10000M3 貯運站規模較大, 一般情況下,所貯存的物料品種多, 消防環境復雜, 因此,設計人員必須針對各種物料的性質進行消防設計。特別是甲、乙類水溶性物料, 因火災危險性大、危害嚴重, 其消防設計應引起高度重視。另外, 10000M3 貯運站內建、構筑物較多,也增加了貯運站消防設計的難度。現以江西液體化工原料貯運站為例談談消防設計。
1 貯運站概況
江西液體化工原料貯運站存貯的物料為甲醇、丙醇、丙酮、冰醋酸。它們均為水溶性易燃液體, 火災危險性為甲、乙級, 其中甲醇、丙醇不僅易燃、易爆, 而且有毒, 甲醇對視神經危害尤為嚴重, 冰醋酸有較強的腐蝕性。站內有汽車站臺、火車棧橋、貯罐區等主要建、構筑物。罐區內設置四座10000M3 貯罐(直徑á 17.6m , 高H = 13. 8m ) 分別存儲上述四種物料。貯罐形式為地上式固定頂立式罐。該站為典型的10000M3 甲、乙類水溶性物料貯運站。
2 貯運站消防設計
2.1 設計原則
設計原則上應根據貯運物料的性質、規模、結合當地消防力量, 依據《建筑設計防火規范》GBJ 16- 87 進行。泡沫滅火系統的設計還應符合國家現行的泡沫滅火系統設計規范。小型滅火器具的設置應符合《石油化工企業設計防火規范》。
2.2 泡沫消防系統
2.2.1 系統形式的確定
系統型式有固定式、半固定式和移動式。系統形式的選擇, 應根據保護對象的規模、火災危險性、總體布置、撲救難易程度、消防站的設置情況等因素綜合確定。
貯運站同一時間的火災次數為一次, 消防設施應按需水量最大的消防對象——罐區設計。本工程罐區總儲量為10000M 3, 根據GBJ 50151—92, 采用了固定式泡沫滅火系統, 同時還設置了移動式泡沫滅火設備。
2.2.2 罐區泡沫滅火系統設計
(1) 滅火劑的選擇
設計人員必須針對不同的貯存物料的性質確定滅火劑。對甲醇、丙醇、丙酮、冰醋酸等水溶性有機溶劑, 普通的空氣泡沫與之接觸,泡沫中的水份會很快被吸收, 泡沫很快消失,滅火困難, 因此, 對于水溶性甲、乙類液體必須選用抗溶性空氣泡沫液來撲救火災, 空氣泡沫比這些液體輕, 能浮在液體表面自由展開, 并強韌地覆蓋在燃燒液體表面上, 形成固體薄膜, 該薄膜有效地防止水溶性有機溶劑吸收泡沫水份, 而且有較長時間的穩定性, 能耐火焰和高溫, 從而切斷可燃氣體與外界空氣的接觸實施滅火。本設計選用YEKH - 6型抗溶性泡沫滅火劑。
(2) 固定式泡沫滅火系統的組成
由固定的泡沫液罐、泡沫消防泵、泡沫比例混合器、空氣泡沫產生器和管道組成。
(3) 泡沫液罐和泡沫消防泵的設計泡沫比例混合器分為壓力式和環泵式二種。參照規范關于泡沫混合液輸送到最遠保護對象的時間不宜大于5m in 的要求, 結合本工程消防泵房距貯罐區約40m 的實際, 設計上采用環泵式混合器, 故泡沫液罐可設置在消防水池與消防泵房之間。
泡沫液罐的總儲量除按規定的泡沫混合液供給強度、泡沫槍數量和連續供給時間計算外, 尚應考慮充滿管道的需要量, 經計算確定為10M3 泡沫液罐一只。
泡沫消防泵宜選用特性曲線平緩的離心泵。當采用環泵式混合器時, 泵的設計流量應為計算流量的1.1 倍。在計算泡沫泵揚程時,消防器材的工作壓力應取泡沫產生器和泡沫槍兩者中工作壓力較大者。經計算選取IS150- 100- 250 型泡沫消防泵三臺, 二用一備, 每臺Q = 130~ 200M3/h , H = 86~80M。
(4) 泡沫產生器的設置
泡沫產生器數量應根據所需的泡沫混合液流量及所選定的泡沫產生器工作時的混合液流量計算確定, 但設置數量不小于表1 的規定。

(5) 泡沫混合液管道設計
防火堤內的水平管段應敷設在管墩、管架上, 但不得固定。在防火堤外的管道應布置成環狀, 并用閥門分成若干獨立段, 在該管道上設置消火栓, 其數量應根據需配置的泡沫槍數量及其保護半徑確定, 并考慮風向等因素, 適當增加備用消火栓。
2.2.3 汽車站臺泡沫滅火系統
汽車站臺設有四個地上式固定頂立式罐, 每罐á = 2.20m , 高H = 3. 8m , 從其規模、總體布置、撲救難易程度及站內已設固定泡沫消防系統考慮, 設置了半固定式泡沫消防系統, 并在站臺附近設置泡沫消火栓, 配備泡沫槍作備用。
2.2.4 火車棧橋泡沫滅火系統
設置移動式泡沫滅火系統, 在棧橋沿線距鐵路線15m 外布置泡沫消火栓, 并配備相應的泡沫槍。
2.3 水消防系統
2.3.1 系統型式的選擇
系統型式有移動式和固定式兩種。按照規模, 地上貯罐的高度小于15m 時, 可采用移動式水消防系統, 但考慮到保護對象的規模、火災危險性、危害性及站內消防力量不足, 在罐區及汽車站臺設置了固定式水消防系統, 在火車棧橋設置移動式水消防系統。
2.3.2 消防水池設計
消防水池的容量應滿足在火災延續時間內消防用水量的要求。
消防水池的高程設計(地上式、半地上式、地下式) , 在盡量滿足消防水泵自灌式引水的前提下, 視所在地的地耐力及是挖方區還是填方區而定。
2.3.2 消防水泵
本工程消防時所需消防水泵的流量為248M3/h , 揚程為28m , 而罐體夏季降溫所需水泵的流量為Q 平均= 180M3/h , Q 最大=240M3/h , 揚程H = 25. 7m , 考慮到兩種工況不會同時發生, 故選IS150- 125- 315 型水泵二臺, 一用一備, 這樣不僅滿足兩種工況之需要, 又減少設備數量、維修量及泵房占地面積, 節省了投資。
2.3.4 消防水管道
防火堤內的水平管道盡量與泡沫混合液管道并行, 敷設在管墩、管架上, 不得固定。沿罐體周長方向敷設的固定噴淋管需要分段設置, 以提供消防時所需的冷卻水量。防火堤外的消防水管道設計基本上同防火堤外的泡沫混合液管道設計。
2.4 滅火器材的設計
滅火器材的設計, 主要是確定滅火劑的類型及滅火器材的數量, 物料所適用的滅火劑類型見表2

選擇滅火劑類型時, 應考慮其種類的簡單、有效、經濟及通用性。據上表, 選用抗溶性泡沫、二氧化碳、砂土作為物料的滅火劑。選擇干粉撲救電氣火災, 滅火器的數量按規范GB50156- 92 確定。
3 對設計中幾個問題的思考
3.1 在設計消防泵時, 按規范均應設置備用泵, 且備用泵的能力不得小于最大一臺泵的能力。在不具備雙動力源時, 按規范消防水泵可采用內燃機作動力。消防泵的運行方案為:電網電源→發電機→→消防電動泵及備用泵, 這樣勢必增加用電增容費。若消防泵用電幾倍于正常生產用電, 電網電源容量不能滿足或需經改造才能滿足用電要求時, 筆者認為可選用汽油發動機驅動固定式消防泵組, 這樣更經濟, 當然還需經安全生產、技術可靠、經濟運行諸因素綜合比較選消防泵。
3.2 相鄰罐固定式冷卻用水量, 按照規范,對于立式罐, 其供給范圍為罐周長的一半。在設計中, 對于單排布置的罐區, 可考慮將固定噴淋管分成兩段來實現; 對于雙排布置的罐區, 則需分成四段來實現。
3.3 滅火器具的選擇, 必須注意不同類型的互容性, 否則延誤戰機釀成大禍。例如, 干粉滅火劑就不能與蛋白泡沫和一般合成泡沫聯用, 因為前者對后者有較大的破壞作用, 而對于撲救非水溶性可燃、易燃液體的火災時, 干粉與氟蛋白泡沫或輕水泡沫聯用, 可取得很好的滅火效果。【文章出處:韓瑛】