低温储存LPG罐区的消防设计

丁国臣¹， 刘 伟²　
（1.吉林化工工程公司， 吉林 吉林市 13 2021； 2.吉化股份有限公司炼油厂， 吉林 吉林市 132022）

　　摘要： 介绍了低温储存LPG罐区的消防水量计算、水质选择、罐区围堤的设计以及设计中应注意的问题，同时对配管设计中应注意的问题提出探讨性意见，以利完善今后的消防设计。?
　　关键词：低温；LPG罐区；水量计算；水质选择；配管
　　中图分类号：TU998.1
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2000)01-0038-02

1 消防水量的确定和规范的执行

　　液化石油气火灾最有效的消防手段是采取水消防冷却，那么，如何计算水量则是值得注意 的问题。目前尚没有低温储存液化石油气方面的规范，只是在《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)第8.2.7条和《石油化工企业设计防火规范》(以下简称《石化规》)第7.9.4条中对液化烃罐区的消防作了笼统的规定，并没有具体指明适用于哪类储罐(立式常压储罐还是球罐或卧罐)。笔者认为，上述规定是针对有压罐(球罐或卧罐)而言的，并不适合于低温常压储罐，故不能按其供水强度和供水范围计算，因低温常压储罐无论外形还是结构均与可燃液体立式储罐相同，应按《石化规》第7.3.8条和《建规》第8.2.5条规定的供水强度和供水范围进行计算更合理，见表1和表2。据了解，日本对双壳低温LPG储罐的消防水量也是按立式可燃液体储罐的供给强度[2L/(min·m²)]计算的。笔者还认为，应按表2进行计算更合理，因为液化烃罐区属于石油化工企业范围，并且按表2计算结果比按表1计算结果大，这样可满足消防部门“哪个规范严执行哪个”的要求。

表1 可燃液体立式储罐冷却水的供给范围和供给强度(《建规》的规定)[1] 项目 供水范围 供给强度[L（s.m）] 固定式
冷 却 着火罐 罐周长 0.5 邻近罐 罐周长的一半 0.5 移动式
冷 却 着火罐 罐周长 0.6 邻近罐 罐周长的一半 0.2

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表2 可燃液体立式储罐冷却水的供给范围和供给强度（《石化规》的规定） 项目 供水范围 供给强度 固定式
冷 却 着火罐 罐壁表面积 2.5/(min.m²) 邻近罐 罐壁表面积的1/2 1.0L/(min.m²) 移动式
冷 却 着火罐 罐周全长 0.8L/(s.m) 邻近罐 罐周半长 0.2L/(s.m)

表3 水量计算比较表 储罐容积
（m²) 储罐参数（m） 用水量计算结果（m³/h） 内径D₁ 外径D₂ 直壁高度H₁ 总高H₂ 按表₁计算 按表₂计算 40000 50.0 51.4 22.1 29.0 1046.4 1330.8

　　通过表3的比较可以看出，对于低温常压立式储罐的消防用水量，应按《石化规》第7.3.8条规定的供水强度和供水范围进行计算更为合理。?

2 消防用水水质选择

　　低温常压储罐多建于沿海地区，在消防用水的水质选择上，有用淡水消防的，也有用海水消防的，对此笔者建议如下：?
　　当所建装置附近淡水水源充足时，应首先考虑采用淡水消防，尤其是对固定喷淋装置，因海水的腐蚀性很大，且消防喷淋管平时又是空的，如果用海水消防，管道腐蚀过快，需定期更换消防管线，也会因管道内腐蚀的锈渣过多而堵塞喷头，影响喷淋效果， 还会给被保护对象的事后清理带来许多麻烦等等。即使是经常充满海水的消防管线，其管道腐蚀也很大，在笔者调查过的工程中，多数采取淡水消防。?
　　当所建装置附近淡水水源有限时，方可考虑用海水消防，但平时宜用淡水保压。火灾结束时，再用淡水冲洗消防管线后用淡水保压以利再用，这样可减少海水对管道腐蚀而造成的不必要损失，同时也可减少喷头堵塞的可能性，增加消防的可靠性。

3 防火堤高度的确定

　　在罐区的防火设计中，防火堤的设计同样重要，为确保事故时将流淌液体都封闭于防火堤内，避免火灾蔓延，防火堤的有效容积应能容纳罐区内最大储罐的物料。假如因此而增加围堤的高度会带来如下不利因素：①会影响消防水炮(栓)的使用，影响灭火效果； 　　②会增加围堤的受压，从而增加大量投资。如果降低围堤高度，就要增加罐区的占地面积，如何才能处理好围堤的高度与占地面积之间的关系呢?建议按图1进行优化，并且Z值不应小于1.5m^[3],但是为了不影响消防水炮(栓)的使用及火情的发现，Z值不宜大于2.0m，在Z值确定之后，X值便可根据储罐的大小及液面的高度进行确定。

4 消防水量的确定应与配管相结合

　　固定式消防用水量应为着火罐和邻近罐用水量之和，按表2即可计算。但应注意，表2中着火罐和邻近罐供水范围相差一倍，在配管时应考虑如何才能实现这种水量关系，对此有如下建议：
　　视罐区储罐的布置情况将喷淋环管分成2段或4段互不连通的管，每段环管应单独一个立管引出防火堤外^[4],且每个立管在距被保护罐15m以外地点设一个能显示启闭状态的阀门加以控制，方能控制消防水量减半的要求，并满足消防要求：?
　　① 当储罐区只有两个储罐时，环管应分2段布置，如图2所示。?
　　② 当储罐区有两个以上储罐时，环管应分4段布置，如图3所示。?
　　对相邻罐而言，只有采取上述措施后，方能按表2的供水强度及供水范围进行水量计算，如果既不按上图所示将环管分成若干段加以分别控制，又不按罐壁表面积计算水量，着火时是难以同时保证着火罐和邻近罐用水量的，设计时应将二者结合起来统一考虑，以保证火灾时水量的充足供应，又不导致水量过大而不经济。

　　　

参考文献：
[1] 公安部.建筑设计防火规范(GB J16—87)[S].北京：中国计划出版社，1997.41-42.
[2] 中国石油化工总公司.石油化工企业设计防火规范(GB 50160—92)[S]. 北京：中国计划出版社，1992.42-43.
[3] 美国国家防火协会.公用煤气装置液化石油气(LPG)储运标准(AFPA-59)[S ].1992.
[4] 中国石油化工总公司.石油库设计规范(GB74—84)[S].北京：中国计划出版社，1995.188-189.

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