化工厂消防给水排水设计思路

彭仕森

（广东建安消防机电工程有限公司，广东广州 510300）

0 引言

化工生产的系列活动会直接影响着化工装置给排水管道的使用效果，通常情况下，化工生产装置的改造技术和检修技术难度系数比较高，事故风险系数也比较大，因此，在开展化工消防给排水设计工作时，要严格的约束每一个环节。要想使化工消防给排水设计效果达到最理想的水平，就要将设计工作放在核心位置上，使后续的风险得以高效的回避，使化工企业的生产效益和经济效益得到显著的提升。

1 化工消防给水排水系统功能与分类

1.1 系统功能

在生产装置区域开展化工消防给排水设计工作时，其主要的目的为对生产环节中的消防工作给排水问题进行彻底的解决。在化工生产时，对消防用水的使用要求非常高，很多的生产环节都需要使用到水资源，有些环节也会使用水资源来清理掉杂质，从而使产品的最终质量满足设计的标准。在构建消防系统时，其类型非常多，不同的生产需求和特征需要不同的类型来适应[1]。

1.2 系统分类

化工消防系统的分类方式比较多，最为常见的系统类型为稳高压消防给水系统。稳高压给水系统以临时高压为核心，通过合理的控制流量和水压，使稳压泵的运行达到最理想的效果，在调整压力以后，使火灾期间的用水需求得以满足。对于稳压消防系统的管网来说，有时会出现渗漏的问题，假如不能得到及时的处理，就会给消防用水的效果造成严重的不良影响，因此要积极开展日常维护工作。对于泡沫灭火系统来说，其核心原理为灌装工艺物料生产模式，其在可燃液体储罐消防冷却的过程中，泡沫灭火系统发挥出了积极的作用。从生产的实际情况出发，对灭火器的种类进行选择，依据泡沫混合液的供给时间、强度等因素来做出合理的调整，从而使消防用水的需求得以保证。

2 化工消防给水排水设计要求

2.1 稳高压消防给水系统

在消防给水管网运行时，稳压设置对管网的正常运行起到了积极的促进作用，使不利点水压能够达到灭火的标准，使系统运转得以高效的实现，进而使灭火救援的效率发生显著的提高。在稳高压消防给水系统中，要从功能要求的角度出发，对消防泵进行科学的设置，在后期灭火的过程中，压力联动装置借助自动控制的形式将消防泵启动，使管网中的不利点水压满足灭火的要求。在室内消防给水系统中和室外消防给水系统中，经常使用的给水系统为稳高压消防给水系统[2]。稳高压消防系统作为临时供水系统时，需要严格管理水流的压力和水流的流量，对稳压泵、气压水罐等装置设备进行高效的设置，实现供水量的科学管控，一旦发生火灾等安全问题，能够有充足的水资源来灭火，使火灾影响范围得到高效的控制。

2.2 管网系统

在设计消防给水管网时，要事先做好生产装置区具体情况的了解工作，对给水管网结构、消防用水设施、消防水池和稳压泵等内容进行合理的设计，以生产要求为依据，科学配置具体使用的装置，使环状消防管网得以完善的创建，从而使给排水系统的运行质量发生明显的提升。做好重点环节的管控工作，使设施设备的安全运行得以保证。在开展设计工作时，科学设置环状管网内的独立管段，所有管段的功能和质量要满足设计的标准，依据具体情况在不同独立管段上科学的设置消火栓，消火栓的总体数量不能超出5个[3]。生产装置中的消防炮、喷淋设施等，需要与稳高压消防水系统实现有效的连接。在开展设计工作时，对管道的防护工作给予足够的重视，比如伴热系统、干式系统等，防止温度过低使管道出现结冰或冰冻的情况。

2.3 消防污水排水系统

化工厂一旦出现火灾事故，受高温的影响，化工原料的管道、承装容器等会因为高温而出现破裂或者是熔化的情况，这些物质会混合到消防用水中形成污水被排出。这些污水如果没有经过严格的处理排放到河流湖泊中，会给自然环境造成严重的污染。因此，在设计污水排水系统时，不仅要确保材料选择的合理性，还要对施工技术进行科学的使用，从而使系统的安全性和质量性得到保证。做好污水收集系统的设置工作，集中处理事故中的污水，将污染问题控制到最低，经过处理达到排放标准的污水，方可进行排放。

3 化工消防给水排水设计思路

3.1 稳高压消防给水设计

（1）优势。稳高压消防给水系统属于高压消防给水系统中的一个分支，稳高压消防系统结合水的流量和水压，科学的调整气压水罐与稳压泵组成的稳压装置，使火灾初期的用水量得到最大程度的满足，对火灾的发生进行有效的控制。稳高压消防给水系统的优势非常明显，具有较强的经济实用性、安全性、稳定性和可靠性，因此，很多化工厂在选择消防给水系统时，通常会选择稳高压消防给水系统。通常情况下，在管网压力出现渗漏问题以后，稳高压消防给水系统使其下降到一定值时，借助稳高压的调节作用，管网水压力会慢慢的上升到设计的上限值标准。在出现火灾以后，在压力的影响下会自动连锁将消防水泵启动，使消防设施的应急防护能力得到增强，且有充足的水量来扑灭火灾。

（2）火灾应急处理。罐区或者是厂区内部出现火灾以后，现场人员要立即将报警按钮启动，使用声光将火警发布出去，使厂内的消防值班室、泵房和消防队迅速的做出相应。在灭火的过程中，外管网的压力达到一定值以后，消防水泵自动报警以后，消防报警系统就会随之发生报警信号。控制室的工作人员在接收到报警信号以后，立即确认火灾现场情况，依据控制设备显示的消防设置工作状态信息，对火灾应急处理机制进行启动。在控制消防主泵时，结合外管网的设定压力、流量信息对消防主泵的启动情况进行合理的设置，在一台消防主泵启动以后，其余消防主泵则根据出水流量变化进行自动启动，也可以通过设置压力表的方式来进行自动启动。在启动火灾现场各个区域的消防水泵时，要结合火灾险情分布的严重程度来进行合理的启动，消防人员要听从指挥人员发挥的命令来开展灭火工作，不能随意的开展工作，防止造成不必要的人员伤亡。火灾险情被完全控制以后，由具有相关资质的人员手动关闭消防主泵。

3.2 泡沫灭火设计

化工厂灌装区存放的主要物料为工艺物料，工艺物料的种类非常多。在对可燃液体储罐进行处理时，先使用消防水冷却，接着使用半固定式泡沫灭火器或者是固定泡沫灭火器灭火。在设置灭火系统时，要依据物料的特点选择使用装载抗溶性泡沫液的固定泡沫灭火系统来进行灭火。在对灌装区消防泡沫量进行确定时，要以泡沫混合液的供给面积、供给时间和供给强度为依据来科学的设置。当泡沫混合液的供给强度达到12L（min·m2）、保护面积达到800m2时，泡沫混合液的流量要保持在160Us以上，持续时间要保持在规范要求的时间以上，使得灌装区发生火灾以后，使用泡沫灭火器能够达到最理想的灭火效果[4]。如果灌装区的四周出现了火灾，控制室会立即将消防水泵和泡沫混合装置的电动阀门打开，立即灭火，使火灾的损失降到最低。

3.3 管网设计

在设计生产装置区时，主要的组成部分有消防用水设施、给水管网、消防水泵、稳压泵、消防水池等。一般情况下，在设计消防管网时，要联合统一布置多个生产装置，使其构成环状消防管网，使用支管来处理关键点，从而使消防设施的安全性得到保证。环状管网会被划分成为多个单独的管段，每个管段中设置的消火栓数量要保持在5个以内。厂区消防道路上要沿途做好消火栓设置工作，将稳高压消防给水系统接入灌装区固定喷淋装置、装置区固定喷淋装置和装置区消防炮上。进入冬季以后，消防管道会出现冰冻的情况，因此需要在消防管道上安装干式系统或者是伴热系统，高效的处理管道冰裂问题和结冰问题，一旦冬季发生火灾，消防管道能够发挥出积极的作用。在设置孔径大小为l/8主管径的自动排气阀以后，使管网的供水能力能够满足设计的标准[5]。一般情况下，在每一个管道的最高点上设置自动排气阀，也可在长距离的上升段上设置自动排气阀。化工厂内部管网分布比较复杂，通过设置放空阀的方式来为后续的检修提供便利。放空阀的安装位置为阀门井内或者是管网系统的最低点，检修阀门通常会设置成为带启闭显示的暗杆闸阀或者是明杆闸阀，使阀门的启闭状态能够一目了然。

3.4 其他消防设计

在开展消防设计工作时，具体的注意事项有：①被保护对象与消防设置间不能有障碍物存在，特别是在布置消防水炮时，对管廊的障碍物给予高效的处理，如果灭火效果不理想，增加消防水炮在管廊上。②设置消防水炮阀门时以蝶阀为主，在发生火灾时能够快速启动并扑灭火灾。

3.5 雨水污水的分流排放设计

在日常管理化工厂消防工程的污水生产装置时，如果存在着管理不当的行为，就会使火灾的发生率持续上升。化工厂的所有生产原料的污水中都会或多或少的存在着有毒、易燃、易爆的物质，这些物质因为操作不当、机械故障等问题，一旦发生化学反应，就会引发火灾事故，因此，在污水处理时，所有经过处理的污水必须要达到排放的标准，设置水封井在厂区排水管连接位置、污水排放管处、围堰出水口位置处，甲类、乙类装置的污水下水井盖必须要经过密封处理。要想使日常安全生产、环境保护、生产装置区的生产需求得到保证，就要认真落实以下工作内容：①设置分流系统在零散污染区域，而对于排水点较少、污染面积不大的区域来说，雨污切换时，可以使用自动阀门或者是手动阀门，实现了对污染雨水的自动分开或者是人为分流。②对于较大区域的分流系统来说，需要设置调节池。在设置调节池的容积时，要对污水量和降雨量进行综合分析。③在排放雨水时，分成两部分完成排放任务。将初期污染的雨水排放到生产废水管网中，直接流入污水处理站进行处理。后期干净雨水排放到雨水管网以后，与雨污水实现了有效分离。

3.6 消防污水排水设计

发生火灾以后，化工厂企业内部装有化工原料的容器和内部管道会出现熔化或者是破裂的问题，熔化的物质会与燃料混合在一起，使得消防污水中含有大量的杂质，这些消防污水如果直接排放到地下水环境中或者是江河湖泊中，就会给水资源造成严重的污染问题。因此，在建设消防污水排水系统时，要严格按照相关的要求来开展施工任务，从材料上严格把关，使管道的质量发生明显的提升，将环境污染问题降到最低。使用的管道材料要尽量是那些环保耐用的材料，从消防污水的实际情况出发，设置专门的消防污水收集系统，使所有的污水全部排放到污水处理池中，经过一系列的处理后，达到合格标准方可排放。

另外，化工厂生产和消防事故处理时，使用到的水量非常大，这就会导致水资源的大量浪费。对水处理设备、蓄水池、雨水收集网等多项设施进行合理的使用，使雨水的高效合理回用得以真正的实现，将化工厂的生产成本降到最低。合理利用雨水资源，能够使企业的经济效益得到显著的提升，促使化工生产企业朝着更加健康、稳定的方向发展。

3.7 消火栓与自动喷淋设计

对消火栓进行科学的设置，综合排布和管控管道。室内消火栓的主要组成部分有接口、水枪口、消防栓箱体等。在设计系统时，如果静水压力不能满足设计的标准，通过设置减压机构的方式进行弥补，使系统运行前的异常情况和损坏问题得到高效的避免。在设计室外消火栓时，设置的管网要具有稳定的性能和丰富的功能。在设计间距时，要严格按照国家技术规定的要求执行，消火栓与路面的距离保持在2m以内，消火栓的保护半径要保持在120m以内，在四周道路旁边设置罐区和工艺装置区域的消火栓，消火栓的间距要保持在60m以内。在消防安全管理的过程中，普遍使用的系统为自动喷淋系统，自动喷淋系统的灭火效率非常高，成本投入却比较低。在自喷系统安装好以后，与消火栓配合使用，将火灾给建筑造成的影响控制到最低。在火灾刚刚发生时，自动喷水灭火，与其他消防设备构成了联动机制，从而使火灾的控制效果达到最理想的状态。

4 结语

在设计化工消防给排水系统时，设计人员要从设备的特点和生产特征的角度出发，科学、合理的开展设计工作。在优化升级给排水系统设计工作时，要将废水排放管理工作放在核心位置上，科学设计排放管道，同时对消火栓设计工作给予足够的重视，做好消防器材的设计工作，使消防池的设计效果达到最理想的状态，从而使化工消防给排水设计水平得到全面的提升，并使化工生产的消防安全和工作人员生命安全得到保证。