大型石油庫消防設(shè)計(jì)若干問題探討.doc

大型石油庫消防設(shè)計(jì)若干問題探討作者：易安網(wǎng) 文章來源：易安網(wǎng) 點(diǎn)擊數(shù)： 111 更新時(shí)間：2010-8-13 14:02:18 1.引言近年來，石油供需矛盾突出，油價(jià)屢創(chuàng)新高，燃料油市場逐步開放，國家石油儲(chǔ)備基地、民營大型石油庫以及化工企業(yè)配套油庫建設(shè)項(xiàng)目不斷增多。筆者根據(jù)石油庫消防審核和驗(yàn)收工作中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及轄區(qū)油庫火災(zāi)爆炸撲救的切身體會(huì)，就當(dāng)前大型石油庫消防設(shè)計(jì)中的一些問題進(jìn)行探討。2.石油庫的等級(jí)劃分石油庫建設(shè)規(guī)模不一，庫容大則在500104m3以上，單罐容積達(dá)(10-15)104m3，而小的僅幾千幾萬m3。我國現(xiàn)行石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范將石油庫按庫容劃分為五個(gè)等級(jí)，一級(jí)石油庫容量等于和大于10104m3。筆者認(rèn)為，這樣劃分并不合理，一級(jí)石油庫范圍太廣，造成總庫容10104m3的油庫與500104m3的油庫安全標(biāo)準(zhǔn)相同。在現(xiàn)階段油庫建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，單罐容量逐步趨于大型的情況下，建議對(duì)石油庫等級(jí)進(jìn)行調(diào)整，容量在10104m3以上石油庫再進(jìn)行分級(jí)，并相應(yīng)調(diào)整安全標(biāo)準(zhǔn)。3.安全距離3.1 石油庫之間的安全距離石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范第4.0.7條注8，當(dāng)兩個(gè)石油庫或油庫與工礦企業(yè)的油罐區(qū)相毗鄰建設(shè)時(shí)，其相鄰油罐之間的防火距離可取相鄰油罐中較大罐直徑的1。5倍，但不應(yīng)小于30m。當(dāng)前工業(yè)布局往往呈現(xiàn)塊狀，化工園區(qū)的建設(shè)比較普遍，油庫和油罐建造逐步向大型過渡，10104m3油罐的直徑達(dá)80m，1.5倍直徑就是120m。而作為同一油庫內(nèi)的相鄰兩個(gè)油罐，以浮頂罐為例，間距為0.4D，即32m，且特殊情況下還可取20m。從工程實(shí)際和當(dāng)前土地資源緊張實(shí)際情況出發(fā)，相鄰油庫油罐間的間距應(yīng)予以適當(dāng)放寬，大型油庫可以參照4.0.7條與工礦企業(yè)的安全距離60米確定;其它油庫應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)存油品的種類和油罐容積分別作出規(guī)定，予以適當(dāng)放寬。3.2油罐之間的防火距離我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，浮頂油罐之間的防火距離為0.4D，特殊情況下取20m，丙A類地上式固定頂油罐為0.4D，最小可取15m，1000m3以上的丙B類油罐間距均為5m。規(guī)范從節(jié)約用地的角度和火災(zāi)概率的大小，并參照其它國家的有關(guān)規(guī)范作出這些規(guī)定，筆者認(rèn)為，上述規(guī)定值得商榷。筆者轄區(qū)內(nèi)某重油罐區(qū)，5個(gè)5104m3油罐加3個(gè)2104m3油罐，間距均為5m，基本上沒有任何防火意義?，F(xiàn)行規(guī)范確定油罐防火間距時(shí)并沒有考慮在極端條件下的最不利情況，如違章操作引發(fā)爆炸造成油罐或相鄰油罐罐體破裂形成火災(zāi)，浮盤墜落導(dǎo)致的全面積敞口火災(zāi)，地基沉降引發(fā)的油罐沉陷造成罐體破裂，焊接、鋼板腐蝕等施工質(zhì)量引起的罐壁破裂等。石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范引用的油罐火災(zāi)數(shù)據(jù)是80年代的，計(jì)劃經(jīng)濟(jì)下的生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)少，維護(hù)保養(yǎng)、油料進(jìn)出沒有現(xiàn)階段頻繁，以往油罐著火幾率低并不代表今后不會(huì)發(fā)生火災(zāi)，少數(shù)火災(zāi)案例記載的著火油罐沒有引起相鄰油罐爆炸并不能說明現(xiàn)行的油罐間距是足夠的，大型油庫一旦發(fā)生非常規(guī)火災(zāi)，后果將是災(zāi)難性的。并且，日本等國家對(duì)油罐之間的防火間距已經(jīng)有所調(diào)整，從過去的0.3D增大為1.0D，也值得我們借鑒。3.3油品裝卸碼頭與工作船碼頭的安全距離沿海建造的油庫一般都建設(shè)油品碼頭，地處海島的油庫還建有接送人員和運(yùn)輸物資的工作船碼頭。按照現(xiàn)行規(guī)范要求，工作船碼頭往往參照貨運(yùn)碼頭，則甲、乙類油品裝卸碼頭與工作船碼頭的安全距離應(yīng)達(dá)到150m。裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范中，油品泊位與明火或散發(fā)火花場所的防火間距要求為不應(yīng)小于40m，且3萬噸級(jí)代表船型相鄰油品泊位的間距為35m。鑒于當(dāng)前岸線資源緊張，工作船碼頭為油庫配套碼頭，不對(duì)外開放，且易于管理，故防火間距不宜參照貨運(yùn)碼頭，可適當(dāng)放寬至40m。4.防火堤大型油庫的防火堤往往采用鋼筋混凝土噴涂防火涂料的形式，防火堤高度設(shè)置考慮不超過最大罐容的50%。這種防火堤占地面積少，強(qiáng)度高，密封性好但耐高溫性能和抗沖擊作用差。其噴涂采用的高溫隔熱防火涂料，往往就是室外厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，國家有關(guān)部門提供的檢測報(bào)告并不是在油罐發(fā)生火災(zāi)的條件下檢測的，其抗壓強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度、耐火極限等數(shù)據(jù)難以證明其是否適用防火堤并能提供有效防護(hù)。一旦防火涂料失效，在高溫作用下，混凝土?xí)撍斄?，?qiáng)度和密封性都會(huì)受到影響。同時(shí)，混凝土在高溫下受到水流噴射，抗壓強(qiáng)度將大幅降低，其配置的鋼筋在高溫下將很快喪失強(qiáng)度。另外，一旦大型油罐發(fā)生整體性開裂，在高液位情況下，混凝土防火堤極易被液流沖毀。因此，建議油罐設(shè)計(jì)時(shí)采用土筑防火堤或內(nèi)培土磚徹防火堤，堤高應(yīng)按最大罐總?cè)萘坑?jì)算，大型油罐防火堤外側(cè)應(yīng)堆土，堤內(nèi)側(cè)宜低于罐區(qū)外道路，并宜與堤外道路連成一體。筆者所在轄區(qū)的中化興中石油轉(zhuǎn)運(yùn)(舟山)有限公司岙山油庫擬對(duì)防火堤進(jìn)行堤外堆土改造，以應(yīng)對(duì)突發(fā)情況下的油品外溢事故。5.消防設(shè)施5.1消防冷卻水供給強(qiáng)度和消火栓設(shè)置以10104m3浮頂罐為例，我國規(guī)范規(guī)定固定式冷卻水的供給強(qiáng)度為2.0L/(min;m2)，不考慮相鄰罐冷卻，按照這個(gè)供給強(qiáng)度，罐區(qū)消防冷卻用水量僅需3000m3，筆者認(rèn)為，在火災(zāi)現(xiàn)場，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。油罐著火時(shí)，應(yīng)考慮著火罐輔助水槍或水炮滅火用水量，以及一旦敞開燃燒時(shí)的相鄰罐冷卻用水量。在實(shí)戰(zhàn)情況下，即使是浮頂罐環(huán)形密封圈著火，也會(huì)啟動(dòng)相鄰罐冷卻系統(tǒng);如果是儲(chǔ)罐大面積燃燒，在火場環(huán)境中，指揮員動(dòng)用的水槍、移動(dòng)式水炮和高噴車的數(shù)量是規(guī)范理論的數(shù)倍，在管網(wǎng)壓力和流量能夠滿足的前提下，將同時(shí)使用盡可能多的消火栓，因此，消火栓60m的設(shè)置間距過大，建議調(diào)整為30-40m。冷卻水供給強(qiáng)度參照其他國家標(biāo)準(zhǔn)，如美國為10.2L/(min;m2)，英國為9.8L/(min;m2)，日本為10L/(min;m2)，建議增至10L/(min;m2)。對(duì)于依山而建的大型油庫，難以形成環(huán)形消防車道，消防撲救面受限，應(yīng)考慮在沿山一面開辟人行通道，敷設(shè)消防給水管線，根據(jù)罐壁與山體間距設(shè)置消火栓或消防水炮。5.2泡沫滅火系統(tǒng)大型油庫泡沫滅火系統(tǒng)普遍采用固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)，浮頂油罐上設(shè)置的泡沫產(chǎn)生器普遍采用傳統(tǒng)的罐壁頂部設(shè)置方式，當(dāng)油罐液位處于中低液位時(shí)，泡沫受風(fēng)力作用，難以有效覆蓋環(huán)形密封圈，滅火效果并不理想，且損耗較大。建議使用泡沫軟管Coflexip滅火系統(tǒng)，確保在任何液位時(shí)泡沫液均能準(zhǔn)確覆蓋至環(huán)形密封圈。同時(shí)，罐頂應(yīng)設(shè)置泡沫栓接口，設(shè)置位置宜在泡沫發(fā)生器前，便于對(duì)初期小火的準(zhǔn)確打擊，以及平時(shí)清洗放水，防止泡沫發(fā)生器堵塞?，F(xiàn)行規(guī)范對(duì)泡沫液儲(chǔ)備量要求不高，以10104m3浮頂罐為例，根據(jù)罐區(qū)布置和泡沫站設(shè)置位置不同，著火罐泡沫液用量、泡沫槍泡沫液用量、管網(wǎng)泡沫液用量總和一般為6-8m3，如上一節(jié)所述，現(xiàn)行規(guī)范對(duì)泡沫液儲(chǔ)量的要求是在比較樂觀的情況下得出的，沒有考慮大面積大范圍燃燒，供給時(shí)間僅考慮30min，沒有考慮撲救過程中的復(fù)燃、油罐不規(guī)則變形后泡沫液難以有效輸入罐內(nèi)以及被冷卻水稀釋后的損耗，在實(shí)戰(zhàn)中是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。筆者認(rèn)為，泡沫液作為滅火劑，是有效撲滅油罐火災(zāi)的根本，其儲(chǔ)量在達(dá)到規(guī)范規(guī)定的前提下，應(yīng)考慮備用量，備用量不應(yīng)小于設(shè)計(jì)儲(chǔ)量的1倍，對(duì)于地處僻遠(yuǎn)地區(qū)以及懸水海島的大型油庫，泡沫液難以調(diào)集，備用量應(yīng)增加至2倍以上。5.3閥門的選型一些油庫出于成本控制，消防管線閥門通常采用手動(dòng)閘閥，在管網(wǎng)壓力過高情況下，難以開啟。建議消防泵出水管上閥門，管線上泡沫混合液控制閥和罐前冷卻水、泡沫混合液控制閥門為電動(dòng)蝶閥。當(dāng)采用手動(dòng)閥門時(shí)，包括水泵接合器的閥門，應(yīng)對(duì)開啟工具進(jìn)行改造，按照杠桿原理，增加閥門中心支點(diǎn)位置與作用力點(diǎn)距離，加長動(dòng)力臂，使閥門能夠用最少的人力在最短時(shí)間內(nèi)開啟。5.4消防車設(shè)置現(xiàn)行規(guī)范對(duì)大型油庫消防車的配置要求較低，要求設(shè)置2輛泡沫消防車。根據(jù)大型油罐的體量及油庫的規(guī)模，10104m3以上油罐高度達(dá)20m以上，普通泡沫消防車已不能適應(yīng)滅火作戰(zhàn)實(shí)際。且大型油庫地處偏僻，必須立足自救，因此，建議提高消防車輛配置標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于單罐容積在10104m3以上的大型油庫，應(yīng)設(shè)立企業(yè)專職消防隊(duì)，消防車配備應(yīng)以大型泡沫消防車為主，且應(yīng)配備高噴車。消防站不必設(shè)置訓(xùn)練塔，宜設(shè)置油罐模擬滅火裝置。6.結(jié)束語筆者所在的浙江省舟山市大型油庫項(xiàng)目較多，規(guī)模不一，分布遍及各島嶼，其中岙山島作為油品貯運(yùn)基地，建成后規(guī)模達(dá)1000104m3以上，一些油罐火災(zāi)爆炸也時(shí)有發(fā)生。例如，在筆者撰寫此文期間，2008年3月9日，舟山浙海油污水處理有限公司一500m3油罐發(fā)生爆炸，致使相鄰一350m3油罐變形開裂并引起燃燒，消防部門調(diào)集17輛消防車、100余名警力參與滅