原油管道工程消防设计

1站场消防设计

站场消防设计主要是油罐区、工艺设备装置区及辅助生产设施区等。设计中遵守“预防为主、防消结合”原则。预防体现在项目初期的站址选择要结合实际有效避免产生各类火灾的不利因素；无法避免时要采取有效的措施进行预防和应对，将火灾的危害和损失降低到最小。而扑灭油罐区火灾的有效手段是水冷却和泡沫灭火，根据GB50183—2004《石油天然气工程设计防火规范》无水地区或偏远缺水地区的四级及以下站场且储罐直径不大于12m的原油罐区（凝析油罐区除外），可采用烟雾灭火系统，其他站场采用水冷却和泡沫灭火系统.

2烟雾灭火系统

烟雾灭火系统作为一种扑灭甲、乙、丙类液体储罐初期火灾的一种自动灭火系统，技术成熟，灭火迅速，可靠性高，系统不用水、不用电，可自动感应，灭火效率高，投资少［3］。由于烟雾灭火系统的优越性使其应用更加广泛，油罐罐外式烟雾灭火装置配置见表1。

3消防给水系统

消防给水系统分为移动式、半固定式和固定式，以固定式消防给水系统为例，介绍消防流程、消防泵房、比例混合装置、消防水罐和消防检测与报警控制系统设计。

3.1消防泵房设计

消防泵房设计中的两个关键问题：一是，要求消防混合液和冷却水送到任何着火点的时间是5min内；二是，按一级负荷供电，要求有双电源。消防混合液和冷却水送到任何着火点的时间要求对于一般站场来说都可以满足，但是，对于大型站场、油库来说问题比较突出，忽视这一要求会造成消防系统不能及时扑救初期火灾，酿成灾难。一般可根据项目罐区的设置情况做初步判断，消防泵房与罐区最远处管线长度在500m以内基本可以满足要求，可以考虑冷却水泵房和泡沫泵房合建，也可分开建设。

泵房合建节约投资，冷却水泵和泡沫液泵扬程、流量相同时可相互备用。消防泵的供电要求按一级负荷供电，消防主泵及备用泵可采用电机驱动。如果不能满足一级负荷供电要求，消防备用泵应采用柴油机驱动，且需要消防主泵及备用泵具有自动切换功能。柴油消防泵应根据罐区消防冷却水的供给时间，直径大于20m的地上固定顶油罐的消防冷却水连续供给时间不应小于6h；其他立式油罐的消防冷却水连续供给时间不小于4h。备足燃料，燃料管理也纳入站场甲类设备管理。

3.2比例混合装置

常用比例混合装置有平衡压力式比例混合装置、压力式比例混合装置和环泵式比例混合装置［4］。环泵式比例混合装置虽简单，但是，需人工操作，不利于扑救初期火灾，现已基本不用。压力式比例混合装置根据贮罐内部结构分为整体型、分隔型和隔膜型。平衡压力式比例混合装置的优点：一是，混合液流量范围大，可用调节阀自动调节流量，配比准确，不需现场人工操作；二是，工作状态下可以添加泡沫液，操作方便；三是，泡沫通过泡沫泵加入，浪费少，消防演练方便。缺点：一是，需要设泡沫泵装置；二是，工程投资相对较高；三是，泡沫泵电机、柴油机驱动需要与控制系统联动控制。

压力式比例混合装置的优点：一是，混合液流量范围较大，在流量范围内，配比比较准确，省去泡沫液泵装置，易于实现自动控制；二是，相对平衡式投资低；三是，无需动力驱动。缺点：一是，工作状态下不能添加泡沫液；二是，泡沫液（隔膜型除外）易与水混合，浪费大。根据平衡压力式比例混合装置和压力式混合装置的优缺点，压力比例混合装置流量配比较准确，可自动运行，缺点是流量范围有限，工作状态下不能添加泡沫液，适用于流量变化不大、分区简单的中、小型及同一时间内火灾次数为1次的站场；平衡压力式比例混合装置流量可调，配比准确，自动化高，工作状态下可添加泡沫液适用于流量变化比较大、分区较多的复杂泡沫灭火系统，同一时间内火灾次数为1次及以上和经常需要消防演练的站、库。

3.3消防水罐设计

消防水罐或消防水池的有效容积应满足最大一次火灾灭火和冷却用水量的总和。根据站场的竖向布置、环境条件选择采用消防水罐或消防水池。

3.3.1消防水罐的设置区域特征

根据建设站场所处的区域特征一般地区设置的消防水罐无需采取特殊措施只要满足规范要求即可。寒冷地区消防水罐设置根据规范要求应设防冻设施。根据以往应用情况，设计中采取的防冻措施：一是，在确保消防水不做他用的情况下采用消防用水和其他设施用水合用一个水罐，必要时可以采取外保温；二是，寒冷季节消防水罐采用打循环的方式防止消防水结冻；三是，消防水罐采用埋地式防冻；四是，特别寒冷地区一般外保温和打循环作用不明显时可以采取消防水罐伴热加保温防冻。设计中可以根据具体情况做比较后确定防冻措施。

3.3.2消防水罐设置的技术探讨

消防水罐设计中涉及是否设置专用于消防车取水的设施。根据GB50183—2004《石油天然气工程设计防火规范》第8.3.4条，没有明确存储消防水的消防水罐是否设置一个专用于消防车取水的设施。根据以往火灾教训以及原油站场一般位于位置相对比较偏僻的实际情况，设计中应区别对待，对所处位置无取水设施或者取水距离不能满足要求时，应设专用取水快速接口，便于固定式消防系统在发生故障时，能及时有效地利用移动式消防系统，及时扑救火灾。

4管道及阀室消防设计

管道及阀室的消防设计依据自身的特点采取区别对待的原则。

4.1管道消防设计

管道敷设呈现多区域、大跨度，发生火灾呈现不固定性和偶然性的特点，消防设计以配置机动式消防灭火设备为主，同时配备移动式灭火器材。

4.2阀室消防设计

阀室设置呈现分散性、固定性和无人值守等特点，根据阀室设置的位置、重要性及引发火灾的主要原因，可设置移动式灭火器材，特别重要的可设置自动火灾探测及灭火装置。

5结语

储存和输送原油的站场、阀室和管道，发生火灾时站场火灾呈现爆炸危险性大、火灾燃烧速度快、蔓延迅速、燃烧面积大，易形成立体火灾、池火灾、扑救难度大等特点；管道火灾呈现出不固定性和偶然性；阀室火灾呈现分散性、固定性和无人值守等特点。通过对发生火灾的原因分析，在项目初期的站址选择时结合实际有效避免产生各类火灾的不利因素。在实际生产运行过程中加强安全生产管理、严格按操作规程的要求操作，及时排除易燃易爆物质，可有效地避免火灾的发生。

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