煤化工工程消防设计中存在的问题与建议

张广欣

摘要：随着我国社会经济的快速发展，工业现代化水平也不断提升。煤化工行业是我国社会经济的重要支柱产业，对于社会的发展有着较大的影响。但是煤化工工程本身存在较高的生产风险，一旦出现安全事故，必然会造成巨大的损失。完善的消防设计是防范风险的重要措施，目前已经在国内强制实施，因此对于煤化工工程消防设计的研究具有重要的现实意义。本文主要针对煤化工工程消防设计中存在的问题展开分析，并进一步提出改进措施，旨在确保煤化工工程的生产安全，减少意外事件的发生。

关键词：煤化工工程；消防设计；优化策略

煤化工行业主要是以煤为原料，经过加工生产各种类型的化工产品。目前我国煤化工行业快速发展，煤化工生产过程中存在的火灾防控风险也日益凸显，国家安全监管总局已将煤化工工艺列为重点监管工艺［1］。为了预防安全事故的发生、降低事故造成的影响，除了加强管理与防范措施之外，更需重视消防设计。目前我国也出台了如《建筑设计防火规范》（以下简称《建规》）、《石油化工企业设计防火规范》（以下简称《石化规》）、《煤化工工程设计防火标准》（以下简称《煤化规》）等国家标准，并适时对标准进行修订。虽然《煤化工工程设计防火规范》的实施对设计、施工、审核验收等有着质变的影响，但仍存在标准适用边界模糊，设计人员和地方专家对标准认知不一致，造成实际操作层面无法贯通操作等问题，限制了煤化工工程消防设计的发展［2］。本文主要就煤化工工程消防设计中存在的问题与建议展开探讨。

一、煤化工工程消防设计中存在的问题

（一）火间距相关问题

由于煤化工生产工艺复杂，部分装置需要安装在厂房内，但是在实际消防设计中，部分设备按照《建规》进行设计，而有些设备则按照《石化规》相关规定进行设计，《石化规》中对于防火间距的要求更高，会占用更大的土地面积，而《建规》的防火间距相对更加紧凑。因此很多煤化工工程为了节约用地，通常是按照《建规》中的相关规定来设计防火间距，但是这样一来就会使得设备存在较多的风险，尤其是各种控制室、变配电所等重要设施，容易发生火灾事故［3］。

《煤化规》在煤储运系统、煤粉制备系统等《石化规》中未涉及的进行了详细规定，对于与相关行业相同或相似的部分，则仍参照相关标准，如《石化规》和《火力发电厂与变电站涉及防火规范》等。在企业与相邻工程或设备的防火距离方面，《石化规》和《煤化规》均有明确要求，但在同类企业相邻布置时，《石化规》规定“当石油化工企业与同类企业相邻布置时，石油化工企业内的设施与厂区围墙（同类企业相邻侧）的间距，满足消防操作、检修、管线敷设等要求即可”。而《煤化规》则没有相应解读，造成相邻企业均为煤化工企业时，需执行相邻工厂围墙或用地红线的防火距离要求，不利于土地的资源化利用。

（二）高层甲类厂房问题

一些重要生产工艺如气化工艺、合成工艺等复杂工艺被归类为甲类场所，此类场所通常需要安装在高层厂房中，部分厂房的高度甚至超过70米，对于此类场所，应该被归类为框架构筑物，但也有设计师将其设计为建筑物，定义为高层厂房。甲类场所具有易燃易爆的特点，容易发生火灾事故，且影响范围广，疏散、抢救难度高，若建筑层数高则更难扑灭火情［4］。因此，《建规》中规定甲类厂房除了生产工艺需要外，需要采取单层建筑，若生产工艺需要才可以建设多层建筑，未经允许不能建设多层建筑。

（三）中控室气体灭火系统相关问题

按照《建规》中的相关规定，特殊重要设备需要安装在重要场所。尤其是发生火灾后会影响生产生活的特殊设备，都需要安装自动灭火系统，最好是采取气体灭火系统，例如中央控制室、大容量发电机组、机柜间等场所，这些场所一旦发生火灾爆炸事故，会对煤化工生产以及工作人员的人身安全造成较大的影响［5］。《石化规》中则规定，控制室、机柜间、变配电所与一般的重要场所相比具有特殊性，不要求设置自动气体灭火装置，这主要是由于控制室通常是24h值班，一旦发生险情，工作人员可立即发现并尽快呼救，而当气体灭火装置启动后需要值班人员立即撤离，控制系统由于无人操作而出现各种问题，导致二次事故的发生，使得影响更大、更广，导致经济损失加重。这两个规范存在冲突，导致设计师在实际设计中容易出现差错。

（四）消防给水相关问题

《建规》中规定为了满足消防需要，通常会安装高压、临时高压、低压消防给水系统。在煤化工工程消防设计中，通常是考虑使用临时高压系统，这种系统需要在设计单位安装高位水箱，且室内消火栓设置相应的启动开关，这样一来会增加建设成本，且实际安全性能也不够理想［6］。《石化规》中规定大型化工企业的工艺装置区、罐区等场所，应设独立的稳高压消防给水系统，压力值要达到0.7～1.2MPa，其他场所则可以安装低压消防给水系统，压力值不低于0.15MPa，确保灭火时能够正常使用。《煤化规》中还规定煤化工工厂的装置区、储运区、动力及公用工程设施区、辅助设施区应设置独立的高压或稳高压消防给水系统，稳高压消防给水系统宜采用稳压泵维持系统压力大于或等于0.7MPa。但是近些年来，随着大型煤化工工程不断增多，生产设备以及储罐规格越来越大，消防用水量也进一步升高，对消防给水系统需求量升高［7］。同时，现代很多大型的生产设备都增加了固定的消防措施，因消防系统庞大的管网，应急需要时，管网压力很难保证能快速满足消防灭火的使用，因此需要稳定、高效的消防给水系统提供有效支持。

（五）消防供电相关问题

《建规》《石化规》与《煤化规》中都对消防电源有明确的要求，需要采用一级负荷供电，并且需要按照《供配电系统设计规范》中对于消防用电设备的相关规定。其中明确指出，一级负荷供电需要两个电源供应电能，必要時增加应急电源，且应急供电系统中不能接入其他设备。应急电源通常是独立于正常电源的发动机组，或者是专用的馈电线路、蓄电池或干电池［8］。但是从实际中发现，供电电源来自两个区域变电站，但是在电源引进过程中，采用一座铁塔引进，这会影响供电的稳定性，导致安全事件发生。

（六）专职消防队相关问题

《消防法》中明确要求，大型煤化工工程应该建立单位专职消防队，负责本单位的火灾急救工作。《石化规》中也有要求，大中型石油化工企业应该设置消防站，消防站的规模应根据企业规模、火灾危害性、固定消防设施设置情况、邻近单位消防协作能力等因素确定。《煤化规》中同样要求大中型煤化工工厂设置消防站。消防站的等级应根据工厂的规模、火灾危险性、灭火剂用量、固定消防设施的设置情况、灭火时需要的装备类型以及邻近单位消防协作条件等综合确定。在实际消防站设计中，除考虑上述因素外，还需考虑邻近单位消防协作能力，主要考虑有无可供火灾扑灭的消防车以及消防车赶到现场的时间不能超过10～20min。对于工业园区内的石油化工企业或者是小型煤化工工程，若公用消防站车程在8分钟内，且公用消防站配备的车辆、灭火剂类型以及储备量满足消防要求，可不单独设置消防站。对于应急资源则应考虑临近企业出现小型突发情况满足自身应急的需求情况下，可对外提供的消防设施总量，而非相邻单位所有的应急物资。

二、煤化工工程消防设计优化建议

（一）优化防火间距设计

出于对生产安全的考虑，无论是设置在厂房中的设备，或者是露天安装的设施，都需要参照甲类火灾危险性装置的防火间距进行消防设计，避免火灾发生之后引起重大财产人员伤亡，或造成生产中止。对于甲类、乙类重要设备都需要重点观察与保护，即使是发生火灾的风险较低，也需要远离火灾危害较大的场所，确保财产人员的安全性。

（二）高层甲类厂房设计优化

对于高层甲类厂房，在实际设计中需要将其定义为构筑物，并作为反应装置进行审核，这样能够满足《建规》的相关规定，又可以使得特殊情况产生的易燃易爆气体能够及时被疏散，减少火灾爆炸事故的发生。

（三）优化中控室气体灭火系统设计

从上文可知，由于两个规范中的规定存在冲突，为了解决这一问题，可以在中控室消防设计中，将中央控制服务器与控制中心分别设置在不同的房间内，中间用防火墙隔开，使用不易燃材料进行装修，在中央控制服务器室内安装气体灭火系统，而控制器操作间由于有工作人员24h值班，因此可以安装相应的气体灭火器即可。

（四）消防给水系统优化

稳高压消防给水系统主要是利用稳压设施来维持给水压力，但是无法满足火灾发生时对于消防给水的实际要求。在火灾发生之后，消防管网压力下降时依靠压力连锁，自动启动高压消防水泵。稳高压消防给水系统的供水速度要比临时高压系统更快，可满足火灾抢救供水要求，尽可能在火灾发生早期就进行有效扑灭。因此煤化工工程可以通过安装稳高压给水系统，从而满足实际供水要求，并且在实际安装时要选择调压消火栓。

（五）消防供电优化策略

为了确保消防供电的稳定性与安全性，在电源引进时，最好每个电源都需要设置独立的线杆，且两个电源线杆最好保持足够的间距。同时需要设置相应的应急电源，避免在供电电源故障后，无法满足消防供电的要求。

（六）优化专职消防队设计

由于目前多数煤化工工程远离城市，加上现代交通车流量大，公安消防队无法在8min内赶到现场，且政府在工业园区内没有设置相应的公用消防站。因此在消防设计中，最好是增加专职消防站，或者是与邻近企业合作建设消防站，消防站距离甲乙类场所的距离最好在2.5km内，且消防站需要按照《建规》以及《石化规》中的相关规定完善车辆、器材、人员建设，同时结合周边企业应急物资调查情况补充自身应急物资储备量。

（七）完善相关规范解读

为便于土地的资源最大化利用和国土资源的合理空间布局。在企业与相邻工程或设备的防火距离方面，虽然《煤化规》自执行至今，各工程设计单位及地方应急管理部门、行业专家在标准认知上仍存在差异，主要是因为多数专业人士主要通过标准的条文说明进行理解应用，导致意见不统一。还需各部门、标准编委会征求标准运行中存在的问题，在满足事故灾害测算的前提下，出具可供操作的标准解读，从而指导煤化工工程消防设计工作。

（八）根据装置特点进行消防设计

由于煤化工工程中的装置复杂，最好需要根据装置的特点进行消防设计，若装置内没有可燃物品，不需要使用泡沫灭火剂，可以使用固定消防水泵，从而节省时间。煤化工工程需要对特殊设备采取特殊消防措施，不能过度依赖消防水系统，从而减少消防设计难度，快速控制火情，避免影响扩大。《石化规》中指出，对于固定水炮无法保护的特殊场所，需要加装水喷淋系统，因此对于位置较高的设备，可增加水喷淋系统。对于设备周围管道密集的装置，水喷淋系统安装难度大，且实际扑灭效果不够理想。此时可以安装气体灭火系统，此类系统具有投资成本小，且对生产物料的影响小，清洁维护的难度小。通过引进消防报警系统，收集系统采集到的信息，并且对信息进行进一步的整理与分析，从而自动生成火灾预警信号。重视主机的日常养护具有重要作用。

（九）加强人员培训

企业还需要加强人员培训，提高安全意识，学习自我防护知识以及消防设备的使用方法，从而在发现异常时能够妥善处理，及时通报或寻求帮助，合理使用消防设备，尽快扑灭火灾，从而避免火灾危害的加重。

结束语

煤化工工程存在较高的生产风险，因此在实际建设中需要重视消防设计，在缺乏针对性的规范下，需要考虑到生产安全稳定，又要考虑实际建设成本，从而优化各方面设计，争取做到统筹兼备，确保煤化工工程又好又快发展。

参考文献

［1］ 沙岩.浅析加强煤化工企业消防安全管理对策［J］.中国科技纵横，2022（09）：131-133.

［2］ 荣刚.煤化工企业消防泡沫制备站安全设施投用方法研究［J］.今日消防，2020，5（01）：109-110.

［3］ 李卫民，师赖波.我国现代煤化工消防安全存在的问题及对策研究［J］.安全，2019，40（06）：65-67.

［4］ 刘景华，孟祥进，刘永志.煤化工企业的火灾自动报警系统问题分析与应对措施［J］.仪器仪表用户，2022，29（01）：23-25.

［5］ 盛成刚.现代煤化工消防安全存在的问题及对策研究［J］.数字化用户，2021（44）：156-158.

［6］ 王成.煤化工企业消防泡沫制备站安全设施投用方法分析［J］.石油石化物資采购，2021（20）：119-120.

［7］ 段虎平.基于消防专业的煤化工火灾危险性与事故处置难点分析［J］.国际援助，2021（28）：162-164.

［8］ 林晓峰.煤化工企业消防工作常见问题和处理意见［J］.商品与质量，2021（36）：293-294.