黃成 李鳥英
摘 要:部分危險(xiǎn)品碼頭建設(shè)時(shí)間早于相關(guān)消防設(shè)計(jì)規(guī)范實(shí)施日期,碼頭現(xiàn)有消防設(shè)施尚未完全滿足現(xiàn)行規(guī)范要求,需要進(jìn)行消防設(shè)施的改造。以深圳赤灣石油基地C、D泊位為例,論述消防改造設(shè)計(jì)思路。
關(guān)鍵詞:危險(xiǎn)品 消防復(fù)核 消防改造 碼頭
中圖分類號:U656.1*3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
深圳赤灣石油基地碼頭于1986年10月15日全部竣工投產(chǎn)。C、D泊位分A、B、C、D、E、F共6個(gè)泊位,均為5000噸級碼頭用途為件雜貨碼頭(含裝卸危險(xiǎn)貨物)。
由于歷史問題,無相關(guān)消防驗(yàn)收意見?!断婪ā纷?998年9月1日起施行。C、D泊位竣工驗(yàn)收日期比《中華人民共和國消防法》施行日期早。
消防改造設(shè)計(jì)內(nèi)容:現(xiàn)行相關(guān)消防設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,對C、D危險(xiǎn)品泊位進(jìn)行消防設(shè)施復(fù)核。并根據(jù)復(fù)核結(jié)論,對C、D泊位進(jìn)行消防設(shè)計(jì)。
1.消防設(shè)施復(fù)核
1.1 碼頭消防依托條件
C、D泊位依托赤灣石油基地港區(qū)消防設(shè)施,港區(qū)東北部設(shè)有消防泵房,離碼頭區(qū)域約300m。泡沫泵工作流量為162m3/h,揚(yáng)程為81.9m;消防水泵工作流量為108m3/h,揚(yáng)程為80m。經(jīng)計(jì)算,滿足《裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ237-99)6.5.7.1的規(guī)定,水泵起動(dòng)后將水或泡沫混合液輸送到最遠(yuǎn)滅火點(diǎn)的時(shí)間不超過5min的要求。
赤灣港區(qū)市政消防配套齊全,蛇口消防中隊(duì)距改碼頭約6.5km,西部水上消防中隊(duì)距本港區(qū)約1km。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),水、陸消防中隊(duì)均可協(xié)助滅火,另深圳市在赤灣五路建設(shè)小型消防站,與C、D泊位一墻之隔。
另外,碼頭靠泊的“三用工作船”本身就配有消防水炮,其中“一用”就是具備消防滅火功能。
1.2 消防供水
C、D泊位發(fā)生事故的最大用水量:
按照《裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ237-99)的要求對碼頭發(fā)生事故消防用水量進(jìn)行核算。
V=3.6*(F×q)*t
= 3.6×645m2×2.5L/(min*m2)÷60s ×4h=387m3
C、D泊位一次事故的最大用水量為387m3,庫區(qū)內(nèi)設(shè)有一座1100m3的消防水池,能夠滿足C、D泊位最大用水量。
1.3 泡沫滅火系統(tǒng)
C、D泊位泡沫混合液流量為15L/s,滿足《裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ237-99)第6.3.2條的規(guī)定。
《裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ237-99)作出規(guī)定:
泡沫用量=設(shè)計(jì)船型最大油倉面積*泡沫混合液的供給強(qiáng)度*連續(xù)供給時(shí)間=0.06*258.8m2*8.0L/min/ m2*30min=3257L=3.727m3
泡沫用量=3.727m3<庫區(qū)泡沫罐容量7m3
其泡沫儲(chǔ)存量滿足要求。
1.4 相鄰泊位的相互影響分析
C、D泊位A—D號泊位合計(jì)總長300m,D—F號泊位合計(jì)總長150m。需滿足以下公式:
A—D泊位:
d + L雜貨船 + 50 + L油船 + 1.5d< 300m
E—F泊位:
d+L雜貨船+50+B油船<150m
式中 L ——船長(m)
d ——富裕長度(m)
(1)C、D泊位靠泊5000DWT油船時(shí),與A、B泊位間相互影響:
船型組合①:A、B泊位停靠5000DWT雜貨船:15 + 124 + 50 + 125 + 22.5 = 336.5m > 300m
船型組合②:A、B泊位???000DWT雜貨船:15 + 108 + 50 + 125 + 22.5 = 320.5m > 300m
船型組合③:A、B泊位???000DWT雜貨船:15 + 86 + 50 + 125 + 22.5 = 298.5m < 300m
船型組合④:A、B泊位???1000DWT雜貨船:10 + 85 + 50 + 125 + 22.5 = 292.5m < 300m
結(jié)論:C、D泊位靠泊5000DWT油船時(shí),A、B泊位可靠泊2000DWT及以下噸級雜貨船,5000DWT及3000DWT雜貨船不能在A、B泊位進(jìn)行靠泊作業(yè)。
(2)C、D泊位靠泊5000DWT油船時(shí),與E、F泊位間相互影響:
船型組合①:E、F泊位停靠5000DWT雜貨船:15 + 124 + 50 + 17.5 = 206.5m > 150m
船型組合②:E、F泊位停靠3000DWT雜貨船:
15 + 108 + 50 + 17.5 = 190.5m > 150m
船型組合③:E、F泊位停靠2000DWT雜貨船
15 + 86 + 50 + 17.5 = 168.5m > 150m
船型組合④:E、F泊位停靠1000DWT雜貨船
10 + 85 + 50 + 17.5 = 162.5m > 150m
小結(jié):C、D泊位靠泊5000DWT油船時(shí),E、F泊位不可靠泊船舶。
1.5 消防復(fù)核結(jié)論
C、D泊位的消防設(shè)備,按雙回路供電,且有應(yīng)急電源,操作上能滿足不斷電的要求。消防用水由庫區(qū)的消防泵房提供,消防水炮冷卻時(shí)間超過4小時(shí),流量與供水能力滿足要求。C、D泊位在后方庫區(qū)設(shè)置泡沫站,抗溶性泡沫液的儲(chǔ)量為7噸。此外,碼頭配備滅火器等其它消防設(shè)施。碼頭可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)完好,消防報(bào)警及控制系統(tǒng)未見異常。
但C、D泊位現(xiàn)有消防設(shè)施尚未能完全滿足國家有關(guān)規(guī)范的要求,需進(jìn)行消防改造設(shè)計(jì),配備足夠的消防設(shè)施,令消防設(shè)施及消防輔助設(shè)備的設(shè)置符合《裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ237-99)、《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(GB 50974-2014)的要求,以滿足從事危險(xiǎn)貨物港口作業(yè)的消防安全要求。
2.消防設(shè)計(jì)
2.1 火災(zāi)危險(xiǎn)性分類
C、D泊位裝卸的貨物均是易燃、易爆物品,所以本工程的消防安全設(shè)計(jì)應(yīng)作為碼頭整改的首要問題考慮。
碼頭所裝卸的部分危險(xiǎn)貨物屬于易燃或可燃物品,碼頭區(qū)存在發(fā)生火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)。危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏、操作不當(dāng)或是保護(hù)措施不當(dāng)很容易引起火災(zāi)及爆炸。
C、D泊位主要裝卸貨種為柴油,其他危險(xiǎn)品均為少量采用瓶裝運(yùn)輸(如乙炔、油漆等)。根據(jù)《危險(xiǎn)貨物分類和品名編號》(GB 6944-2012),如表1。
由表1可知,C、D泊位裝卸作業(yè)的危險(xiǎn)貨物作業(yè)種類含有火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類的危險(xiǎn)貨物(乙炔、溶解的;涂料、油漆相關(guān)材料)。
根據(jù)相關(guān)資料,2016年1-11月份靠泊船舶累計(jì)裝卸危險(xiǎn)貨物總量為79533噸,其中柴油裝卸量為76759噸。2017年1-12月份靠泊船舶累計(jì)裝卸危險(xiǎn)貨物總量為42015噸,其中柴油裝卸量為41784噸。2017年柴油最大單次作業(yè)量3000噸,單次作業(yè)量乙炔僅為1噸??烧J(rèn)為C、D泊位C、D泊位裝卸的甲類危險(xiǎn)品較少。
《海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》(J TS 165-2013)5.6.1.6作出規(guī)定:“危險(xiǎn)品數(shù)量較少時(shí),其裝卸作業(yè)可與港區(qū)其他碼頭泊位混合使用,但應(yīng)采取必要的安全措施”。
柴油在裝卸過程中,因密封不良、管道破損、管道超溫超壓、儀表失靈等原因造成油品泄漏,泄漏的液體及其揮發(fā)出的蒸氣可能形成爆炸性可燃?xì)怏w。如遇火源,則可能發(fā)生火災(zāi)甚至爆炸事故。
危險(xiǎn)貨物中壓縮氣體采用氣瓶包裝,如果氣瓶有缺陷,或氣瓶受熱、撞擊或強(qiáng)烈振動(dòng),可能造成容器破裂爆炸。
柴油裝卸作業(yè)采用管道進(jìn)行水平輸送,從卸油端口引至碼頭后方油品泵房,由泵房引至柴油庫區(qū)。
其他危險(xiǎn)貨物(帶包裝)裝卸采用起重機(jī)械進(jìn)行吊裝(裝卸船),叉車搬運(yùn),危險(xiǎn)貨物(包括包裝物)不在碼頭(港區(qū))堆放停留。
C、D泊位在裝卸乙炔、油漆等甲類貨物時(shí)構(gòu)成甲類碼頭(乙炔等采用瓶裝,不在碼頭區(qū)停留,每年作業(yè)量非常少,裝卸時(shí)會(huì)進(jìn)行隔離作業(yè),并且營運(yùn)單位已制定完善的作業(yè)措施和安全應(yīng)急預(yù)案,可確保作業(yè)安全)。碼頭日常裝卸作業(yè)貨種大多數(shù)為裝卸柴油,結(jié)合實(shí)際情況考慮,可按丙類二級碼頭進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.2 消防滅火系統(tǒng)
C、D泊位主要裝卸貨種為柴油,其他危險(xiǎn)品均為少量采用瓶裝運(yùn)輸(如乙炔、油漆等),按裝卸丙類危險(xiǎn)品的二級碼頭進(jìn)行消防設(shè)計(jì)。
根據(jù)《裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ237-99)規(guī)定:D泊位消防改造設(shè)計(jì)采用“移動(dòng)式水冷和泡沫滅火方式” (即:由固定的泡沫供給設(shè)施,消防冷卻水管線和泡沫混合液管線、移動(dòng)式水炮和移動(dòng)式泡沫炮等組成的滅火方式)。
2.3 消防水源
港區(qū)東北部設(shè)有消防泵房,離碼頭區(qū)域約300m,消防水泵工作流量為108m3/h,揚(yáng)程為80m。經(jīng)計(jì)算,滿足《裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范》6.5.7.1,水泵起動(dòng)后將泡沫混合液輸送到最遠(yuǎn)滅火點(diǎn)的時(shí)間不超過5min的要求。柴油庫區(qū)有一套泡沫消防設(shè)施(該泡沫消防系統(tǒng)屬于深圳市中南石油有限公司)。本工程消防栓用水管接原港區(qū)消防管道,泡沫栓管道接原有泡沫系統(tǒng)管道。
算得出移動(dòng)消防炮額定射程≥48m時(shí),可以滿足5000噸級油船的消防要求。
移動(dòng)水炮入口壓力計(jì)算:
沿程水頭損失: 0.056MPa。
局部水頭損失: 0.008MPa。
移動(dòng)水炮入口壓力:0.736MPa。
根據(jù)廠家提供的資料,移動(dòng)消防炮額定壓力為0.8MPa,額定射程為60m,在工作壓力為0.7MPa時(shí),射程約為52~55m,滿足本項(xiàng)目的消防要求。
2.4 消防設(shè)備
根據(jù)C、D泊位的規(guī)模,同一時(shí)間火災(zāi)次數(shù)按1次考慮,一次事故的最大用水量為387m3。
C、D泊位碼頭前沿供水栓兼作消火栓使用。碼頭后方需要設(shè)置2個(gè)泡沫栓,現(xiàn)場增設(shè)1個(gè),間距35m位置處增設(shè)1個(gè)泡沫栓;消防給水管道采用已有給水管,泡沫栓管道采用DN100無縫鋼管,接原有泡沫管道,埋地敷設(shè),管道埋深與原管一致。碼頭后方增加配備移動(dòng)式水泡和泡沫炮各1套,以及推車式(1臺(tái))和手提泡沫式滅火器(4具)。
3.結(jié)論
C、D泊位始建于1982年11月15日,總體工程于1986年10月15日全部竣工驗(yàn)收,由于歷史問題,無相關(guān)消防驗(yàn)收意見?!吨腥A人民共和國消防法》于1998年4月29日由中華人民共和國第九屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二次會(huì)議通過,自1998年9月1日起施行。C、D泊位竣工驗(yàn)收日期比《中華人民共和國消防法》施行日期早。
C、D泊位主要貨種為柴油,數(shù)量占裝卸危險(xiǎn)品的96%,僅當(dāng)裝卸甲類貨種時(shí)為甲類二級碼頭,消防設(shè)計(jì)應(yīng)按丙類二級碼頭考慮。
部分危險(xiǎn)品碼頭因建造時(shí)間早于《裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ237-99)實(shí)施時(shí)間,消防改造設(shè)計(jì)時(shí)因充分考慮裝卸貨種和碼頭實(shí)際情況確定危險(xiǎn)品碼頭分類等級,避免不必要地大規(guī)模改造碼頭,干擾碼頭的日常生產(chǎn)作業(yè)。
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