大型石油庫消防設計若干問題探討.doc

大型石油庫消防設計若干問題探討作者：易安網(wǎng) 文章來源：易安網(wǎng) 點擊數(shù)： 111 更新時間：2010-8-13 14:02:18 1.引言近年來，石油供需矛盾突出，油價屢創(chuàng)新高，燃料油市場逐步開放，國家石油儲備基地、民營大型石油庫以及化工企業(yè)配套油庫建設項目不斷增多。筆者根據(jù)石油庫消防審核和驗收工作中的實踐經(jīng)驗，以及轄區(qū)油庫火災爆炸撲救的切身體會，就當前大型石油庫消防設計中的一些問題進行探討。2.石油庫的等級劃分石油庫建設規(guī)模不一，庫容大則在500104m3以上，單罐容積達(10-15)104m3，而小的僅幾千幾萬m3。我國現(xiàn)行石油庫設計規(guī)范將石油庫按庫容劃分為五個等級，一級石油庫容量等于和大于10104m3。筆者認為，這樣劃分并不合理，一級石油庫范圍太廣，造成總庫容10104m3的油庫與500104m3的油庫安全標準相同。在現(xiàn)階段油庫建設規(guī)模不斷擴大，單罐容量逐步趨于大型的情況下，建議對石油庫等級進行調(diào)整，容量在10104m3以上石油庫再進行分級，并相應調(diào)整安全標準。3.安全距離3.1 石油庫之間的安全距離石油庫設計規(guī)范第4.0.7條注8，當兩個石油庫或油庫與工礦企業(yè)的油罐區(qū)相毗鄰建設時，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，但不應小于30m。當前工業(yè)布局往往呈現(xiàn)塊狀，化工園區(qū)的建設比較普遍，油庫和油罐建造逐步向大型過渡，10104m3油罐的直徑達80m，1.5倍直徑就是120m。而作為同一油庫內(nèi)的相鄰兩個油罐，以浮頂罐為例，間距為0.4D，即32m，且特殊情況下還可取20m。從工程實際和當前土地資源緊張實際情況出發(fā)，相鄰油庫油罐間的間距應予以適當放寬，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;其它油庫應根據(jù)儲存油品的種類和油罐容積分別作出規(guī)定，予以適當放寬。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5104m3油罐加3個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，浮盤墜落導致的全面積敞口火災，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。石油庫設計規(guī)范引用的油罐火災數(shù)據(jù)是80年代的，計劃經(jīng)濟下的生產(chǎn)經(jīng)營活動少，維護保養(yǎng)、油料進出沒有現(xiàn)階段頻繁，以往油罐著火幾率低并不代表今后不會發(fā)生火災，少數(shù)火災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，后果將是災難性的。并且，日本等國家對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油品碼頭，地處海島的油庫還建有接送人員和運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碼頭，則甲、乙類油品裝卸碼頭與工作船碼頭的安全距離應達到150m。裝卸油品碼頭防火設計規(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小于40m，且3萬噸級代表船型相鄰油品泊位的間距為35m。鑒于當前岸線資源緊張，工作船碼頭為油庫配套碼頭，不對外開放，且易于管理，故防火間距不宜參照貨運碼頭，可適當放寬至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，防火堤高度設置考慮不超過最大罐容的50%。這種防火堤占地面積少，強度高，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)部門提供的檢測報告并不是在油罐發(fā)生火災的條件下檢測的，其抗壓強度、粘結(jié)強度、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。一旦防火涂料失效，在高溫作用下，混凝土會脫水龜裂，強度和密封性都會受到影響。同時，混凝土在高溫下受到水流噴射，抗壓強度將大幅降低，其配置的鋼筋在高溫下將很快喪失強度。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，建議油罐設計時采用土筑防火堤或內(nèi)培土磚徹防火堤，堤高應按最大罐總?cè)萘坑嬎?，大型油罐防火堤外?cè)應堆土，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(舟山)有限公司岙山油庫擬對防火堤進行堤外堆土改造，以應對突發(fā)情況下的油品外溢事故。5.消防設施5.1消防冷卻水供給強度和消火栓設置以10104m3浮頂罐為例，我國規(guī)范規(guī)定固定式冷卻水的供給強度為2.0L/(min;m2)，不考慮相鄰罐冷卻，按照這個供給強度，罐區(qū)消防冷卻用水量僅需3000m3，筆者認為，在火災現(xiàn)場，這是遠遠不夠的。油罐著火時，應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的相鄰罐冷卻用水量。在實戰(zhàn)情況下，即使是浮頂罐環(huán)形密封圈著火，也會啟動相鄰罐冷卻系統(tǒng);如果是儲罐大面積燃燒，在火場環(huán)境中，指揮員動用的水槍、移動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，將同時使用盡可能多的消火栓，因此，消火栓60m的設置間距過大，建議調(diào)整為30-40m。冷卻水供給強度參照其他國家標準，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，應考慮在沿山一面開辟人行通道，敷設消防給水管線，根據(jù)罐壁與山體間距設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)，浮頂油罐上設置的泡沫產(chǎn)生器普遍采用傳統(tǒng)的罐壁頂部設置方式，當油罐液位處于中低液位時，泡沫受風力作用，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)，確保在任何液位時泡沫液均能準確覆蓋至環(huán)形密封圈。同時，罐頂應設置泡沫栓接口，設置位置宜在泡沫發(fā)生器前，便于對初期小火的準確打擊，以及平時清洗放水，防止泡沫發(fā)生器堵塞?，F(xiàn)行規(guī)范對泡沫液儲備量要求不高，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)范對泡沫液儲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，供給時間僅考慮30min，沒有考慮撲救過程中的復燃、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，在實戰(zhàn)中是遠遠不夠的。筆者認為，泡沫液作為滅火劑，是有效撲滅油罐火災的根本，其儲量在達到規(guī)范規(guī)定的前提下，應考慮備用量，備用量不應小于設計儲量的1倍，對于地處僻遠地區(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蝶閥。當采用手動閥門時，包括水泵接合器的閥門，應對開啟工具進行改造，按照杠桿原理，增加閥門中心支點位置與作用力點距離，加長動力臂，使閥門能夠用最少的人力在最短時間內(nèi)開啟。5.4消防車設置現(xiàn)行規(guī)范對大型油庫消防車的配置要求較低，要求設置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20m以上，普通泡沫消防車已不能適應滅火作戰(zhàn)實際。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準，對于單罐容積在10104m3以上的大型油庫，應設立企業(yè)專職消防隊，消防車配備應以大型泡沫消防車為主，且應配備高噴車。消防站不必設置訓練塔，宜設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基地，建成后規(guī)模達1000104m3以上，一些油罐火災爆炸也時有發(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