中小型化工企业可燃液体储罐消防设计要点

杜丽莎

（天津市化工设计院，天津 300193）

一般中小型化工企业储罐常采用固定顶立式储罐，且罐型较小，一般小于等于2000m3。本文着重就其消防设计进行讨论。

1 固定顶立式储罐消防设计内容

1.1 一般化工厂储罐应按《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008(以下简称《石化规》)设计。也有一些中小型化工企业可按《建筑设计防火规范》GB50016-2006(以下简称《建规》)设计。以上两本规范均要求甲乙丙类储罐应进行消防设计。

1.2 甲乙丙类固定顶立式储罐消防设计包括灭火与冷却两部分。

1.2.1 按《石化规》及《建规》要求，扑救可燃液体储罐火灾一般采用泡沫灭火系统，包括固定式泡沫灭火系统、半固定式泡沫灭火系统、泡沫炮及泡沫枪等。泡沫灭火系统按混合比的不同分为低倍数灭火系统、中倍数灭火系统及高倍数灭火系统。扑救可燃液体火灾目前最常用的是氟蛋白低倍数空气泡沫，酒精等可溶性液体采用抗溶性泡沫。

1.2.2 可燃液体储罐发生火灾后应及时进行冷却，减少罐体钢板强度降低，防止罐体变形甚至破裂。冷却方式包括固定式及移动式水炮、水枪等。

1.2.3 应用规范。储罐灭火在《石化规》及《泡沫灭火系统设计规范》GB50151-2010(以下简称《泡沫规》)中均有所提及，故设计中应根据具体情况参考相应条文。储罐冷却在《石化规》及《建规》中均有规定，同样也应根据具体情况参照相应条文设计。

2 甲乙丙类固定顶立式储罐灭火设计

2.1 甲乙丙类固定顶立式储罐的低倍数泡沫灭火设计首先应明确使用何种灭火系统。不同的灭火系统泡沫混合液的供给强度及连续供给时间都是不同的。

2.1.1 选择泡沫灭火系统形式的第一步是明确使用什么规范作为“母规”。《石化规》与《建规》在中小型化工企业的设计中都可能作为“母规”使用。《石化规》一般用于大、中型化工企业，《建规》则多用于小型化工企业。作为一个工程项目首先需明确使用哪本规范，以便指导所有涉及专业的设计工作。

2.1.2 当以《建规》作为“母规”时，灭火系统形式可按《泡沫规》的相关要求进行选择。本文不再赘述。

2.1.3 当以《石化规》作为“母规”时，灭火系统形式应同时符合《石化规》与《泡沫规》的相关要求。这里尤其应注意：对于罐壁高度小于7m或容积小于等于200m3的水溶性可燃液体储罐按《泡沫规》可采用泡沫枪灭火，而按《石化规》不能采用泡沫枪、泡沫炮等移动式泡沫灭火系统。因此，笔者建议对水溶性可燃液体储罐均采用固定式或半固定式泡沫灭火系统。

2.2 明确使用何种泡沫灭火系统后，即可按《泡沫规》进行可燃液体储罐的泡沫灭火设计，具体内容因《泡沫规》中均有详细要求，本文不再讨论。

3 甲乙丙类固定顶立式储罐冷却设计

3.1 同灭火设计一样，应首先确定使用《石化规》还是《建规》。一个项目中只能有一本规范作为“母规”，绝不能一部分使用《石化规》作“母规”，另一部分又使用《建规》作“母规”，因此一旦确定“母规”，另一本规范将不再作为设计依据。

3.2 应用规范的确定在储罐的冷却设计中尤为重要，因为两本规范在冷却设计中不仅影响固定式或移动式系统的选型，更重要的对于储罐供水范围、供水强度、相邻罐数量的确定均不相同(见表1)，这就导致了设计水量南辕北辙。

3.3 中小型化工企业一般多采用固定顶立式不保温常压储罐，容积一般都小于2 0 0 0 m3，按规范要求使用移动式冷却系统即可。表2列出分别按《石化规》及《建规》计算的移动式冷却理论水量。

由表2计算结果可清晰看出应用《石化规》计算理论冷却水量比《建规》大，且罐型越大差值也越大。即使《建规》按4个相邻罐计算理论冷却水量仍远小于《石化规》3个相邻罐理论冷却水量。这说明《石化规》对于移动式冷却系统的要求较《建规》更加严格。

表1 《石化规》与《建规》设计参数

最大相邻罐数量：《石化规》3个、《建规》4个。

3.4 又由于移动式水枪冷却应按每支枪保护8～1 0 m周长核对实际冷却水量。因此当相邻罐≤3个时《石化规》与《建规》实际冷却水量计算结果是一致的，当相邻罐数量超过3个时，应用《建规》比《石化规》多了一个相邻罐的冷却水量。

表2 《石化规》与《建规》理论计算水量

3.5 当储罐容积≥2 0 0 m3时，如果相邻罐数量＞2个，此时至少需要9支枪，一支枪至少需要一个人操作，这就至少需9个人。又一个室外消火栓可以出2支枪，则需要至少5个室外消火栓，从灭火人员、灭火设施设置及实际操作等角度都是不合理的。因此笔者建议在这种情况下采用固定式冷却系统。

3.6 中小型化工企业一般罐型较小，数量较少。使用水枪数量很少会超过8支，一般情况下以移动式冷却作为首选冷却方式。因此本文不再讨论固定式冷却系统，其设计可参考相关规范进行。

3.7 中小型化工企业罐区，尤其是中间储罐组还有一个特点设计时应着重考虑。如某工程需配套装置储罐组，共5个储罐见图1。当着火罐为右数第2个(200m3)时，其相邻的200 m3罐及两个60 m3罐均在1.5倍着火罐直径范围内(虚线部分)。正常情况下着火罐与其左侧第二个储罐隔着一个储罐可不计入冷却范围内。本例中由于罐型不同，着火罐高度6.55m，左侧两个储罐高度4.5 m，为控制着火罐火灾蔓延，降低火焰辐射热，其左侧第2个储罐也应计入冷却范围。这也成为设计人员经常会忽略的问题。

图1 某装置储罐组布置图