低溫儲(chǔ)存LPG罐區(qū)的消防設(shè)計(jì)
丁國(guó)臣1 劉 偉2
摘要:介紹了低溫儲(chǔ)存LPG罐區(qū)的消防水量計(jì)算、水質(zhì)選擇、罐區(qū)圍堤的設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題,同時(shí)對(duì)配管設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題提出探討性意見,以利完善今后的消防設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:低溫 LPG罐區(qū) 水量計(jì)算 水質(zhì)選擇 配管
1 消防水量的確定和規(guī)范的執(zhí)行
液化石油氣火災(zāi)最有效的消防手段是采取水消防冷卻,那么,如何計(jì)算水量則是值得注意 的問題。目前尚沒有低溫儲(chǔ)存液化石油氣方面的規(guī)范,只是在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》)第8.2.7條和《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《石化規(guī)》)第7.9.4條中對(duì)液化烴罐區(qū)的消防作了籠統(tǒng)的規(guī)定,并沒有具體指明適用于哪類儲(chǔ)罐(立式常壓儲(chǔ)罐還是球罐或臥罐)。筆者認(rèn)為,上述規(guī)定是針對(duì)有壓罐(球罐或臥罐)而言的,并不適合于低溫常壓儲(chǔ)罐,故不能按其供水強(qiáng)度和供水范圍計(jì)算,因低溫常壓儲(chǔ)罐無論外形還是結(jié)構(gòu)均與可燃液體立式儲(chǔ)罐相同,應(yīng)按《石化規(guī)》第7.3.8條和《建規(guī)》第8.2.5條規(guī)定的供水強(qiáng)度和供水范圍進(jìn)行計(jì)算更合理,見表1和表2。據(jù)了解,日本對(duì)雙殼低溫LPG儲(chǔ)罐的消防水量也是按立式可燃液體儲(chǔ)罐的供給強(qiáng)度[2L/(min·m2)]計(jì)算的。筆者還認(rèn)為,應(yīng)按表2進(jìn)行計(jì)算更合理,因?yàn)橐夯療N罐區(qū)屬于石油化工企業(yè)范圍,并且按表2計(jì)算結(jié)果比按表1計(jì)算結(jié)果大,這樣可滿足消防部門“哪個(gè)規(guī)范嚴(yán)執(zhí)行哪個(gè)”的要求。
通過表3的比較可以看出,對(duì)于低溫常壓立式儲(chǔ)罐的消防用水量,應(yīng)按《石化規(guī)》第7.3.8條規(guī)定的供水強(qiáng)度和供水范圍進(jìn)行計(jì)算更為合理。
2 消防用水水質(zhì)選擇
低溫常壓儲(chǔ)罐多建于沿海地區(qū),在消防用水的水質(zhì)選擇上,有用淡水消防的,也有用海水消防的,對(duì)此筆者建議如下: 當(dāng)所建裝置附近淡水水源充足時(shí),應(yīng)首先考慮采用淡水消防,尤其是對(duì)固定噴淋裝置,因海水的腐蝕性很大,且消防噴淋管平時(shí)又是空的,如果用海水消防,管道腐蝕過快,需定期更換消防管線,也會(huì)因管道內(nèi)腐蝕的銹渣過多而堵塞噴頭,影響噴淋效果, 還會(huì)給被保護(hù)對(duì)象的事后清理帶來許多麻煩等等。即使是經(jīng)常充滿海水的消防管線,其管道腐蝕也很大,在筆者調(diào)查過的工程中,多數(shù)采取淡水消防。 當(dāng)所建裝置附近淡水水源有限時(shí),方可考慮用海水消防,但平時(shí)宜用淡水保壓。火災(zāi)結(jié)束時(shí),再用淡水沖洗消防管線后用淡水保壓以利再用,這樣可減少海水對(duì)管道腐蝕而造成的不必要損失,同時(shí)也可減少噴頭堵塞的可能性,增加消防的可靠性。
3 防火堤高度的確定
在罐區(qū)的防火設(shè)計(jì)中,防火堤的設(shè)計(jì)同樣重要,為確保事故時(shí)將流淌液體都封閉于防火堤內(nèi),避免火災(zāi)蔓延,防火堤的有效容積應(yīng)能容納罐區(qū)內(nèi)最大儲(chǔ)罐的物料。假如因此而增加圍堤的高度會(huì)帶來如下不利因素:①會(huì)影響消防水炮(栓)的使用,影響滅火效果; ②會(huì)增加圍堤的受壓,從而增加大量投資。如果降低圍堤高度,就要增加罐區(qū)的占地面積,如何才能處理好圍堤的高度與占地面積之間的關(guān)系呢?建議按圖1進(jìn)行優(yōu)化,并且Z值不應(yīng)小于1.5m[3],但是為了不影響消防水炮(栓)的使用及火情的發(fā)現(xiàn),Z值不宜大于2.0m,在Z值確定之后,X值便可根據(jù)儲(chǔ)罐的大小及液面的高度進(jìn)行確定。
4 消防水量的確定應(yīng)與配管相結(jié)合
固定式消防用水量應(yīng)為著火罐和鄰近罐用水量之和,按表2即可計(jì)算。但應(yīng)注意,表2中著火罐和鄰近罐供水范圍相差一倍,在配管時(shí)應(yīng)考慮如何才能實(shí)現(xiàn)這種水量關(guān)系,對(duì)此有如下建議: 視罐區(qū)儲(chǔ)罐的布置情況將噴淋環(huán)管分成2段或4段互不連通的管,每段環(huán)管應(yīng)單獨(dú)一個(gè)立管引出防火堤外[4],且每個(gè)立管在距被保護(hù)罐15m以外地點(diǎn)設(shè)一個(gè)能顯示啟閉狀態(tài)的閥門加以控制,方能控制消防水量減半的要求,并滿足消防要求: ① 當(dāng)儲(chǔ)罐區(qū)只有兩個(gè)儲(chǔ)罐時(shí),環(huán)管應(yīng)分2段布置,如圖2所示。 ② 當(dāng)儲(chǔ)罐區(qū)有兩個(gè)以上儲(chǔ)罐時(shí),環(huán)管應(yīng)分4段布置,如圖3所示。 對(duì)相鄰罐而言,只有采取上述措施后,方能按表2的供水強(qiáng)度及供水范圍進(jìn)行水量計(jì)算,如果既不按上圖所示將環(huán)管分成若干段加以分別控制,又不按罐壁表面積計(jì)算水量,著火時(shí)是難以同時(shí)保證著火罐和鄰近罐用水量的,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將二者結(jié)合起來統(tǒng)一考慮,以保證火災(zāi)時(shí)水量的充足供應(yīng),又不導(dǎo)致水量過大而不經(jīng)濟(jì)。
參考文獻(xiàn): [1] 公安部.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB J16—87)[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,1997.41-42. [2] 中國(guó)石油化工總公司.石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB 50160—92)[S]. 北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,1992.42-43. [3] 美國(guó)國(guó)家防火協(xié)會(huì).公用煤氣裝置液化石油氣(LPG)儲(chǔ)運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)(AFPA-59)[S ].1992. [4] 中國(guó)石油化工總公司.石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范(GB74—84)[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,1995.188-189.