馬友梅

（中石化洛陽工程有限公司，河南　洛陽　471003）

淺析哈薩克斯坦石油化工裝置消防設計

馬友梅

（中石化洛陽工程有限公司，河南洛陽471003）

在石油化工裝置的消防設計上，哈薩克斯坦與國內在設計規(guī)范及設計慣例等方面存在諸多差異。介紹了哈薩克斯坦石油化工裝置消防規(guī)范，并從消防冷卻水系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、蒸汽滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)、自動氣體滅火系統(tǒng)及消防用水量確定等方面，分析比較了哈薩克斯坦與國內石油化工裝置消防設計規(guī)范及設計慣例的不同之處。

哈薩克斯坦；石油化工裝置；消防規(guī)范；設計慣例

石油化工行業(yè)是哈薩克斯坦的重要經濟支柱產業(yè)之一［1］。隨著哈薩克斯坦大力發(fā)展石油化工產業(yè)，國內不少石油化工工程公司開始進入哈薩克斯坦石化產業(yè)市場，越來越多的國內石化相關技術人員參與到哈薩克斯坦的石油化工設計當中。由于國內缺乏哈薩克斯坦消防規(guī)范的相關文獻，而且哈薩克斯坦石油化工裝置的消防規(guī)范與國內規(guī)范存在較大差異，使設計過程有一定的困難。本文對哈薩克斯坦石油化工裝置消防設計規(guī)范及設計慣例進行介紹，并與國內相關規(guī)范進行對比，以期為從事獨聯體國家石油化工裝置消防設計的工程技術人員提供幫助和經驗借鑒。

1　哈薩克斯坦石油化工裝置消防規(guī)范

石油化工裝置的消防設計首先應滿足建設方國家的消防設計規(guī)范及當地的消防法規(guī)，另外還要結合建設方國家的一些消防習慣做法。國內的石油化工裝置的消防設計規(guī)范多參照美國及歐洲標準制定，而哈薩克斯坦屬于獨聯體國家，執(zhí)行的主要是原蘇聯或獨聯體國家的相關消防規(guī)范，因此差異較大。哈薩克斯坦執(zhí)行的主要石油化工裝置消防規(guī)范如下：

（1）BУΠΠ-88《石油加工及石化企業(yè)、建（構）筑物消防設計指南》。BУΠΠ-88［2］適用于石油加工和石油化工企業(yè)新建、擴建或改建工程，該規(guī)范規(guī)定了其建筑物和構筑物的消防安全要求。主要涉及工廠總平面布置、廠內道路、儲運設施、工藝管道、生產性建筑物和構筑物、生產污水管道、消防設施等方面。

（2）CHиΠ 2.11.03-93《石油和石油產品倉庫消防規(guī)范》。CHиΠ 2.11.03-93［3］適用于石油和石油產品倉庫，該規(guī)范規(guī)定了對石油和石油產品倉庫的消防要求。主要涉及總平面布置、油罐區(qū)、石油庫的建筑物和構筑物、油品裝卸設施、油桶灌裝設施、油泵站、消防設施、電氣裝置、企業(yè)石油產品倉庫的設計等方面。

（3）CHиΠ PК 2.02-11-2002《建筑物、房間和設施的火災自動報警裝置、自動滅火裝置和火災報警系統(tǒng)的安裝標準》。CHиΠ PК2.02-11-2002［4］規(guī)定了設計新建、擴建或改建工程的建筑物和構筑物，以及改變生產工藝流程時，不同用途的建筑物、房間和設施的火災自動報警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)的安裝要求。主要對應設置火災自動報警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)的公共建筑物清單、宿舍和住宅樓清單、倉庫清單、不同工業(yè)領域設備和設施清單、農業(yè)用途建筑物房間清單、印刷業(yè)、攝影制作、影片制作和電視無線電廣播典型生產廠房的工作場所清單、電信機構、運輸和交通機構的典型生產廠房的工作場所清單、工業(yè)領域企業(yè)生產建筑廠房清單等作出了規(guī)定。該標準的表31列出了石油化工企業(yè)需要設置自動滅火裝置的房間類型。

（4）CHиΠ PК 2.02-15-2003《建（構）筑物火災自動報警系統(tǒng)》。CHиΠ PК 2.02-15-2003［5］適用于各種建（構）筑物自動滅火系統(tǒng)和火災報警系統(tǒng)的設計，包括適用于特殊的氣候和自然條件。主要涉及低倍數和中倍數泡沫滅火系統(tǒng)、高倍數泡沫滅火系統(tǒng)、自動氣體滅火系統(tǒng)、自動干粉滅火裝置模塊、氣溶膠滅火裝置、獨立滅火裝置、滅火裝置的控制儀器、火災報警系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)的供電、保護接地的安全要求等方面。對于 CHиΠ PК 2.02-11-2002［4］的表31所列的房間，根據火災的危險性，生產、儲存、應用材料的物理化學成分以及被保護設備的性能，根據本規(guī)范確定滅火裝置的類型、滅火方式和滅火物質。該規(guī)范的附件提供了房間危險分類、低倍數、中倍數、高倍數泡沫滅火系統(tǒng)的計算方法、氣體滅火系統(tǒng)的計算方法、氣體滅火系統(tǒng)的泄壓口面積計算方法、干粉滅火系統(tǒng)的計算方法、火災報警裝置類型的選擇方法等。

2　哈薩克斯坦石油化工裝置消防系統(tǒng)組成

哈薩克斯坦石油化工裝置的消防系統(tǒng)主要包括消防冷卻水系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、蒸汽滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)、自動氣體滅火系統(tǒng)等，下面分別對各消防系統(tǒng)進行簡單介紹。

2.1消防冷卻水系統(tǒng)

2.1.1規(guī)范比較

哈薩克斯坦石油化工裝置的消防冷卻水系統(tǒng)主要包括消防水管道、消火栓、消防水炮、塔噴淋等。塔噴淋和消防水炮與國內設計有較大不同。

BУΠΠ-88［2］第8.26條規(guī)定：當塔類設備高度超過30 m時，應該采用復合方式進行消防冷卻，即：高度30 m以內采用消防水炮和移動式消防，超過30 m的部分，采用固定式水噴淋系統(tǒng)。規(guī)范考慮的是超過30 m的部分已經超過了消防水炮的射程，無法通過消防水炮和移動式消防有效保護，需要設置固定式水噴淋系統(tǒng)。而GB 50160-2008《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》［6］第8.6.3條的條文說明第2項說明：對于不屬于上述的特殊危險設備（如高塔、高脫氣倉等），可不設水噴霧（水噴淋）系統(tǒng)的原因如下：①高塔頂部泄漏而導致火災的可能性較小，因其位置較高而受其它著火設備影響較??；②高塔頂部一般設有安全閥，當高塔發(fā)生火災時，可對塔進行泄壓保護，切斷物料使火熄滅，同時對塔底部和周圍設備進行冷卻保護；③塔器的支撐裙座進行了耐火保護，并在高塔周圍設置消防水炮和消火栓，可在發(fā)生火災事故時保護塔體不會坍塌。

BУΠΠ-88［2］第8.9條規(guī)定：消防水炮要設限位器，避免將消防水噴射到工作溫度超過450℃的鍋爐和設備（余熱鍋爐、燃燒室、反應器等）。而GB 50160-2008［6］沒有類似要求。

根據國內規(guī)范及設計慣例，石油化工裝置內消防水炮多設置于地面，用于保護甲、乙類可燃氣體、可燃液體設備的高大構架和設備群，而哈薩克斯坦石油化工裝置內消防水炮根據保護對象的高度和消防水炮的俯仰角多設置在消防炮架上。

2.1.2計算實例

某塔直徑D=3.4 m，高度H=39 m，周圍設置有消防水炮保護，按BУΠΠ-88［2］需在30 m以上部分設置固定式水噴淋系統(tǒng)。

30 m以上部分的表面積S=96.13 m2，噴淋強度q=0.2 L/（s·m2），經計算塔噴淋部分所需的消防水量為：

Q=q·S=0.2×96.13=19.23 L/s。

2.2泡沫滅火系統(tǒng)

2.2.1規(guī)范比較

哈薩克斯坦規(guī)范要求在裝置內可燃液體泵房和可燃液體壓縮機房設置半固定式泡沫滅火系統(tǒng)。CHиΠ PК 2.02-15-2003［5］的附件2、附件3分別提供了低倍數、中倍數和高倍數泡沫滅火裝置的計算方法。而GB 50160-2008［6］對于滿足第8.7.2條和第8.7.4條要求的儲罐分別要求設置固定式和半固定式泡沫滅火系統(tǒng)，對于可燃液體泵房和可燃液體壓縮機房沒有要求設置泡沫滅火系統(tǒng)；第8.6.4條規(guī)定工藝裝置內加熱爐、甲類氣體壓縮機、介質溫度超過自燃點的泵及換熱設備、長度小于30 m的油泵房附近等宜設消防軟管卷盤，其保護半徑宜為20 m。消防軟管卷盤可由一人操作用于控制局部小火，輔以工藝操作進行應急處理，能夠撲滅小泄漏的初期火災或達到控火目的。消防軟管卷盤主要供操作人員發(fā)現初期火災時使用，目的是在消防隊員沒有趕來之前迅速把初期火災撲滅，而哈薩克斯坦規(guī)范要求設置的半固定式泡沫滅火系統(tǒng)需要消防車供給泡沫液，主要供消防隊員使用。

2.2.2計算實例

某泵房長度L=36 m，寬度B=12.6 m，根據CHиΠ PК 2.02-15-2003［5］的附件2的表2：泡沫破裂系數k2取4，中倍數泡沫滅火系統(tǒng)滅火時間取15 min。被保護設備的高度h取2 m，計算保護高度H=h+1=3 m，中倍數泡沫發(fā)泡倍數k3取80，單個泡沫產生器的泡沫混合液輸出量Qd取6 L/s。則泵房的計算保護體積V=1 360.8 m3，泡沫滅火系統(tǒng)需要的總的泡沫混合液的量V1=k·2V/k3= 4×1 360.8/80=68.04 m3，保護該泵房需要的泡沫產生器的數量n1=V1/（Q·d）=68.04×1 000/（6× 15×60）=12.6個，因此該泵站至少要設置13個6 L/s的泡沫產生器。

2.3蒸汽滅火系統(tǒng)

BУΠΠ-88［2］第8.39～48條對石油化工裝置蒸汽滅火系統(tǒng)與管網的連接方式、蒸汽滅火系統(tǒng)的形式、固定式蒸汽滅火系統(tǒng)和半固定式蒸汽滅火系統(tǒng)的設置要求、蒸汽供給強度等作出了規(guī)定，與GB 50160-2008［6］關于蒸汽滅火系統(tǒng)的規(guī)定類似，此處不再贅述。

2.4干粉滅火系統(tǒng)

CHиΠ PК 2.02-11-2002［4］的表31要求：每平方米可燃液體和易燃液體數量超過15 kg、面積100 m2到500 m2的潤滑油站應設置自動滅火裝置。設計參數見規(guī)范CHиΠ PК 2.02-15-2003［5］第9章。而GB 50160-2008［6］第8.7.3條規(guī)定潤滑油儲罐可采用移動式泡沫滅火系統(tǒng)，條文說明潤滑油罐火災危險性小，國內尚未發(fā)生過潤滑油罐火災。

2.5自動氣體滅火系統(tǒng)

CHиΠ PК 2.02-11-2002［4］的表12要求在變配電、機柜間設置自動氣體滅火系統(tǒng)。設計參數見規(guī)范 CHиΠ PК 2.02-15-2003［5］第 8章。GB 50160-2008［6］第8.11.3條的條文說明規(guī)定：石油化工企業(yè)控制室、機柜間、變配電所與一般計算機房相比具有其特殊性，不要求設置固定自動氣體滅火裝置，理由如下：①石油化工廠控制室24 h有人值班，出現火情，值班人員能及時發(fā)現，盡快撲救；②各建筑物均按照國家有關規(guī)范要求設有火災自動報警系統(tǒng)，如變配電所、機柜間和電纜夾層等空間發(fā)生火情，火災探測系統(tǒng)能及時向24 h有人值班的場所報警，使相關人員及時采取措施；③固定的氣體滅火設施一旦啟動，需要控制室內值班人員立即撤離，可能導致裝置控制系統(tǒng)因無人監(jiān)護而癱瘓，引發(fā)二次火災或造成更大事故；④本規(guī)范對控制室、機柜室、變配電所的建筑防火、平面布置、設備選用等均提出了明確的防火要求，加強了建筑物的自身安全性。

2.6消防用水量確定

BУΠΠ-88［2］第8.22條規(guī)定消防用水量應按固定式消防冷卻水量與移動消防冷卻水量之和計算；第8.23條規(guī)定了移動消防冷卻水量按移動式消防設備或2個消防水炮的用水量（50 L/s）計算；第8.24條規(guī)定了固定式消防冷卻水系統(tǒng)的消防水量計算方法：對于裝置內的塔噴淋的消防用水量，應包括著火塔和著火塔2倍直徑范圍內的鄰近塔的消防用水量之和；第8.25條規(guī)定了固定式消防冷卻水系統(tǒng)的供水強度；第8.21條規(guī)定裝置的消防用水量按計算確定，但是最后的取值不應低于170 L/s，加上移動消防冷卻水量50 L/s，總的裝置消防用水量取值不應低于220 L/s。而GB 50160-2008［6］第8.4.3條規(guī)定工藝裝置的消防用水量應根據其規(guī)模、火災危險類別及消防設施的設置情況等綜合考慮確定，當確定有困難時，中型的石油化工裝置消防水量可按150～300 L/s考慮，大型的石油化工裝置消防水量可按300～600 L/s考慮。

3　結語

哈薩克斯坦屬于獨聯體國家，執(zhí)行的主要是原蘇聯或獨聯體國家的相關消防規(guī)范，與國內相關規(guī)范及設計慣例存在諸多差異。因此，國內工程公司在承接國外石油化工裝置的消防設計時，首先應滿足建設方國家的消防設計規(guī)范及當地的消防法規(guī)，另外還要結合建設方國家的一些消防習慣做法。

［1］薛華.淺析哈薩克斯坦共和國HSE法規(guī)要求及對策［J］.油氣田環(huán)境保護，2011，21（1）：57-59.

［2］蘇聯石油加工與石油化學工業(yè)部.石油加工及石化企業(yè)、建（構）筑物消防設計指南：BУΠΠ-88［S］.莫斯科：出版社不詳，1989.

［3］俄羅斯聯邦南部地區(qū)工業(yè)石油管道設計研究所.石油和石油產品倉庫消防規(guī)范：CHиΠ 2.11.03-93［S］.莫斯科：出版社不詳，1993.

［4］“頂點消防中心”科研生產企業(yè).建筑物、房間和設施的火災自動報警裝置、自動滅火裝置和火災報警系統(tǒng)的安裝標準：CHиΠ PК 2.02-11-2002［S］.阿斯塔納：出版社不詳，2002.

［5］生產設計部“民用住宅設計”.建（構）筑物火災自動報警系統(tǒng)：CHиΠ PК 2.02-15-2003［S］.阿斯塔納：出版社不詳，2002.

［6］中國石油化工集團公司.石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范：GB 50160-2008［S］.北京：中國計劃出版社，2009.

Analysis of fire protection design of petrochemical equipments in Kazakhstan

MA You-mei （Luoyang Petrochemical Engineering Corporation Ltd.，SINOPEC，Luoyang 471003，China）

There are lots of differences between the fire protection requirements of petrochemical equipments in China and Kazakhstan which mentioned in the codes and routines for fire protection design.The code for fire protection design of petrochemical equipments in Kazakhstan was introduced；besides，the differences between the codes and routines for fire protection of petrochemical equipments in Kazakhstan and China were analyzed and compared from aspects of fire-fighting cooling water system；foam extinguishing system，steam-smothering system；dry powder extinguishing system；automatic gas extinguishing system and fire demand determination.

Kazakhstan；petrochemical equipments；code for fire protection；design routine

固廢處理

TU991.8；TQ086.1

A

1009-2455（2016）04-0080-04

馬友梅（1982-），女，河南鄭州人，工程師，大學本科，主要從事石油化工給排水及消防工程設計工作，（電話）0379-64887553（電子信箱）mayoum.lpec@sinopec.com。

2016-04-27（修回稿）