ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ 。。。 工业用水与废水 Ｖｏ１．４８ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．，２０１７ ６消防设计２ ‘ｏ．．ｃ＞．ｏ．ｏ．。．。． 涉外石油工程项目消防水喷淋设计安装要点 齐兆涛 （中石化石油工程设计有限公司，山东 东营２５７０２６） 摘要：结合工程实例，介绍了涉外石油工程项目在消防水喷淋系统选择、设计参数确定等方面与国内项目的 区别；对石油工程生产中的压力储罐、常压储罐、输油泵、变压器、空冷器、压缩机等常规设备消防水喷淋系统 的设计及安装要点进行阐述．并提出了设计过程中的注意事项和建议。 关键词：石油工程；消防保护；水喷淋；设计安装 中图分类号：ＴＵ９９８．１；ＴＥ４８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０ｏ９—２４５５（２０１７）０２—００７７—０３ Ｋｅｙ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｆｉｒｅ ｆｉｇｈｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｐｒａｙ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｏｖｅｒｓｅａ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｐｒｏｊｅｃｔ ＱＩ Ｚｈａｏ－ｔａｏ （Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０２６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｃａｓｅ，ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｆｉｒｅ ｆｉｇｈｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｐｒａｙ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｗｅｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｆｒｏｍ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｄｅｓｉｇｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ．Ｔｈｅ ｋｅｙ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋ，ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋ，ｏｉｌ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｕｍｐ，ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ，ａｉｒ ｃｏｏｌｅｒ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ａｎｄ ｓｏｍｅ ｏｔｈｅｒ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ｗｈｉｃｈ ｕｓｕａｌｌｙ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ｆｉｒｅ ｆｉｇｈｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｐｒａｙ ｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ；ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｍａｔｔｅｒｓ ｔｈａｔ ｎｅｅｄ ｔｏ ｂｅ ｎｏｔｉｃｅｄ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｆｉｒｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｗａｔｅｒ ｓｐｒａｙ；ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ 石油工程项目中消防水喷淋系统对产品储罐、 工艺装置、辅助设施的保护至关重要。涉外石油天 然气项目消防水喷淋系统主要执行ＮＦＰＡ ｌ５—２Ｏ１２ 为２．６３×１０ ｍＶｄ（１３．５万桶／ｄ），天然气处理规模 为３．９６×１０ ｍ３／ｄ（１４０百万标准立方英尺／ｄ），燃 气发电规模为６０ ＭＷ，及其他辅助生产设施。 （Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ｓｐｒａｙ ｆｉｘｅｄ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｒ ｆｉｆｒｅ ｐｒｏｔｅｃ— ｔｉｏｎ））．ＡＰＩ ２０３０－－２００５（（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｆｉｘｅｄ ｗａｔｅｒ ｓｐｒａｙ ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ ｉｆｒｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ａｎｄ ｐｅｔｒｏ－ 站内主要消防对象为：压力储罐、常压储罐、 输油泵、天然气压缩机、冷却器、变压器等工艺及 辅助生产设备。 １消防水系统的选择 ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｉｒｅｓ））．兼顾参照其他规范。如壳牌 规范等。ＮＦＰＡ １５—２Ｏ１２涵盖了喷淋系统的应用范 笔者认为涉外石油工程项目消防设计与国内项 围、系统组成、系统计算、工程验收、操作维护等 方面的内容…：ＡＰＩ ２０３０－－２００５则是针对石油化工 项目中的喷淋系统的参数选取、系统安装等的进一 步规定ｌ ２】。本文根据上述规范并结合工程实例，简 要阐述喷淋系统设计、安装要点及注意事项。 目最大的差别在于消防系统的选择理念上。对于不 同的防火分区采用何种消防方式，国内消防设计有 明确的规范可依，如本项目中４座１０ ０００ ｍ，拱顶 罐在ＧＢ ５０１８３－－２００４《石油天然气工程设计防火规 范》中有明确规定，应采用固定式消防水喷淋系统， 伊朗某油田开发项目于２００９年开始设计，２０１５ 年正式投产，建有中心处理站１座，原油处理规模 相邻罐考虑１．５倍罐直径范围内的３座最大容积储 罐。但涉外项目消防设计没有类似强制性规定，特 ・７７・ ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ 工业用水与废水 ｖ。１－４８ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．，２０１７ 定项目消防系统的选择需要经过专门的危险与可操 作性分析（ＨＡＺＯＰ）、定量风险评价（ＱＲＡ）、热辐 射分析（ＦＥＡ）等进行确定．这些评估分析一般由业 主委托第三方通过搜集数据．利用专业的软件模拟 计算得出。分析的基本原理为：根据多年统计的全 球类似项目不同火灾的数据库，计算出不同工况火 灾发生的概率，再结合业主能够接受的最大火灾概 率，来确定该概率下对应的火灾工况。之后通过计 算该火灾工况下的辐射热或气体扩散范围来确定火 灾影响的范围。例如某项目业主可以接受的火灾概 率为１Ｏ 次／ａ，对应的火灾工况为易燃介质输送管 线穿孔孔径为２ ｍｍ引发的火灾．则需要对该工况 进行相应的火灾工况研究，其中包括火灾的ＦＥＡ， 来确定水喷淋保护的范围。该项目储罐区根据分析 报告．４座１０ ０００ ｍｓ拱顶罐采用消防炮冷却方式， １座储罐着火。２座相邻罐考虑冷却保护；泵、变 压器、空冷器、天然气压缩机等其他工艺设备根据 合同要求执行ＡＰＩ规范。 ２消防水喷淋强度的确定 在确定消防系统后，对需要水喷淋保护的设备 进行设计计算，需确定不同设备的喷淋强度。ＮＦＰＡ １５—２０１２中根据消防喷淋作用的不同，对用于灭 火、控火、热辐射防护、易燃爆蒸气云驱散等不同 目的喷淋强度均有明确要求。在石油工程项目中生 产加工介质易燃易爆．这决定了水喷淋系统主要用 于设备的热辐射保护。在涉外项目中，上述ＦＥＡ 报告中也会给出水喷淋的最小保护强度．根据笔者 经验．报告中一般会直接采用ＡＰＩ ２０３０－－２００５中 的推荐强度。因此，笔者统计了ＡＰＩ ２０３０－－２００５中 石油工程常用设备水喷淋最小强度及喷淋计算面 积．如表１所示。 表１典型设备的水喷淋强度 Ｔａｂ．１ Ｓｐｒａｙｉｎｇ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｔｙｐｉｃａｌ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ 注：天然气压缩机的喷淋强度因置于室内外而不同 ３典型设备消防水喷淋安装要点 针对石油行业典型生产设备固定式水喷淋系统 ・７８・ 设计安装的要点进行简述，并简要对比国内外设计 的差别。 ３．１压力储罐的水喷淋保护 对于ＬＰＧ球罐固定式消防冷却水设计。在ＡＰＩ ２５ １０－－２０ １ １（（Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ＬＰＧ ｉｎｓｔａｌｌａ— ｔｉｏｎｓ｝中有详细规定，其与国内设计的区别只是喷 淋强度的细微差别［３ ３，ＧＢ ５０１８３－－２００４中规定喷淋 强度要求为９ Ｌ／（ｍ ・ｍｉｎ）。 ＬＰＧ球罐的固定消防水喷淋系统多采用水雾喷 头，喷头一般采用菱形或矩形布置［４］。在壳牌消防 设计规范ＤＥＰ ８０．４７．１Ｏ．３ｌ—Ｇｅｎ一１９９９（（Ａｃｔｉｖｅ ｆｉｒｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｏｒ ｏｎｓｈｏｒｅ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ｝ 中，明确要求球罐上的冷却水管线应分为上下两部 分，分开供水［５］。研究表明，在承受热辐射的能力 方面，有液体接触的罐壁的承受能力为无液体接触 罐壁的３０倍Ｅ２］。ＡＰＩ ２０３０－－２００５规定与火源有一 定距离的球罐水喷淋强度可以低于４．１ Ｌ／（ｍ２． ｍｉｎ），火灾时着火罐上下半球全部喷淋，相邻罐可 以只开启上半球的水喷淋（如图１所示），既能保证 球罐上部气相空间能够得到较大强度冷却，又能节 约消防水的供给量。 图１ 上半球喷淋管设计立面 Ｆｉｇ．１ Ｓｅｃｔｉｏｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｐｒａｙ ｆｏｒ ｅｐｉｓｐｈｅｒｅ ３．２常压储罐的水喷淋保护 立式常压储罐固定水喷淋多采用水幕喷头． ＧＢ ５０１８３－－２００４对着火罐及相邻罐的罐壁冷却强 度有明确规定，但对罐顶的冷却没有要求，国内立 式储罐罐顶一般也不进行喷淋保护。 而在ＡＰＩ ２０３０－－２００５中，对常压储罐并不推 荐使用固定喷淋系统，其认为火灾时，温度上升最 快的是罐内液体上方的气相空间，故需要冷却的范 围可以只考虑罐顶（外浮顶除外）及液相以上罐壁。 ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ 工业用水与废水 Ｖｏ１．４８ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．．２０１７ 液处理站投入相对较高．经济上不可行，又难以运 行，故不选此方案。渗滤液回喷不仅能够加速垃圾 的分解，同时渗滤液本身也受到了垃圾对其的净化 作用，污染物浓度得到了一定的降低．而且回喷技 设施）、处理系统及其附属设施的建设。建设总投 资为２２０．９１万元，工作人员５人，每吨垃圾运行 费为６．５元。 ６结语 术操作简单，投资省，运行费用低 。 本工程考虑渗滤液先进入调节池．然后以回喷 随着生活水平的提高，城镇生活垃圾的量和种 类都在逐年增加。垃圾的处置方法需因地制宜，选 为主，若日后条件成熟的时候，可以考虑将部分多 余渗滤液送到污水处理厂处理。 经过技术、经济性能比较，结合填埋场地形， 调节池的设计采取土坑铺防渗膜的方式。调节池边 择适合本区域的合适的处理方法。本工程结合该集 镇区的土地资源、垃圾产量、垃圾成分以及发展情 况，最终选择填埋的方式来处理该集镇垃圾，由于 本阶段产生的垃圾渗滤液的量非常少，因此考虑渗 滤液经调节池后进行回喷。 参考文献： ［１］王佳妮．云南省小城镇生活垃圾处理技术评价研究［Ｄ］．昆明： 昆明理工大学．２０１３． 坡与池底采用防渗膜防渗。为避免雨水进入调节池 形成渗滤液，在调节池上方设置轻质顶棚遮盖。调 节池总容积为８００ ｍ３，有效容积为６００ ｉｎ。。确定调 节池顶的标高为２ １４２ｍ，池底标高为２ １３８ ｍ，池 子深度为４．０ ｍ，有效深度为３．５ ｍ。 ４．６气体收集与处理 ［２］别如山，宋兴飞，纪晓瑜，等．国内外生活垃圾处理现状及政 策［Ｊ］．中国资源综合利用，２０１３，３４（９）：３１—３５． ［３］中国环境保护产业协会城市生活垃圾处理委员会．城市生活垃 圾处理行业２０１４年发展综述［Ｊ］．中国环保产业，２０１５， （１１）：１５－２３． 本工程按直立排气井设计。排气井按梅花型、 井间距不大于５０ ｍ的原则布设，采用ＨＤＰＥ多孔 管，包括多孔内管和土工保护网外套．在多孔管和 保护网之间填充卵砾石。 ［４］徐高平．垃圾填埋场渗滤液处理工艺的介绍［Ｊ］．工业用水与废 水，２００８，３９（５）：８６—８８． 由于本填埋场进场垃圾量较少，填埋气体的产 生量较少，综合利用的价值不大。为保证填埋场的 安全、防止大气和恶臭污染，设计采用点火器燃烧 处理，通过焚烧沼气和其他痕量气体（包括挥发性 ［５］李晔，吴飞，张发有，等．垃圾填埋场渗滤液回灌法处理技术 探讨［Ｊ］．工业安全与环保，２００４，３ｏ（５）：１９—２１． 气体）将其转换成二氧化碳、氮氧化物等无害气体。 ５技术经济指标 作者简介：向克俭（１９８８一），男，湖北宜昌人，助理工程师，硕 士，从事市政给排水设计工作，（电子信箱）１Ｏ２３２９４９Ｏ９＠ｑｑ．ｃｏｒｎ。 收稿日期：２０１６—１２—２０（修回稿） 本工程包含收运系统（含垃圾贮存设施，运输 （上接第７９页） 参考文献： ［１］Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｆｉｒｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ．Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ｓｐｒａｙ ｆｉｘｅｄ 方法的探讨［Ｊ］．工业用水与废水，２０１０，４１（２）：８１—８４． ［５］Ｒｏｙａｌ Ｄｕｔｃｈ／Ｓｈｅｌｌ Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｃｏｍｐａｎｉｅｓ．Ａｃｔｉｖｅ ｆｉｒｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｏｒ ｏｎｓｈｏｒｅ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ：ＤＥＰ ８０．４７．１０－３ｌ— ｓｙｓｔｅｍｓｆｏｒｆｉｒｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ：ＮＦＰＡ １５－－２０１２［Ｓ］．Ｑｕｉｎｃｙ：Ｉｎｔｅｒｎａ— ｔｉｏｎａｌ Ｃｏｄｅｓ ａｎｄ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ．２０１２． Ｇｅｎ－－１９９９［Ｓ］．Ｈａｇｕｅ Ｎｅｔｈｅｒｌｎｄｓ：ＤＥＰｓ（ａＤｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅ－ ｒｉｎｇ Ｐｒａｃｔｉｃｅ）ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｈｅｌｌ ＧＳＩ，２０００． ［６］王伟瑜，郭铁映．变电站消防系统设计的探讨［Ｊ］．工业用水与 废水，２０１４，４５（１）：８２—８４． ［２］Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｒ ｆｉｆｘｅｄ ｗａｔｅｒ ｓｐｒａｙ ｓｙｓ－ ｔｃｍｓ ｆｏｒ ｆｉｒｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ａｎｄ ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ： ＡＰＩ ２０３０－－２００５［Ｓ］．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｄ Ｃ：ＡＰＩ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ， ２ｏ０５． ［３］Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ．Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ＬＰＧ ｉｎｓ－ ｔｌｌａ￣ｉｏｎｓ：ＡＰＩ ２５１０－－２０１１［Ｓ］． Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，２０１ １． 作者简介：齐兆涛（１９８３一），男，山东德州人，工程师，硕士研 究生，主要从事石油天然气工程消防给排水设计工作，（电话） ０５４６—８５０１２３７（电子信箱）ｑｚｔ０６＠１６３．ｃｏｎ。 收稿日期：２０１７—０２—１７（修回稿） Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｄ Ｃ：ＡＰＩ ［４］张晨霞，韩红琪，李学志．液化烃球罐固定式水喷雾系统计算 ・８６・
