一级危化品码头消防系统设计

■ 许光宇 窦占祥

一级危化品码头消防系统设计

■ 许光宇 窦占祥

0 引　言

近年来，随着中国经济的迅速发展，海港码头装卸区规模不断扩大，危化品的种类也日趋多样化，同时也增大了其危险性，天津港“8·12”事故为我们敲响了警钟。因此，码头消防设施设置的合理性、安全性显得尤为重要。笔者通过对多地海港码头的调研，结合安监总局和消防部门出台的多项政府文件，以大连某企业海港为例，简要梳理一下一级危化品码头的消防设计，简要说明其消防水量的计算以及消防设施的设置。

大连某化工企业罐区为储存和中转罐区，其中每年储存和中转油品45万t、化学品20万t、液化石油气20万t，是一个品种丰富的大型甲、乙类油品及液化石油气罐区，其海港码头为两座1万t级装卸石油化工品和液化石油气码头，属于甲A类油品一级码头。

1 消防水量的计算

装卸石油化工品和液化石油气码头的消防水量计算，应根据两种不同船型分别计算，取其最大值作为消防水量。

1.1 石油化工品船的消防水量的计算

本项目最大石油化工品船的船宽为19.5 m，最大舱纵向长度为21.96 m，最大舱面积为170.15 m2。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974—2014（以下简称“新消规”）和《装卸油品码头防火设计规范》JTJ 237—99（以下简称“码头规范”）的要求，石油化工品船的消防水量，应为泡沫灭火设计流量、冷却水系统设计流量、隔离水幕系统设计流量和码头室外消火栓设计流量的总和。

1）泡沫灭火设计流量应按照最大舱面积与供给强度的乘积确定，其中根据规范要求供给强度为8.0 L/(min·m2)，连续供给时间为40 min，经计算泡沫灭火设计水量为23 L/s，但根据《固定消防炮灭火系统设计规范》GB 50338—2003（以下简称“消防炮规范”）的要求，泡沫炮其额定设计流量不宜小于48 L/s，因此，泡沫灭火设计流量应取48 L/s，一次泡沫灭火用水量约为116 m3。

2）冷却水系统设计流量应按照油船冷却范围与喷水强度的乘积确定，根据规范要求冷却水供给强度为2.5 L/（min·m2），冷却水系统火灾延续时间为6 h。其中，着火油船冷却范围应按下式计算：

式（1）中：F为着火油船冷却面积（m2）；Bmax为最大船宽（m）；Lmax为最大船的最大舱纵向长度（m）；fmax为最大船的最大舱面积（m2）。

经计算，着火油船冷却范围为1 114.51 m2，油船冷却水量为47 L/s。根据消防水炮保护半径要求，本项目油船冷却水量应为50 L/s，一次消防冷却水量约为1 080 m3。

3）隔离水幕设计流量应按照喷水强度与保护范围的乘积确定，根据规范要求喷水强度为1.0～2.0 L/（s·m），同时根据国家安全监管总局下发的《关于进一步加强危险化学品建设项目安全设计管理的通知》（安监总管三〔2013〕76号，以下简称“76号文”）的要求，凡是对涉及“两重点一重大”的建设项目以最严格的安全条款为准。因此喷水强度均应按2.0 L/（s·m）进行设计。保护范围为装卸设备的两端各延伸5 m，另外设计流量还应增加消防塔架自带水幕的流量。经计算，本项目隔离水幕系统设计流量为68 L/s，隔离水幕系统火灾延续时间为1 h，一次水幕用水量约为245 m3。

4）码头室外消火栓设计流量为“新消规”新增内容，原“码头规范”无此要求，但是根据“76号文”的要求以及“新规范大于老规范”的原则，应进行设计。根据“新消规”的要求码头室外消火栓设计流量为45 L/s，室外消火栓火灾延续时间为6 h，一次码头室外消火栓用水量约为972 m3。

5）综上所述，本项目着火油船的消防给水设计流量为211 L/s，一次消防水量约为2 413 m3。

1.2 液化石油气船的消防水量计算

本项目最大液化石油气船载有两个储罐，其储罐甲板以上部分表面均积均为540.5 m2，罐体总表面积均为1 200.5 m2，根据“新消规” 、“码头规范”和 “76号文”的要求，液化石油气船的消防给水设计流量应按冷却水系统设计流量、隔离水幕系统设计流量与室外消火栓设计流量的总和计算。

1）液化石油气船冷却水系统设计流量应按照冷却面积与冷却喷水强度的乘积确定，根据规范要求，着火罐冷却喷水强度为10 L/（min·m2），邻近罐冷却喷水强度为5 L/（min·m2）。着火罐和邻近罐的冷却面积应取甲板以上部分的表面积，且不应小于储罐总表面积的1/2，经计算冷却水系统设计流量为151 L/s，其中51 L/s的设计流量由消拖两用船提供，其余100 L/s由路上消防水炮提供，冷却水系统火灾延续时间为6 h，路上一次消防冷却水量约为2 160 m3。

2）液化石油气船隔离水幕系统设计流量和室外消火栓设计流量与石油化工品船一致。

3）综上所述，本项目液化石油气船的消防给水设计流量为213 L/s，一次消防水量约为3 377 m3。经比较得液化石油气船的消防给水设计流量大于石油化工品船的消防给水设计流量，因此本项目消防设计水量应按液化石油气船进行设计。

2 消防设施的设置

1.1 消防炮的设置

码头操作区两侧应分别设置电控消防水炮和电控消防泡沫炮，且各不得少于两门。水炮的射程范围应满足覆盖设计船型的全船范围，泡沫炮的射程应满足覆盖设计船型的油舱范围，同时消防炮应具有变幅和回转的性能，消防塔架应自带水幕保护装置。

图1 消防水炮、消防泡沫炮保护范围

1.2 消火栓、泡沫栓的设置

在码头护岸、引堤及操作平台上设置一定数量的消火栓、泡沫栓、消防水带及泡沫枪、水枪，作为辅助消防设施，配合消防炮作战，其间距不得超过60 m。

1.3 干粉灭火系统的设置

关于干粉灭火系统的设置：“码头规范”的要求，干粉储备量不少于500 kg；“消防炮规范”的要求，应设置不小于2 000 kg干粉的干粉炮系统。根据“76号文”的要求应按照最严格条款进行设计。因此，本项目应设置不小于2 000 kg干粉的干粉炮系统。

1.4 灭火器的设置

码头装卸区内灭火器的设置应符合下列要求：灭火器的保护半径不超过9 m，且每一个配置点配置不少于两具灭火器；在装卸臂或接口15 m内增设一辆推车式干粉灭火器。