大型油品储运企业消防安全投入实例分析
2017-05-26李成涛
■ 李成涛
0 引 言
青岛港是山东最重要的原油进口口岸,自2015年国家开放原油进口权之后,山东地炼进口原油激增。因为管道外输设施尚不完善,地炼企业多依靠油罐车运输原油。青岛港所属汽车油品装卸工程的设计建设年代较早,依据的是旧版规范,对配套消防设施规定较少,而近年来国内油罐车装卸车火灾事故频发,加之新版规范对汽车油品装卸区域的消防设施增加了相关规定,为提高原油装卸设施的安全性,保证事故时消防设施的有效性、及时性,防止和减少火灾危害,青岛实华原油码头有限公司在公司领导的重视和主导下,在现有基础上,对所管理的汽车油品装卸系统增加了相应的消防设施,使之更加适应汽车油品装卸系统的消防需求。工程完工后,作为辖区消防监管部门,我们对新增消防系统的消防能力进行了分析,希望能为一些按照旧版规范设计建设的企业在今后的改造中提供参考。
1 原汽车油品装卸区域的消防设施情况
1.1 消防设施的设计依据
青岛实华原油码头有限公司的原油装车区域共分三个部分,分别是:青岛港液体化工码头罐区装卸车区域、董家口港区原油储罐一期装卸车区域、摩科瑞油品罐区装卸车区域。其中,第一部分液体化工码头设置在青岛港黄岛油港区,为2008年前设计建设,后面两个部分设置在青岛港董家口港区,为2014年前后设计建设,其消防设施均按照《石油库设计规范》(GB 50074—2002)版本设计(设计时,2014版本尚未发布实施)。
1.2 旧规范对汽车油品装卸区域消防设施的要求
《石油库设计规范》(GB 50074—2002)与《石油储备库设计规范》(GB 50737—2011),均未规定汽车油品装卸区域设置消防给水系统。三处汽车油品装卸区域原设计中按照《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006)、《建筑灭火器配置及设计规范》(GB 50140-2005)等要求配置相关消防设施及器材。
表1 原有消防设施及器材
1.3 旧规范的合法性
按照公安部《建设工程消防监督管理规定》(119号令)第六条第二款之规定,新颁布的国家工程建设消防技术标准实施之前,建设工程的消防设计已经公安机关消防机构审核合格或者备案的,分别按原审核意见或者备案时的标准执行。此三处装置是在《石油库设计规范》(GB 50074—2014)实施之前进行的消防设计审核及验收,因此,其消防设施的配置属于合法。
2 增加消防设施的必要性
2.1 原消防设计不能适应装车线火灾危险性
近年来,汽车油品装卸作业火灾频发。2016年2月18日9时28分,甘肃陇南人张某驾驶一辆油罐车,到位于眉县地下水工作站(金渠镇教坊村四组)内的宝鸡金隆源石油化工有限公司油库购买拉运燃料油,在装油过程中,油罐车突然发生闪爆事故,并引燃大火。事故造成油库一名工作人员当场被火烧死,另一名工作人员和油罐车司机张某受伤。2016年9月14日,陕西延长石油(集团)有限责任公司管道运输第五分公司西安输油末站卸油作业平台装油车辆发生一起燃爆事故;2016年10月12日,中油延长石油销售股份有限公司卸油作业平台装油车辆再次发生一起燃爆事故。这些规模的火灾,对于现有配置来说,难以适应消防需求。
2.2 新规范的要求
《石油库设计规范》(GB 50074—2014)等规范相继出台后,对汽车油品装卸区的消防设计提出了新要求。《石油库设计规范》(GB 50074—2014)第12.2.9条规定:汽车罐车装卸设施的消防水量不应小于30 L/s;第12.2.11条规定:汽车罐车装卸设施的消防冷却水最小供给时间不应少于2.0 h。
《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974—2014)第3.4.8条规定:专用可燃液体、液化烃的火车和汽车装卸栈台,室外消火栓设计流量不应小于60 L/s;第3.6.2条规定:专用可燃液体、液化烃的火车和汽车装卸栈台消火栓系统的火灾延续时间不应小于3.0 h。
2.3 公司对消防安全的重视
虽然在法律规定上,对汽车装卸油品区没有提出必须按照新规范增设消防设施的要求,但青岛港实华原油码头有限公司对消防安全高度重视,尤其是,2013年青岛市“11·22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故、2015年天津港“8·12”特大火灾爆炸事故发生后,该公司投入大量资金,相继对油罐区域、油码头区域进行了消防技术改造,在依法依规的基础上,增设相应消防器材,引进新技术、新理念,加强消防管理创新,确保了消防工作的本质安全。尤其是在汽车油品装卸区消防安全改造中,公司总经理亲自主导落实,督促职能部门与设计院、消防专家等进行研究对接,最终促成改造完成。
3 改造后的消防能力分析
消防系统的改造,是在实华公司的液体化工码头罐区、董家口港区原油储罐一期、摩科瑞油品罐区的汽车油品装卸区域相关部位各增加1套泡沫炮消防灭火系统和1套水喷雾消防冷却系统,其消防能力分析如下:
3.1 泡沫炮消防灭火系统
3.1.1 消防流程
本项目3个装卸车区域均设置泡沫炮消防灭火系统,系统主要由手动泡沫炮、电动球阀、管道及附件组成。每个装车车位的车头和车尾处各设置一台泡沫炮,每四台泡沫炮由一个电动阀门控制,系统主管道上设置一个总控制阀门。
当装车台发生火灾时,可以通过以下两种方式启动灭火系统:
1)操作人员在消防控制室,通过电视监控系统,确认事故发生位置,手动启动库区泡沫消防供水系统,同时启动本区域的消防控制系统的程序按钮,开启该装车台相对应的电动球阀,同时联动开启系统的总控制阀门,进行灭火。
2)操作人员在装车台现场通过手动报警按钮,将报警信号传至控制室的火警盘,操作人员在控制室启动本区域的消防控制系统的程序按钮,开启该装车台相对应的电动球阀,同时联动开启系统的总控制阀门,进行灭火。
3.1.2 消防系统设计
根据泡沫灭火系统设计规范(GB 50151—2010)要求:汽车装卸栈台的泡沫混合液流量不应小于8 L/s,泡沫混合液连续供给时间不应小于30 min。
装卸车区域均按照一处发生火灾考虑,开启与着火装车台对应的一个电动球阀,四台泡沫炮同时作用,进行灭火,计算如下:
单个泡沫炮泡沫混合液流量:20 L/s
总泡沫混合液用量:80 L/s
火灾延续时间:30 min
泡沫混合液用量:144 m3
采用3%水成膜泡沫液,泡沫液计算用量:4.32 m3,设计泡沫液用量:5.6 m3。
青岛港液体化工码头罐区现有泡沫站泡沫液储量为16 m3,董家口港区原油储罐一期现有泡沫站泡沫液储量为8 m3,摩科瑞油品罐区现有泡沫站泡沫液储量为8 m3,以上三个区域的现有泡沫液储量均满足本项目泡沫混合液需量要求。
3.2 水喷雾消防冷却系统
3.2.1 消防流程
本项目3个装卸车区域均设置水喷雾消防冷却系统,水喷雾消防冷却系统是由雨淋报警阀组、过滤器、水雾喷头、管道及附件组成,向装车车位的油罐车喷射水雾进行防护冷却的系统。
当装车台发生火灾时,可以通过以下3种方式启动水喷雾消防冷却系统:
1)联动控制方式。由装卸车区域内一个手动火灾报警按钮和一个火灾探测器同时报警的信号,作为雨淋阀组开启的联动触发信号,由消防联动控制器控制雨淋报警阀组的开启,系统在120 s内充满有压消防冷却水,水雾喷头开启进行冷却。
2)手动控制方式。操作人员在控制室,通过电视监控系统,确认发生火灾,手动启动本区域的消防控制系统的程序按钮,直接手动控制雨淋报警阀组的开启,系统在120 s内充满有压消防冷却水,水雾喷头开启进行冷却。
3)应急启动方式。操作人员现场应急手动操作打开雨淋报警阀组的紧急手动阀,系统在120 s内充满有压消防冷却水,水雾喷头开启进行冷却。
3.2.2 消防系统设计。根据水喷雾灭火系统设计规范(GB 50219—2014)及消防给水及消火栓系统技术规范(GB 50974—2014)要求:汽车装卸栈台的水喷雾冷却强度不应小于9 L/m2·min,持续供给时间不应小于6 h。
表2 消防冷却水设计参数
3.3 运行状况及存在的不足
3.3.1 泡沫炮消防灭火系统
当发生火灾时,可开启与着火装车台对应的一个电动球阀,四台泡沫炮同时作用。装卸鹤位上部区域泡沫炮主要针对油罐车上部装卸口进行灭火,另一侧泡沫炮主要针对油罐车车头部位进行灭火。
3.3.2 水喷雾消防冷却系统
出于技术经济性的考虑,水喷雾消防冷却系统由一台阀门控制,开启阀门后所有喷头同时出水,可以有效阻止火势向事故相邻车位蔓延,为相邻车位作业车辆迅速有序撤离提供有利条件。
3.3.3 存在的不足
1)泡沫炮角度固定,无法灵活调整;2)泡沫炮控制阀门设置在二层平台上,一旦阀门自动控制系统失效,手动控制作用基本无效;3)本次改造未统筹考虑事故水的排放问题,事故水无序排放可能会导致流淌火面积扩大,增加后续消防救援的难度。
4 消防安全投入减损效益的分析
简单说来,消防安全投入减损效益就是投资得越多预防火灾的能力就越强,相应的发生火灾的风险就越小,因此火灾事故造成的损失也就越少。
图5中关系曲线所示,从A到B的消防安全投入增加值为(Pb-Pa),与从C到D所增加的值(Pd-Pc)是相等的,但是两次等额的消防安全投入所带来的火灾损失减少值却大不相同,(La-Lb)远大于(Lc-Ld)。由此我们可以得出,提高消防安全投入可以降低火灾造成的损失,但两者之间不成正比:在企业消防安全投入处于较低水平值的情况下,只要追加消防安全投入就能大幅度的降低火灾损失。随着企业消防安全投入的不断增加,火灾损失的降低幅度逐渐减少,大量的消防安全投入只能较少的降低火灾损失。在此理论上,我们可以假设当消防安全投入值为∞时,其带来的火灾损失的降低值为0,此时追加消防安全投入所带来的边际减损效益趋于零。
由此可以得出以下结论:
1)在某一特定的火灾风险下,随着消防安全投入的提高,消防安全投入减损效益的边际值是递减的。当投入从理论上趋于∞的时候,消防安全投入的边际减损效益趋于0。
2)等额的消防安全投入,在消防投入较少的企业中取得的减损效益要比在消防安全投入较多的企业中取得的减损效益更高。
青岛实华原油码头有限公司正处于腾飞发展阶段,企业的结构处于快速变化期,在扩大生产规模、追求利润最大化的同时,往往最容易忽视火灾的负面影响,直接造成火灾损失的大幅度增加。此次改造充分体现了该公司对消防安全的高度重视,能够高瞻远瞩,吸取国内外油罐车装卸车过程中发生的火灾事故教训,加大消防投入,积极追求企业的均衡发展。而当企业消防投入累计到一定程度,火灾发生的概率相对慢慢减少,损失也相对减少,最终达到一个平稳的状态。
5 结 语
石化企业在消防安全管理中,依法依规是基础,本质安全才是最终目的。企业在消防安全管理中,如果不愿过多投入资金去改进消防设施,那么其存在的消防安全盲区和风险将会越来越大,对企业的消防安全工作是非常不利的。因此,石化企业在发展建设中,必须认真研究现行消防技术规范和新技术、新要求,结合自身实际,有针对性地加强对消防安全的投入,做到合理地安排和规划,分期分批进行投入,不断增加消防安全保障,将消防安全的投入用在最需要的地方,做到“好钢用在刀刃上”。总之,消防安全的投入对于险情、灾情的防范和救援是十分能重要的,消防安全的投入给企业带来的安全利益和社会利益是显而易见的,在很大程度上能减少灾害的发生。对于消防安全的投入,企业虽然在短时间内很难看出它所带来的利益,但是在无形之中,消防安全的投入无时无刻不在影响企业的安全和稳定的发展。企业对消防安全的投入是一种长远之计,消防安全的投入保障了企业的消防安全,是企业全体员工生命安全的保护神。只有在安全的环境下,才能有生产,才能创收更多的利益。除了加大消防的投入,以防为主,始终应该是企业必须确立的理念,消防工作的主要任务也是以防为主,所以防护工作不容忽视。从另一方面看,消防安全投入为企业的生产提供了无形的保护网,也为企业的长远发展提供了坚实的消防围墙。