化工廠消防給水排水設計思路

彭仕森

（廣東建安消防機電工程有限公司，廣東廣州 510300）

0 引言

化工生產的系列活動會直接影響著化工裝置給排水管道的使用效果，通常情況下，化工生產裝置的改造技術和檢修技術難度系數比較高，事故風險系數也比較大，因此，在開展化工消防給排水設計工作時，要嚴格的約束每一個環節。要想使化工消防給排水設計效果達到最理想的水平，就要將設計工作放在核心位置上，使后續的風險得以高效的回避，使化工企業的生產效益和經濟效益得到顯著的提升。

1 化工消防給水排水系統功能與分類

1.1 系統功能

在生產裝置區域開展化工消防給排水設計工作時，其主要的目的為對生產環節中的消防工作給排水問題進行徹底的解決。在化工生產時，對消防用水的使用要求非常高，很多的生產環節都需要使用到水資源，有些環節也會使用水資源來清理掉雜質，從而使產品的最終質量滿足設計的標準。在構建消防系統時，其類型非常多，不同的生產需求和特征需要不同的類型來適應[1]。

1.2 系統分類

化工消防系統的分類方式比較多，最為常見的系統類型為穩高壓消防給水系統。穩高壓給水系統以臨時高壓為核心，通過合理的控制流量和水壓，使穩壓泵的運行達到最理想的效果，在調整壓力以后，使火災期間的用水需求得以滿足。對于穩壓消防系統的管網來說，有時會出現滲漏的問題，假如不能得到及時的處理，就會給消防用水的效果造成嚴重的不良影響，因此要積極開展日常維護工作。對于泡沫滅火系統來說，其核心原理為灌裝工藝物料生產模式，其在可燃液體儲罐消防冷卻的過程中，泡沫滅火系統發揮出了積極的作用。從生產的實際情況出發，對滅火器的種類進行選擇，依據泡沫混合液的供給時間、強度等因素來做出合理的調整，從而使消防用水的需求得以保證。

2 化工消防給水排水設計要求

2.1 穩高壓消防給水系統

在消防給水管網運行時，穩壓設置對管網的正常運行起到了積極的促進作用，使不利點水壓能夠達到滅火的標準，使系統運轉得以高效的實現，進而使滅火救援的效率發生顯著的提高。在穩高壓消防給水系統中，要從功能要求的角度出發，對消防泵進行科學的設置，在后期滅火的過程中，壓力聯動裝置借助自動控制的形式將消防泵啟動，使管網中的不利點水壓滿足滅火的要求。在室內消防給水系統中和室外消防給水系統中，經常使用的給水系統為穩高壓消防給水系統[2]。穩高壓消防系統作為臨時供水系統時，需要嚴格管理水流的壓力和水流的流量，對穩壓泵、氣壓水罐等裝置設備進行高效的設置，實現供水量的科學管控，一旦發生火災等安全問題，能夠有充足的水資源來滅火，使火災影響范圍得到高效的控制。

2.2 管網系統

在設計消防給水管網時，要事先做好生產裝置區具體情況的了解工作，對給水管網結構、消防用水設施、消防水池和穩壓泵等內容進行合理的設計，以生產要求為依據，科學配置具體使用的裝置，使環狀消防管網得以完善的創建，從而使給排水系統的運行質量發生明顯的提升。做好重點環節的管控工作，使設施設備的安全運行得以保證。在開展設計工作時，科學設置環狀管網內的獨立管段，所有管段的功能和質量要滿足設計的標準，依據具體情況在不同獨立管段上科學的設置消火栓，消火栓的總體數量不能超出5個[3]。生產裝置中的消防炮、噴淋設施等，需要與穩高壓消防水系統實現有效的連接。在開展設計工作時，對管道的防護工作給予足夠的重視，比如伴熱系統、干式系統等，防止溫度過低使管道出現結冰或冰凍的情況。

2.3 消防污水排水系統

化工廠一旦出現火災事故，受高溫的影響，化工原料的管道、承裝容器等會因為高溫而出現破裂或者是熔化的情況，這些物質會混合到消防用水中形成污水被排出。這些污水如果沒有經過嚴格的處理排放到河流湖泊中，會給自然環境造成嚴重的污染。因此，在設計污水排水系統時，不僅要確保材料選擇的合理性，還要對施工技術進行科學的使用，從而使系統的安全性和質量性得到保證。做好污水收集系統的設置工作，集中處理事故中的污水，將污染問題控制到最低，經過處理達到排放標準的污水，方可進行排放。

3 化工消防給水排水設計思路

3.1 穩高壓消防給水設計

（1）優勢。穩高壓消防給水系統屬于高壓消防給水系統中的一個分支，穩高壓消防系統結合水的流量和水壓，科學的調整氣壓水罐與穩壓泵組成的穩壓裝置，使火災初期的用水量得到最大程度的滿足，對火災的發生進行有效的控制。穩高壓消防給水系統的優勢非常明顯，具有較強的經濟實用性、安全性、穩定性和可靠性，因此，很多化工廠在選擇消防給水系統時，通常會選擇穩高壓消防給水系統。通常情況下，在管網壓力出現滲漏問題以后，穩高壓消防給水系統使其下降到一定值時，借助穩高壓的調節作用，管網水壓力會慢慢的上升到設計的上限值標準。在出現火災以后，在壓力的影響下會自動連鎖將消防水泵啟動，使消防設施的應急防護能力得到增強，且有充足的水量來撲滅火災。

（2）火災應急處理。罐區或者是廠區內部出現火災以后，現場人員要立即將報警按鈕啟動，使用聲光將火警發布出去，使廠內的消防值班室、泵房和消防隊迅速的做出相應。在滅火的過程中，外管網的壓力達到一定值以后，消防水泵自動報警以后，消防報警系統就會隨之發生報警信號。控制室的工作人員在接收到報警信號以后，立即確認火災現場情況，依據控制設備顯示的消防設置工作狀態信息，對火災應急處理機制進行啟動。在控制消防主泵時，結合外管網的設定壓力、流量信息對消防主泵的啟動情況進行合理的設置，在一臺消防主泵啟動以后，其余消防主泵則根據出水流量變化進行自動啟動，也可以通過設置壓力表的方式來進行自動啟動。在啟動火災現場各個區域的消防水泵時，要結合火災險情分布的嚴重程度來進行合理的啟動，消防人員要聽從指揮人員發揮的命令來開展滅火工作，不能隨意的開展工作，防止造成不必要的人員傷亡。火災險情被完全控制以后，由具有相關資質的人員手動關閉消防主泵。

3.2 泡沫滅火設計

化工廠灌裝區存放的主要物料為工藝物料，工藝物料的種類非常多。在對可燃液體儲罐進行處理時，先使用消防水冷卻，接著使用半固定式泡沫滅火器或者是固定泡沫滅火器滅火。在設置滅火系統時，要依據物料的特點選擇使用裝載抗溶性泡沫液的固定泡沫滅火系統來進行滅火。在對灌裝區消防泡沫量進行確定時，要以泡沫混合液的供給面積、供給時間和供給強度為依據來科學的設置。當泡沫混合液的供給強度達到12L（min·m2）、保護面積達到800m2時，泡沫混合液的流量要保持在160Us以上，持續時間要保持在規范要求的時間以上，使得灌裝區發生火災以后，使用泡沫滅火器能夠達到最理想的滅火效果[4]。如果灌裝區的四周出現了火災，控制室會立即將消防水泵和泡沫混合裝置的電動閥門打開，立即滅火，使火災的損失降到最低。

3.3 管網設計

在設計生產裝置區時，主要的組成部分有消防用水設施、給水管網、消防水泵、穩壓泵、消防水池等。一般情況下，在設計消防管網時，要聯合統一布置多個生產裝置，使其構成環狀消防管網，使用支管來處理關鍵點，從而使消防設施的安全性得到保證。環狀管網會被劃分成為多個單獨的管段，每個管段中設置的消火栓數量要保持在5個以內。廠區消防道路上要沿途做好消火栓設置工作，將穩高壓消防給水系統接入灌裝區固定噴淋裝置、裝置區固定噴淋裝置和裝置區消防炮上。進入冬季以后，消防管道會出現冰凍的情況，因此需要在消防管道上安裝干式系統或者是伴熱系統，高效的處理管道冰裂問題和結冰問題，一旦冬季發生火災，消防管道能夠發揮出積極的作用。在設置孔徑大小為l/8主管徑的自動排氣閥以后，使管網的供水能力能夠滿足設計的標準[5]。一般情況下，在每一個管道的最高點上設置自動排氣閥，也可在長距離的上升段上設置自動排氣閥。化工廠內部管網分布比較復雜，通過設置放空閥的方式來為后續的檢修提供便利。放空閥的安裝位置為閥門井內或者是管網系統的最低點，檢修閥門通常會設置成為帶啟閉顯示的暗桿閘閥或者是明桿閘閥，使閥門的啟閉狀態能夠一目了然。

3.4 其他消防設計

在開展消防設計工作時，具體的注意事項有：①被保護對象與消防設置間不能有障礙物存在，特別是在布置消防水炮時，對管廊的障礙物給予高效的處理，如果滅火效果不理想，增加消防水炮在管廊上。②設置消防水炮閥門時以蝶閥為主，在發生火災時能夠快速啟動并撲滅火災。

3.5 雨水污水的分流排放設計

在日常管理化工廠消防工程的污水生產裝置時，如果存在著管理不當的行為，就會使火災的發生率持續上升。化工廠的所有生產原料的污水中都會或多或少的存在著有毒、易燃、易爆的物質，這些物質因為操作不當、機械故障等問題，一旦發生化學反應，就會引發火災事故，因此，在污水處理時，所有經過處理的污水必須要達到排放的標準，設置水封井在廠區排水管連接位置、污水排放管處、圍堰出水口位置處，甲類、乙類裝置的污水下水井蓋必須要經過密封處理。要想使日常安全生產、環境保護、生產裝置區的生產需求得到保證，就要認真落實以下工作內容：①設置分流系統在零散污染區域，而對于排水點較少、污染面積不大的區域來說，雨污切換時，可以使用自動閥門或者是手動閥門，實現了對污染雨水的自動分開或者是人為分流。②對于較大區域的分流系統來說，需要設置調節池。在設置調節池的容積時，要對污水量和降雨量進行綜合分析。③在排放雨水時，分成兩部分完成排放任務。將初期污染的雨水排放到生產廢水管網中，直接流入污水處理站進行處理。后期干凈雨水排放到雨水管網以后，與雨污水實現了有效分離。

3.6 消防污水排水設計

發生火災以后，化工廠企業內部裝有化工原料的容器和內部管道會出現熔化或者是破裂的問題，熔化的物質會與燃料混合在一起，使得消防污水中含有大量的雜質，這些消防污水如果直接排放到地下水環境中或者是江河湖泊中，就會給水資源造成嚴重的污染問題。因此，在建設消防污水排水系統時，要嚴格按照相關的要求來開展施工任務，從材料上嚴格把關，使管道的質量發生明顯的提升，將環境污染問題降到最低。使用的管道材料要盡量是那些環保耐用的材料，從消防污水的實際情況出發，設置專門的消防污水收集系統，使所有的污水全部排放到污水處理池中，經過一系列的處理后，達到合格標準方可排放。

另外，化工廠生產和消防事故處理時，使用到的水量非常大，這就會導致水資源的大量浪費。對水處理設備、蓄水池、雨水收集網等多項設施進行合理的使用，使雨水的高效合理回用得以真正的實現，將化工廠的生產成本降到最低。合理利用雨水資源，能夠使企業的經濟效益得到顯著的提升，促使化工生產企業朝著更加健康、穩定的方向發展。

3.7 消火栓與自動噴淋設計

對消火栓進行科學的設置，綜合排布和管控管道。室內消火栓的主要組成部分有接口、水槍口、消防栓箱體等。在設計系統時，如果靜水壓力不能滿足設計的標準，通過設置減壓機構的方式進行彌補，使系統運行前的異常情況和損壞問題得到高效的避免。在設計室外消火栓時，設置的管網要具有穩定的性能和豐富的功能。在設計間距時，要嚴格按照國家技術規定的要求執行，消火栓與路面的距離保持在2m以內，消火栓的保護半徑要保持在120m以內，在四周道路旁邊設置罐區和工藝裝置區域的消火栓，消火栓的間距要保持在60m以內。在消防安全管理的過程中，普遍使用的系統為自動噴淋系統，自動噴淋系統的滅火效率非常高，成本投入卻比較低。在自噴系統安裝好以后，與消火栓配合使用，將火災給建筑造成的影響控制到最低。在火災剛剛發生時，自動噴水滅火，與其他消防設備構成了聯動機制，從而使火災的控制效果達到最理想的狀態。

4 結語

在設計化工消防給排水系統時，設計人員要從設備的特點和生產特征的角度出發，科學、合理的開展設計工作。在優化升級給排水系統設計工作時，要將廢水排放管理工作放在核心位置上，科學設計排放管道，同時對消火栓設計工作給予足夠的重視，做好消防器材的設計工作，使消防池的設計效果達到最理想的狀態，從而使化工消防給排水設計水平得到全面的提升，并使化工生產的消防安全和工作人員生命安全得到保證。