石化企業液化烴罐區的消防設計*

劉金鳳，謝霄麗，王 勐

石化企業液化烴罐區的消防設計*

劉金鳳，謝霄麗，王 勐

（中國寰球工程公司遼寧分公司，遼寧撫順113006）

根據國家現行的相關設計防火規范，介紹了液化烴罐區的消防設計應執行的規范和消防水量的計算，同時對配管設計中應注意的問題提出探討性意見，以利于完善今后的消防設計。

液化烴罐區；消防水量計算；配管設計

近年來，隨著市場經濟的發展，液化石油氣需求量越來越大，在內地的石化企業和沿海地區的港口、碼頭相繼建成了各種不同規模的液化石油氣儲運基地，其貯存型式也因其儲量的多少而異，有常溫高壓貯存和低溫常壓貯存兩種型式。無論哪種貯存型式，其主要消防設施都是以水消防為主，輔以干粉滅火系統加以保護。目前液化烴儲罐的消防水設計多以兩路進水為主，本文介紹了液化烴儲罐的水消防設計和審核中應注意的幾個問題。

1 規范的執行和消防水量的確定

1.1 消防設計的原則

消防設計的原則就是以“預防為主，防消結合”。第一是防止火災發生，在罐區按需設置多個可燃氣體報警探頭，并和儲罐液相出口緊急切斷閥聯鎖，一旦發現泄漏，緊急切斷閥可立即關閉[1]，防止液化烴大量泄出。第二是一旦發生火災能自救，消滅初期火災，控制較大火災，防止火災擴大，給消防隊前來滅火爭取時間。

所以，液化烴罐區應設置消防冷卻水系統。并應配置移動式干粉等滅火設施[2]。

1.2 規范的執行和消防水量的確定

液化烴火災最有效的消防手段是采取水消防冷卻，那么，如何計算水量則是值得注意的問題。

1.2.1 規范的執行

《建筑設計防火規范》GB50016-2006（以下簡稱《建規》）第8.2.5條中液化石油氣罐區的消防作了籠統的規定，即總容積＞50 m3的儲罐區或單罐容積＞20 m3的儲罐應設固定噴水冷卻裝置，冷卻水的供水強度不應＜0.15l/s.m，并沒有具體指明適用于哪類儲罐（全壓力式、半冷凍式還是全冷凍式）；《石油化工企業設計防火規范》GB50160-2008（以下簡稱《石化規》）第8.10節對液化烴罐區的消防作了具體的規定，全壓力式及半冷凍式液化烴儲罐，當單罐容積≤100 m3時，可采用移動式消防冷卻水系統，其罐區消防冷卻用水量≮100 L/s；當單罐容積＞100 m3，應采用固定式水噴霧（水噴淋）系統及移動消防冷卻水系統；當單罐容積1 000＞V＞100 m3時，可采用固定式水炮作為固定消防冷卻設施時，但其冷卻用水量不宜小于水量計算值的1.3倍，且消防水炮保護范圍應覆蓋每個液化烴罐；本人認為按《石化規》執行更合理、經濟，因為液化烴罐區屬于石油化工企業范圍，而大多數石油化工企業設有消防站，配置一定數量的消防車，可以滿足容量≤100 m3液化烴儲罐的消防冷卻要求。而《建規》適用于非石油化工企業所屬液化烴罐區或消防車接近有困難的液化烴罐區。

1.2.2 消防水量的確定

液化烴罐區的消防冷卻總用水量應按儲罐固定式消防冷卻用水量與移動消防冷卻用水量之和計算。

固定式消防冷卻用水量：著火罐冷卻面積應按其罐體表面積計算；鄰近罐冷卻面積應按其半個罐體表面積計算，距著火罐罐壁1.5倍著火罐直徑范圍內的鄰近罐超過3個時，冷卻水量可按3個罐的用水量計算。冷卻水供給強度≮9 L/（min·m2）。

移動消防冷卻用水量應按罐組內最大一個儲罐用水量確定，并應符合下列規定：

（1）儲罐容積＜400 m3時，儲罐用水量≮30 L/s，1 000＞V≥400 m3時，儲罐用水量≮45 L/s；儲罐容積≥1 000 m3時，儲罐用水量≮80 L/s；

（2）當罐組只有1個儲罐時，計算用水量可減半[2]。

2 配管設計

從消防冷卻用水量計算可以看出，著火罐和鄰近罐供水強度一致，冷卻面積卻相差一倍，即供水量相差一倍，在配管時應考慮如何才能實現這種水量關系，對此有如下建議：

根據罐區儲罐的布置情況將環管分成2段或4段互不連通的管段，每段環管應單獨設一個立管引出防火堤外，且每個立管在被保護罐罐壁15 m以外[2]地點設一個能顯示啟閉狀態的閥門加以控制，方能控制消防水量減半的要求，并滿足消防要求。

當儲罐區只有2個儲罐時，環管應分2段布置，如圖1所示。

圖1 2個罐時的管道布置Fig.1 The two tanks’piping arrangement

當儲罐區有2個以上儲罐時，環管應分4段布置，如圖2所示。

對相鄰罐而言，只有采取上述措施后，方能按規定的供水強度和冷卻面積進行計算，否則，著火時難以同時保證著火罐和相鄰罐用水量。如果不按上圖所示將環管分段分別加以控制，相鄰罐冷卻用水量應與著火罐一樣，按罐體表面積計算，這樣消防冷卻水量將增大很多。

所以，設計時應將二者結合起來統一考慮，以保證火災時水量的充足供應，又不導致水量過大而不經濟。

圖2 2個罐以上時的管道布置Fig.2 More than two tanks’piping arrangement

3 結論

（1）在石油化工企業，液化烴罐區的消防水設計應執行《石化規》，雖然《建規》嚴于《石化規》。

（2）2臺罐以上的消防水設計應采用四路進水，分別控制，以達到合理分配消防水的目的。

[1]GB50016-2006.公安部建筑設計防火規范[S].北京：中國計劃出版社，2006.

[2]中國石化集團洛陽石油化工工程公司，中國石化工程建設公司.GB50160-2008.石油化工企業設計防火規范[S].北京：中國計劃出版社，2009.

Fireproof Design for Petrochemical Liquefied Hydrocarbon Tank Farm

LIU Jin-feng，XIE Xiao-li，WANG Meng
（China Huanqiu Contracting﹠Engineering Corp.Liaoning Branch Company，Liaoning Fushun 113006，China）

According to the national present fireproof specifictions of relation design，the adopted specifications for the fireproof design of liquefied hydrocarbon tank farm were introduced as well as calculation of fire water volume.Meanwhile several exploratory suggestions were given for the piping design so as to prefect fireproof design in future.

Liquefied hydrocarbon tank area；Fire water volume calculation；Piping design

TE 88

A

1671-0460（2010）05-0578-02

2010-08-20

劉金鳳（1966-），女，遼寧丹東人，高級工程師，1989年畢業于沈陽化工學院高分子化工專業，從事石油化工給排水及消防設計工作。電話：0413-7593770，E-mail：feng950527@sina.com。