浅析哈萨克斯坦石油化工装置消防设计

马友梅

（中石化洛阳工程有限公司，河南　洛阳　471003）

浅析哈萨克斯坦石油化工装置消防设计

马友梅

（中石化洛阳工程有限公司，河南洛阳471003）

在石油化工装置的消防设计上，哈萨克斯坦与国内在设计规范及设计惯例等方面存在诸多差异。介绍了哈萨克斯坦石油化工装置消防规范，并从消防冷却水系统、泡沫灭火系统、蒸汽灭火系统、干粉灭火系统、自动气体灭火系统及消防用水量确定等方面，分析比较了哈萨克斯坦与国内石油化工装置消防设计规范及设计惯例的不同之处。

哈萨克斯坦；石油化工装置；消防规范；设计惯例

石油化工行业是哈萨克斯坦的重要经济支柱产业之一［1］。随着哈萨克斯坦大力发展石油化工产业，国内不少石油化工工程公司开始进入哈萨克斯坦石化产业市场，越来越多的国内石化相关技术人员参与到哈萨克斯坦的石油化工设计当中。由于国内缺乏哈萨克斯坦消防规范的相关文献，而且哈萨克斯坦石油化工装置的消防规范与国内规范存在较大差异，使设计过程有一定的困难。本文对哈萨克斯坦石油化工装置消防设计规范及设计惯例进行介绍，并与国内相关规范进行对比，以期为从事独联体国家石油化工装置消防设计的工程技术人员提供帮助和经验借鉴。

1　哈萨克斯坦石油化工装置消防规范

石油化工装置的消防设计首先应满足建设方国家的消防设计规范及当地的消防法规，另外还要结合建设方国家的一些消防习惯做法。国内的石油化工装置的消防设计规范多参照美国及欧洲标准制定，而哈萨克斯坦属于独联体国家，执行的主要是原苏联或独联体国家的相关消防规范，因此差异较大。哈萨克斯坦执行的主要石油化工装置消防规范如下：

（1）BУΠΠ-88《石油加工及石化企业、建（构）筑物消防设计指南》。BУΠΠ-88［2］适用于石油加工和石油化工企业新建、扩建或改建工程，该规范规定了其建筑物和构筑物的消防安全要求。主要涉及工厂总平面布置、厂内道路、储运设施、工艺管道、生产性建筑物和构筑物、生产污水管道、消防设施等方面。

（2）CHиΠ 2.11.03-93《石油和石油产品仓库消防规范》。CHиΠ 2.11.03-93［3］适用于石油和石油产品仓库，该规范规定了对石油和石油产品仓库的消防要求。主要涉及总平面布置、油罐区、石油库的建筑物和构筑物、油品装卸设施、油桶灌装设施、油泵站、消防设施、电气装置、企业石油产品仓库的设计等方面。

（3）CHиΠ PК 2.02-11-2002《建筑物、房间和设施的火灾自动报警装置、自动灭火装置和火灾报警系统的安装标准》。CHиΠ PК2.02-11-2002［4］规定了设计新建、扩建或改建工程的建筑物和构筑物，以及改变生产工艺流程时，不同用途的建筑物、房间和设施的火灾自动报警系统和自动灭火系统的安装要求。主要对应设置火灾自动报警系统和自动灭火系统的公共建筑物清单、宿舍和住宅楼清单、仓库清单、不同工业领域设备和设施清单、农业用途建筑物房间清单、印刷业、摄影制作、影片制作和电视无线电广播典型生产厂房的工作场所清单、电信机构、运输和交通机构的典型生产厂房的工作场所清单、工业领域企业生产建筑厂房清单等作出了规定。该标准的表31列出了石油化工企业需要设置自动灭火装置的房间类型。

（4）CHиΠ PК 2.02-15-2003《建（构）筑物火灾自动报警系统》。CHиΠ PК 2.02-15-2003［5］适用于各种建（构）筑物自动灭火系统和火灾报警系统的设计，包括适用于特殊的气候和自然条件。主要涉及低倍数和中倍数泡沫灭火系统、高倍数泡沫灭火系统、自动气体灭火系统、自动干粉灭火装置模块、气溶胶灭火装置、独立灭火装置、灭火装置的控制仪器、火灾报警系统、火灾报警系统的供电、保护接地的安全要求等方面。对于 CHиΠ PК 2.02-11-2002［4］的表31所列的房间，根据火灾的危险性，生产、储存、应用材料的物理化学成分以及被保护设备的性能，根据本规范确定灭火装置的类型、灭火方式和灭火物质。该规范的附件提供了房间危险分类、低倍数、中倍数、高倍数泡沫灭火系统的计算方法、气体灭火系统的计算方法、气体灭火系统的泄压口面积计算方法、干粉灭火系统的计算方法、火灾报警装置类型的选择方法等。

2　哈萨克斯坦石油化工装置消防系统组成

哈萨克斯坦石油化工装置的消防系统主要包括消防冷却水系统、泡沫灭火系统、蒸汽灭火系统、干粉灭火系统、自动气体灭火系统等，下面分别对各消防系统进行简单介绍。

2.1消防冷却水系统

2.1.1规范比较

哈萨克斯坦石油化工装置的消防冷却水系统主要包括消防水管道、消火栓、消防水炮、塔喷淋等。塔喷淋和消防水炮与国内设计有较大不同。

BУΠΠ-88［2］第8.26条规定：当塔类设备高度超过30 m时，应该采用复合方式进行消防冷却，即：高度30 m以内采用消防水炮和移动式消防，超过30 m的部分，采用固定式水喷淋系统。规范考虑的是超过30 m的部分已经超过了消防水炮的射程，无法通过消防水炮和移动式消防有效保护，需要设置固定式水喷淋系统。而GB 50160-2008《石油化工企业设计防火规范》［6］第8.6.3条的条文说明第2项说明：对于不属于上述的特殊危险设备（如高塔、高脱气仓等），可不设水喷雾（水喷淋）系统的原因如下：①高塔顶部泄漏而导致火灾的可能性较小，因其位置较高而受其它着火设备影响较小；②高塔顶部一般设有安全阀，当高塔发生火灾时，可对塔进行泄压保护，切断物料使火熄灭，同时对塔底部和周围设备进行冷却保护；③塔器的支撑裙座进行了耐火保护，并在高塔周围设置消防水炮和消火栓，可在发生火灾事故时保护塔体不会坍塌。

BУΠΠ-88［2］第8.9条规定：消防水炮要设限位器，避免将消防水喷射到工作温度超过450℃的锅炉和设备（余热锅炉、燃烧室、反应器等）。而GB 50160-2008［6］没有类似要求。

根据国内规范及设计惯例，石油化工装置内消防水炮多设置于地面，用于保护甲、乙类可燃气体、可燃液体设备的高大构架和设备群，而哈萨克斯坦石油化工装置内消防水炮根据保护对象的高度和消防水炮的俯仰角多设置在消防炮架上。

2.1.2计算实例

某塔直径D=3.4 m，高度H=39 m，周围设置有消防水炮保护，按BУΠΠ-88［2］需在30 m以上部分设置固定式水喷淋系统。

30 m以上部分的表面积S=96.13 m2，喷淋强度q=0.2 L/（s·m2），经计算塔喷淋部分所需的消防水量为：

Q=q·S=0.2×96.13=19.23 L/s。

2.2泡沫灭火系统

2.2.1规范比较

哈萨克斯坦规范要求在装置内可燃液体泵房和可燃液体压缩机房设置半固定式泡沫灭火系统。CHиΠ PК 2.02-15-2003［5］的附件2、附件3分别提供了低倍数、中倍数和高倍数泡沫灭火装置的计算方法。而GB 50160-2008［6］对于满足第8.7.2条和第8.7.4条要求的储罐分别要求设置固定式和半固定式泡沫灭火系统，对于可燃液体泵房和可燃液体压缩机房没有要求设置泡沫灭火系统；第8.6.4条规定工艺装置内加热炉、甲类气体压缩机、介质温度超过自燃点的泵及换热设备、长度小于30 m的油泵房附近等宜设消防软管卷盘，其保护半径宜为20 m。消防软管卷盘可由一人操作用于控制局部小火，辅以工艺操作进行应急处理，能够扑灭小泄漏的初期火灾或达到控火目的。消防软管卷盘主要供操作人员发现初期火灾时使用，目的是在消防队员没有赶来之前迅速把初期火灾扑灭，而哈萨克斯坦规范要求设置的半固定式泡沫灭火系统需要消防车供给泡沫液，主要供消防队员使用。

2.2.2计算实例

某泵房长度L=36 m，宽度B=12.6 m，根据CHиΠ PК 2.02-15-2003［5］的附件2的表2：泡沫破裂系数k2取4，中倍数泡沫灭火系统灭火时间取15 min。被保护设备的高度h取2 m，计算保护高度H=h+1=3 m，中倍数泡沫发泡倍数k3取80，单个泡沫产生器的泡沫混合液输出量Qd取6 L/s。则泵房的计算保护体积V=1 360.8 m3，泡沫灭火系统需要的总的泡沫混合液的量V1=k·2V/k3= 4×1 360.8/80=68.04 m3，保护该泵房需要的泡沫产生器的数量n1=V1/（Q·d）=68.04×1 000/（6× 15×60）=12.6个，因此该泵站至少要设置13个6 L/s的泡沫产生器。

2.3蒸汽灭火系统

BУΠΠ-88［2］第8.39～48条对石油化工装置蒸汽灭火系统与管网的连接方式、蒸汽灭火系统的形式、固定式蒸汽灭火系统和半固定式蒸汽灭火系统的设置要求、蒸汽供给强度等作出了规定，与GB 50160-2008［6］关于蒸汽灭火系统的规定类似，此处不再赘述。

2.4干粉灭火系统

CHиΠ PК 2.02-11-2002［4］的表31要求：每平方米可燃液体和易燃液体数量超过15 kg、面积100 m2到500 m2的润滑油站应设置自动灭火装置。设计参数见规范CHиΠ PК 2.02-15-2003［5］第9章。而GB 50160-2008［6］第8.7.3条规定润滑油储罐可采用移动式泡沫灭火系统，条文说明润滑油罐火灾危险性小，国内尚未发生过润滑油罐火灾。

2.5自动气体灭火系统

CHиΠ PК 2.02-11-2002［4］的表12要求在变配电、机柜间设置自动气体灭火系统。设计参数见规范 CHиΠ PК 2.02-15-2003［5］第 8章。GB 50160-2008［6］第8.11.3条的条文说明规定：石油化工企业控制室、机柜间、变配电所与一般计算机房相比具有其特殊性，不要求设置固定自动气体灭火装置，理由如下：①石油化工厂控制室24 h有人值班，出现火情，值班人员能及时发现，尽快扑救；②各建筑物均按照国家有关规范要求设有火灾自动报警系统，如变配电所、机柜间和电缆夹层等空间发生火情，火灾探测系统能及时向24 h有人值班的场所报警，使相关人员及时采取措施；③固定的气体灭火设施一旦启动，需要控制室内值班人员立即撤离，可能导致装置控制系统因无人监护而瘫痪，引发二次火灾或造成更大事故；④本规范对控制室、机柜室、变配电所的建筑防火、平面布置、设备选用等均提出了明确的防火要求，加强了建筑物的自身安全性。

2.6消防用水量确定

BУΠΠ-88［2］第8.22条规定消防用水量应按固定式消防冷却水量与移动消防冷却水量之和计算；第8.23条规定了移动消防冷却水量按移动式消防设备或2个消防水炮的用水量（50 L/s）计算；第8.24条规定了固定式消防冷却水系统的消防水量计算方法：对于装置内的塔喷淋的消防用水量，应包括着火塔和着火塔2倍直径范围内的邻近塔的消防用水量之和；第8.25条规定了固定式消防冷却水系统的供水强度；第8.21条规定装置的消防用水量按计算确定，但是最后的取值不应低于170 L/s，加上移动消防冷却水量50 L/s，总的装置消防用水量取值不应低于220 L/s。而GB 50160-2008［6］第8.4.3条规定工艺装置的消防用水量应根据其规模、火灾危险类别及消防设施的设置情况等综合考虑确定，当确定有困难时，中型的石油化工装置消防水量可按150～300 L/s考虑，大型的石油化工装置消防水量可按300～600 L/s考虑。

3　结语

哈萨克斯坦属于独联体国家，执行的主要是原苏联或独联体国家的相关消防规范，与国内相关规范及设计惯例存在诸多差异。因此，国内工程公司在承接国外石油化工装置的消防设计时，首先应满足建设方国家的消防设计规范及当地的消防法规，另外还要结合建设方国家的一些消防习惯做法。

［1］薛华.浅析哈萨克斯坦共和国HSE法规要求及对策［J］.油气田环境保护，2011，21（1）：57-59.

［2］苏联石油加工与石油化学工业部.石油加工及石化企业、建（构）筑物消防设计指南：BУΠΠ-88［S］.莫斯科：出版社不详，1989.

［3］俄罗斯联邦南部地区工业石油管道设计研究所.石油和石油产品仓库消防规范：CHиΠ 2.11.03-93［S］.莫斯科：出版社不详，1993.

［4］“顶点消防中心”科研生产企业.建筑物、房间和设施的火灾自动报警装置、自动灭火装置和火灾报警系统的安装标准：CHиΠ PК 2.02-11-2002［S］.阿斯塔纳：出版社不详，2002.

［5］生产设计部“民用住宅设计”.建（构）筑物火灾自动报警系统：CHиΠ PК 2.02-15-2003［S］.阿斯塔纳：出版社不详，2002.

［6］中国石油化工集团公司.石油化工企业设计防火规范：GB 50160-2008［S］.北京：中国计划出版社，2009.

Analysis of fire protection design of petrochemical equipments in Kazakhstan

MA You-mei （Luoyang Petrochemical Engineering Corporation Ltd.，SINOPEC，Luoyang 471003，China）

There are lots of differences between the fire protection requirements of petrochemical equipments in China and Kazakhstan which mentioned in the codes and routines for fire protection design.The code for fire protection design of petrochemical equipments in Kazakhstan was introduced；besides，the differences between the codes and routines for fire protection of petrochemical equipments in Kazakhstan and China were analyzed and compared from aspects of fire-fighting cooling water system；foam extinguishing system，steam-smothering system；dry powder extinguishing system；automatic gas extinguishing system and fire demand determination.

Kazakhstan；petrochemical equipments；code for fire protection；design routine

固废处理

TU991.8；TQ086.1

A

1009-2455（2016）04-0080-04

马友梅（1982-），女，河南郑州人，工程师，大学本科，主要从事石油化工给排水及消防工程设计工作，（电话）0379-64887553（电子信箱）mayoum.lpec@sinopec.com。

2016-04-27（修回稿）