最復(fù)雜環(huán)節(jié)。例如，在化工作業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行中，這些生產(chǎn)設(shè)備本身在管道的排布以及管線的整體材質(zhì)上都具備著較高的標(biāo)準(zhǔn)。但如果無法實(shí)現(xiàn)在管道上的有效排布，那么也將面臨著管道布置工作出現(xiàn)嚴(yán)重的交叉、彎道排布現(xiàn)象[4]。除此之外，也有一小部分化工產(chǎn)業(yè)在實(shí)際的管道排布過程當(dāng)中，為了進(jìn)一步提高管道工作效率，利用了縮短管道排布工作周期的方式來實(shí)現(xiàn)管道排布，直接影響到整個(gè)化工給排水系統(tǒng)在后續(xù)上的利用問題。

3 化工給排水系統(tǒng)的優(yōu)化策略

3.1 優(yōu)化排水管道設(shè)計(jì)

為了進(jìn)一步滿足化工給排水系統(tǒng)在排水管道設(shè)計(jì)上的科學(xué)性與有效性，當(dāng)前在實(shí)際的排水管道設(shè)計(jì)工作優(yōu)化過程當(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)在實(shí)際的管道設(shè)計(jì)工作開展之前，針對整個(gè)化工作業(yè)內(nèi)部進(jìn)行深入調(diào)研。這也是因?yàn)橹挥幸竺總€(gè)管道計(jì)人員充分熟悉了化工廠內(nèi)部結(jié)構(gòu)后，才能實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)走向上的優(yōu)化處理。同時(shí)需要注重的是，在管道設(shè)計(jì)的優(yōu)化上，必須要減少管道彎曲現(xiàn)象設(shè)置的概率，進(jìn)而最大限度上實(shí)現(xiàn)管道設(shè)計(jì)工作的簡化。除此之外，在排水管道優(yōu)化設(shè)計(jì)工作開展的過程中，必須要滿足管道設(shè)計(jì)的安全性與可靠性原則，并在此基礎(chǔ)上利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)管道涉及附件的配備，為后續(xù)的化工給排水系統(tǒng)維護(hù)與檢修奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2 強(qiáng)化消防栓的設(shè)計(jì)

通常情況下，化工給排水系統(tǒng)下的消防栓建設(shè)類別一般為室內(nèi)消防栓。但這種類別下的消防栓類型卻包含了多項(xiàng)消防設(shè)備，例如最具代表的消防栓箱、防水袋接口以及消防水槍設(shè)備?；诖吮尘跋?，在實(shí)際的消防栓系統(tǒng)涉及應(yīng)用上必須注重在減壓閥裝置上的有效建設(shè)。例如，假設(shè)此時(shí)的消防栓進(jìn)水壓力約為0.5MPa[5]，那么此時(shí)實(shí)現(xiàn)減壓閥的有效排布，才能在最大限度上避免由于凈水壓力過大所導(dǎo)致的消防栓損壞現(xiàn)象。除此之外，在針對消防栓位置進(jìn)行優(yōu)化的過程中，還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照我國消防栓在化工給排水系統(tǒng)下的制定標(biāo)準(zhǔn)，將每個(gè)消防栓之間的設(shè)置距離控制在2m之內(nèi)，確保在發(fā)生火災(zāi)隱患的狀況下，能夠利用消防栓設(shè)備實(shí)現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場的有效控制。

3.3 完善水池補(bǔ)水設(shè)計(jì)

在化工給排水系統(tǒng)下的水池補(bǔ)水設(shè)計(jì)完善過程當(dāng)中，在補(bǔ)水閥的設(shè)計(jì)上，必須要充分結(jié)合整個(gè)化工給排水系統(tǒng)在建設(shè)上所涉及到的天氣、安裝環(huán)境等各項(xiàng)因素，確保能夠在不同天氣環(huán)境下實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水閥位置的有效利用。例如在冬季較為寒冷的天氣狀態(tài)下，就必須要將補(bǔ)水閥設(shè)定在蓄水池的底部，這樣一來，不僅能夠解決整個(gè)補(bǔ)水系統(tǒng)的防凍效應(yīng)問題，同時(shí)也能有效保障補(bǔ)水閥門位置的有效安裝。另外，在整個(gè)補(bǔ)水系統(tǒng)的出水口位置設(shè)計(jì)上，必須要將出水口的位置控制在蓄水池水位的頂部，及時(shí)觀察到蓄水池的補(bǔ)水情況，滿足補(bǔ)水系統(tǒng)的正常運(yùn)作需求。

3.4 總管處加裝過濾器

為了進(jìn)一步保障化工給排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在整個(gè)系統(tǒng)的水資源利用上，還應(yīng)當(dāng)針對供水系統(tǒng)在供水管道上安裝過濾器實(shí)現(xiàn)有效建設(shè)。這樣一來，不僅能夠針對整個(gè)供水系統(tǒng)在水資源的利用現(xiàn)象上實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)督，同時(shí)也能夠最大限度避免由于管道雜物所引發(fā)的供水系統(tǒng)補(bǔ)水閥門密封破壞現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)化工給排水系統(tǒng)的有效運(yùn)作。

3.5 優(yōu)化排水管道排布

現(xiàn)排水管道的優(yōu)化排布作為化工給排水系統(tǒng)中的重要組成部分，在實(shí)際的管道排布過程當(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照實(shí)際的管道排布圖紙為依據(jù)，并根據(jù)化工作業(yè)的實(shí)際現(xiàn)場狀況實(shí)現(xiàn)有效排布。如果原有的管道設(shè)計(jì)圖紙排布方案與實(shí)際現(xiàn)場狀況發(fā)生沖突時(shí)，就必須要選擇最有利于化工給排水系統(tǒng)運(yùn)行的管道排布方案，最大限度避免發(fā)生管道排布的占位現(xiàn)象。除此之外，在管道的排布上也應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)個(gè)管道之間的有效建設(shè)距離，根據(jù)相關(guān)資料顯示，我國當(dāng)前在化工給排水系統(tǒng)下的管道排布距離上常為5~10cm[6]。

4 結(jié)語

現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建設(shè)作為推動(dòng)我國現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)步發(fā)展的重要途徑之一，在信息時(shí)代的發(fā)展背景下，已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)支撐的重要產(chǎn)業(yè)。但值得注意的是，在化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程當(dāng)中，卻經(jīng)常會(huì)由于化工火災(zāi)安全隱患造成巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)損失，嚴(yán)重抑制了我國化工產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。基于此背景下，化工給排水系統(tǒng)作為保障化工產(chǎn)業(yè)安全運(yùn)作的重要安全管理體系之一，還應(yīng)當(dāng)在實(shí)際的化工給排水系統(tǒng)優(yōu)化當(dāng)中，重點(diǎn)觀察排水系統(tǒng)的管道、消防栓、過濾器以及水池補(bǔ)水的優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而建立出更為完善統(tǒng)一的化工給排水系統(tǒng)，為我國現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作保駕護(hù)航。