周厚方
（中國五環化學工程公司，湖北 武漢 430079）

　　摘要：某滌綸生產貯罐區貯存的物料品種多，灌區的總圖布置與消防設計均有一定難度，在灌區的設計上兼顧了國內規范和國外的經驗，在貯罐的固定式冷卻系統設計上采用了先進的自動感應濕式控制雨淋系統。文中介紹了設計思路和方法。
　　關鍵詞：滌綸；貯罐；濕式控制雨淋系統；消防設計
　　中圖分類號：TU998.1
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1009-2455(2002)04-0067-03

　　翔鷺石化企業（廈門）有限公司是一家以生產紡纖滌綸為主的大型臺資企業集團，其PTA工程二期總投資6.9億美元。設計中遇到一些特殊問題，均已解決，現就翔鷺石化PTA工程原料罐區的消防設計談一點設計體會，供同行參考。

1 罐區概況

　　罐區主要分庫區（庫容約6×104m³）、裝車棧臺及泵區。罐區儲存物品種類列于表1。

表1 罐區儲罐一覽 序號 設備位號 儲罐名 儲存物品類別 直徑/m 高度/m 儲罐類型 1 V8301A 對二甲苯 甲B（閃點17℃） 27.95 14.71 立式錐頂（帶氮封） 2 V8301B 對二甲苯 27.95 14.71 3 V8301C 對二甲苯 27.95 14.71 4 V8301D 對二甲苯 27.95 14.71 5 V8311A 醋酸 乙（閃點40℃） 11.64 12.15 立式錐頂（帶氮封） 6 V8311B 醋酸 11.64 12.15 7 V8321 醋酸異丁脂 甲B（閃點18℃） 8.70 9.68 立式錐頂（帶氮封） 8 V8331 燒堿 11.64 12.15 立式錐頂 9 V8341A 燃料油 丙A（閃點＞60℃） 22.60 14.80 立式錐頂 10 V8341B 燃料油 22.60 14.80 11 V8343 柴油 丙A（閃點＞60℃） 4.60 7.20

2 總圖布置

　　該工程罐區儲存物品有對二甲苯、醋酸、醋酸異丁脂等化工原料及燃料油、柴油等油品。按業主在泰國建有類似罐區的經驗，對二甲苯與燃料油可同罐組布置。而根據《石油化工企業設計防火規范》（GB50160-92）（以下簡稱“石化規”）第5.2.4條規
定“沸溢性液體的儲罐，不應與非沸溢性液體儲罐同組布置”。本工程燃料油多為含水率在0.3％～4％的原油、渣油等。按“石化規”要求，燃料油罐與柴油罐同罐組布置，對二甲苯與醋酸、醋酸異丁脂、燒堿罐同罐組布置，兩罐組之間設有消防通道。

3 主要消防設施

　　根據工程實際情況，裝車棧臺選用了泡沫炮滅火系統，各化工原料和燃料油、柴油進料泵處設置圍堰，圍堰選用泡沫槍滅火系統。
　　罐區消防設施分為固定式低倍數泡沫滅火系統、移動式泡沫槍滅火系統（撲滅流散液體火災）、固定式消防冷卻水系統、輔助消防水槍系統等幾個部分，并設置了一定數量的滅火器撲滅初期火災。下面分別予以闡述。
3.1 泡沫滅火系統
　　由于本工程儲存化工原料及油品既有非水溶性的對二甲苯、燃料油、柴油，又有微溶于水的醋酸異丁脂及溶于水的醋酸，設計采用一套泡沫滅火系統，泡沫原液選用3％的抗溶性水成膜泡沫液。早期的普通（蛋白）泡沫液和水成膜泡沫液均是6％的濃縮液，目前大多數用戶傾向于使用3％的泡沫濃縮液，使成本降低，但不影響滅火效果。
　　設計中以最大罐滅火所需泡沫混合液量與裝車棧臺泡沫炮系統所需泡沫混合液量間較大者確定泡沫儲罐容量。
　　①工程中對二甲苯罐為最大著火罐，設計采用固定式泡沫滅火系統。泡沫液供給強度5.0L/(min·m²)，連續供給時間45min。大陸廠商所生產的空氣泡沫產生器額定工作壓力為0.50MPa，而臺商所生產的空氣泡沫產生器額定工作壓力為0.35MPa，業主希望節省投資，降低消防泵的揚程。設計中筆者參照“低倍數”第4.4.1條規定，選用的泡沫產生器設計工作壓力為0.40MPa。設計所需泡沫混合液流量為64.41L/s，滅火所需泡沫混合液總量為173.9m³。
　　②配備PQ4型泡沫槍，同時使用數量2支，連續供給時間20min，火災時所需要泡沫混合液量9.6m³。
　　則最大罐滅火所需要泡沫混合液總流量Q=72.41L/s，總容量為183.5m³。
　　③以汽車槽車裝車棧臺泡沫炮系統所需泡沫混合液流量和容量來復核。
　　汽車槽車棧臺地表面積550m²，泡沫混合液供給強度12L/(min·m²)，連續供給時間30min。所需泡沫混合液最大流量132L/s（考慮1.2倍的安全系數），所需泡沫混合液容量為237.6m³。
　　以汽車槽車裝車棧臺泡沫炮系統所需泡沫混合液容量，再考慮5％的余量為設計依據，選用泡沫儲罐容量V=8.5m³。
3.2 消防冷卻水系統
　　本工程儲罐設計中采用了固定式冷卻水系統。
　　取最大罐對二甲苯罐（固定頂）為著火罐進行設計取值。
　　冷卻水供給強度：著火罐2.50L/(min·m²)，3個相鄰罐2.0L/(min·m²)。冷卻水總流量為Q=118.4L/s，冷卻水延續時間6h。
　　固定式冷卻水系統國內設計習慣采用水噴淋或水噴霧等形式。水噴淋的方式一般為穿孔管和罐頂多齒堰式淋水，亦有設計采用噴頭淋水方式，但常設開為手動系統。筆者參照業主在泰國建有類似罐區的經驗，設計采用了自動感應的濕式控制雨淋系統，系統由雨淋閥裝置、開式噴頭、閉式探測噴頭等組成。系統原理為：火災時，感溫噴頭破裂，引起控制系統管路的壓力迅速下降，雨淋間隔膜室的壓力因供水口處的節流板處不能補充足夠的水來維持原有的壓力而降低，雨淋閥被供水壓力打開冰流流入系統側，引起雨淋閥后的壓力開關動作，并通過壓力變送器轉換為電信號，迅速啟動消防泵，通過開式噴頭噴水冷卻罐壁。系統簡要原理圖見圖1。

　　本工程儲罐罐容較大，罐體高。設備專業在儲罐的適宜部位布置了加強圈（抗風圈）。加強圈有一定的厚度，導致罐壁上邊緣的噴淋水不能沿罐壁自上而下冷卻罐體，這勢必影響到噴淋環管及噴頭的布置，噴淋環管的布置圈數應為加強留數加1。這是設計人員經常容易忽略的問題。此外，加強圈的布置高度隨罐體高度遞增，且一般布置在罐壁上部，設計采用了側部開孔的水幕噴頭，噴灑角120°，罐壁上端的加強圈處選用小流量噴頭，下端的采用大流量噴頭，既能有效覆蓋整個罐壁表面積，又滿足了供水強度的要求。根據設計選用噴頭數，所需水量與按供水強度計算的水量稍有出入，應做相應的調整。
　　實際工程中為避免固定式水噴淋系統因管道堵塞，不能有效發揮作用，設計中增設了固定式消防水炮。

4 其它

　　根據業主的強烈要求（參照其國外工程經驗，目的是為了降低工程造價），在規范許可的范圍內，本工程設計采用了罐區泡沫滅火系統與消防冷卻水系統合用一組消防水泵的供水方式。為保證火災時泡沫混合液的供給強度，在泡沫比例混合裝置的進水總管上設置流量檢測儀器，系統調試時，通過控制其進水總管閥門的開啟度、調整泡沫比例混合裝置的進水間和出液閥，使泡沫液出流量達到設計值，在閥門的相應部位做好標識。
　　消防主管水壓、水量及泡沫發生裝置的選用簡述如下：
　　因本罐區只是全廠消防系統的一部分，消防水主管接自廠區穩高壓消防水系統，經計算，接管點水壓以最不利點泡沫產生器所需壓力來確定，以罐區最大罐著火時，消防冷卻水與配置泡沫液所需水量之和為接管點設計水量（裝車棧臺發生火災時，冷卻水量與配置泡沫液所需水量之和小于最大罐著火時所需水量）。最終設計取值為Q=850m³/h，P=1.05MPa。
　　另外，根據《石化規》第5.2.3條規定，對工程中對二甲苯儲罐（甲B類液體，閃點17℃）、醋酸異丁脂儲罐（甲B類液體，閃點18℃）設置了防日曬的淋水系統，罐頂增設了水幕噴頭。噴淋水強度取2.5L/(min·m²)。

作者簡介：周厚方（1973～），男，湖北潛江人，工程師，1997年畢業于武漢工業大學給排水專業，現工作于中國五環化學工程公司（原化學工業部第四設計院）工藝系統部，電話(0592)5988806，13959258368，zhf-wh@163.net，cwcecxm@vip.sina.com。