石油化工企业消防系统及油罐区设计的研究

发布时间：

2023-06-07 16:22

众所周知，在石化领域生产企业持续发展的历程之中，一定会伴随着比较明显的生产安全方面的难题。石油化工领域生产企业必须严格遵循安全生产重要原则，强化针对厂区内各项消防安全相关问题的关注。根据现行的《石油化工企业防火设计标准》中有关规定，石化领域中的生产企业在罐区及生产工艺、生产区域等重要区域中，一定要配备专用的消防使用高压类型供水装置。鉴于我国的石油资源以及煤炭资源的供应紧缺，因此，对于石油化工领域新建设的项目来讲，其所面对的挑战也愈发严峻，企业需要对于消防安全加大必要的投入，全力做到“预防为主，防消结合” 的主要原则。

然而在实际执行过程中，厂区内消防安全装备和设施比较老旧，相对落后，并不完善，已经无法符合现阶段时代背景下的消防安全需求，具有巨大的潜在安全隐患。为此，对于一些老旧油罐区域消防安全的整改工作已经迫在眉睫。

1 石化领域中的生产企业罐区消防安全整改案例

1.1 石化生产企业的现状简述

某个石化领域中的生产企业的厂区内1#加氢裂化设备的轻石脑油和重整拔头油，主要特点是芳烃物质的含量相对比较低，生产流程复杂，属于一类非常重要且优质的乙烯类型的石化裂解方面的原材料。现在的状态是油罐区的1#加氢罐中的轻石脑油物质以及其他石脑油处于混合的状态保存在外浮顶类型的储油罐之内，由于该油罐具有饱和类型的蒸气压力相对比较高的特征，因此石油资源在储存的过程中，因为挥发而产生的损耗量比较大。

1.2 生产工艺流程方面的整改目标

假如石化领域中的生产企业可以把此部分的大约容量为450000t/a的轻质类型的石脑油以及拔头类型的石油进行合理的收藏，实施油品的专贮以及专输的模式，不但能够有效降低油品的不必要挥发而造成的经济损失，条件允许的情况下，最好是实施专门高炉进行裂解的操作模式，这样就方便企业对于石油化工类产品裂解流程的工艺参数的合理把控，通常来讲，相对比较高的烷烃物质的含量能够有效提升乙烯产品的生产过程的回收效率，相对比较少的芳烃物质的含量能够有效降低石油化工类产品在裂解反应的进程中出现结焦情况的比例，可以更加有益于裂解炉设备保持长周期的安全稳定工作。此项更改工作的主要内容经过明确之后，可知该工程需要完成的主要内容有如下几项：需要新建设4座2000m³ 容积的轻质类型的石脑油以及拔头类型的油料球型储油罐装置。在规划设计的阶段，依据石化领域中的生产企业厂区目前的实际状况，必须针对其现有的消防安全设施进行一定程度的新增和改建工作。
1.3 石化生产企业厂区供水系统简述

石化领域中的生产企业的厂区内部目前具有2个相对独立存在的稳高压类型的消防安全供水装置系统。厂区内的主北侧是第1个高压类型的稳压消防安全供水装置系统所在的位置，泵房部位以及水池系统同时也安排在第1个循环类型的水场之中，其主要的功能是给主路北侧的石油化工产品的相关生产设备以及其必须的辅助装置的运行过程提供水源，在规划和设计的环节中确定其最大的消防用水量为1000 m ³ /h。石化生产企业主路的南侧是第2个高压类型的稳压消防安全供水装置系统，该套系统的泵房以及水池装置均设置在第3个循环水场之中，其重要的功能是给厂区主路南侧的各个石油化工产品的加工设备以及其必须的辅助装置提供水源，在规划和设计的环节中确定其最大的消防安全用水量为1900 m ³/h。
1.4 石化生产企业厂区供水系统改造目标

上述2个消防安全供水装置系统都是环状的供水网络，它们的主体管道的管径数值为DN400的型号，选用的建筑原材料的材质为钢质，所有的消防供水装置系统在其泵房的出口位置均设置了配备了单向阀装置，并且和石化生产企业的厂区现有的低压类型的消防安全供水管道相互进行连接，并且保证在消防用水的情况下系统的运行压力数值为（ 0.8～ 1.0） MPa区间。

2 厂区现有的消防安全供水装置系统改造过程简述

2.1 消防安全用水的水源改造工程

该石油化工生产企业的厂区内目前具有南侧、西侧、北侧这3座消防安全供水所需要的泵站建筑物，消防安全供水装置系统的类型是稳高压型的装置，平时状态下想消防安全水管网络中的压力数值是0.8MPa，整个厂区的消防安全用水是借助动力厂的供水部门的水泵设备进行供应，如果发生火灾事故，在消防用水的情况下将启动南侧、西侧以及北侧的3座消防安全泵房中的设备来进行协同工作，共同进行加压操作来保证供水工作的稳定性，相关管道网络的末端的压力数值能够达到0.7MPa左右。 3座消防安全用的泵房中都设置有2台专用的水泵装置，其中每台水泵的流量为1180 m ³ /h，扬程数值为112m，其中一台用于正常的使用，另外一台水泵作为备用设备。每个消防安全用的泵房都配备了2台用于稳压功能的水泵装置，其中每台的流量为（ 45～ 210） m ³ /h，扬程数值为（ 90～ 95） m的区间，在规划设计的环节中的保压需要的压力数值为0.8MPa，补水的水量为（ 15～ 55） L/s。

2.2 消防泵方面的改造简述

消防安全相关的水泵以及稳压功能的水泵都配备了双电源装置进行供电，这是基于安全性和稳定性的考虑，消防安全的水泵装置用于启动和停止动作的控制相关的程序是自动类型的启动动作，稳高压类型的水泵装置的操控装置系统的工作状态是非常安全并且可靠的。每个消防安全泵站的室内都配备了一部实际容积可以达到5000 m ³ 的水罐装置，此装置采用浮球类型的液位显示标尺来对外体现水罐内的水位读数。南侧的消防安全泵房内部的水罐装置采用的是自动补水的模式，补水过程使用的管道装置的管径数值为DN200，补水过程中的有效压力数值为0.4 MPa，补水的水量能量285 m ³ /h。西侧的消防安全泵站配备的水罐装置采用人工手动以及自动相互结合的补水模式，常规状态下的蒸发相关损耗情况的水量将会借助DN80规格的管道进行补水操作，这个过程是采用自动进行补水的操作，如果遇到火灾险情的时候，也就是在消防用水的情况下启动人工手动补水的操作，开动DN200规格管道上安装的补水阀装置进行补水，保证补水过程的压力数值达到0.45 MPa，补水的能力可保持在450 m ³ /h。
2.3 固定类型的消防炮装置的改造过程简述

1#厂区内的原油储油罐区域内的全部罐体装置都加装了PLKD类型的电控模式的消防炮并且此类炮属于水和消防泡沫两用的设计，消防炮配备了圆管类型的双层结构的炮塔结构，消防用的泡沫炮以及水炮可以进行相互的配合，协同作战使用，布置水炮的数目必须符合对于罐体结构的全方位覆盖的要求，经过相关工程技术人员的实际核算，单一的罐体区域至少需要3门消防水炮。电控类型的消防水炮通常情况下是由系统控制部分、电控炮的主体结构部分、专门的供水系统、泡沫供应管道系统共同构成。电控类型的消防炮装置具备室外条件下的远距离无线遥控、室内条件下的远距距离有线操控以及手动操控这三类具体的操控模式。石化企业的罐区周边设置了环状的高压类型的消防安全供水管道的压力数值在常规的情况下为0.8 MPa左右，如果发生火灾险情，也就是在消防用水的状态下（ 1.0～ 1.2） MPa的区间，因此厂区配备的消防安全两用炮的规格可以采用PLKD64型号的产品，此类型的水炮的有效射程为68m左右，泡沫物质的有效射程也可以达到65m的距离。所有炮塔部位安装的消防供水管道以及泡沫物质的供应管道部位都配备了电动阀装置，这样才能够在消防灭火的过程中实现控制中心对于消防炮的远程控制的目的。
2.4 固定类型的冷却水装置系统

对于石化生产企业罐区的各个储罐装置，通常是需要增加固定类型的消防过程冷却用水装置系统，一般情况下需要在罐壁部位的从顶部顺序向下安装三圈消防过程使用的冷却用水的环状管道网络，环装的管道装置上配备有水幕类型的喷头装置，所有的环状管道都被平均分成四段，其中所有的环状管道都设置了独立成套的引水管道，在其中的立管道以及引入管道的连接位置设置了金属材质的软管部件。各个引入管道在位于防火堤装置以外，和罐体的薄壁距离15米的位置配备有用于控制其工作的气动类型或者电动类型的阀门装置，将开关和其他各类的状态信号导入到控制中心以便在需要的情况下实施远距离控制的操作。

3 消防安全装置和供水管道在厂区的布置工作简述

新加装的消防安全装备的排布需要依据石化企业目前的装置和场地进行合理的布置。通常情况下，在防火堤区域之内，为了实现对于日常检修操作的行动以及被困人员在逃生的过程中的通道的通行顺畅并且照顾到储油罐区域的地表防渗方面的目的，消防供水系统的相关管道装置敷设的过程需要尽可能地顺着管墩部位进行明面敷设类型的施工作业，在通道装置的外部尽量设置踏步以供操作人员使用。并且要注意在消防供水管道位置需要加装放空用的泄水阀装置并设置（ 2～3） ‰左右的坡度方便泄水阀装置的排水作业。

4 消防安全系统方面的改造简述

4.1 参数方面的修改

石化企业的储油罐装置的容积： 2000 m ³、储油罐的主体规格为：直径15.8m、内部储存的物质为：轻质类型的石脑油以及拔头类型的石油、储油罐的形式为：球型罐体、数量为： 2个、起火罐装置的冷却强度为： 9.0L/min. m ² ；消防供水的实际覆盖范围是：球型罐体的整个表面积区间。
4.2 消防用水量的评估简述

起火的罐体用于冷却的水量为： 118 L/s、附近的罐体冷却的用水量为： 175 L/s、移动过程的消防灭火冷却用水量为： 75 L/s、固定消防用冷却用水量为： 380 L/s、总用水量为： 10658 m ³ 。
4.3 消防灭火冷却用水系统的各项参数设置简述

石化企业的厂区内需要新建四座2000 m 3 的球型储油罐，相关的罐体上都采用固定类型的水雾消防灭火过程用冷却水装置系统。单一罐体的喷淋冷却过程的实际用水量为420 m ³/h，最大过程的实际用水量为1335 m ³ /h，消防过程使用的冷却用水能够持续使用的时间为8h左右，总体的耗水量达到10658 m ³ 。鉴于原来管道内径的限制，厂区内需要在罐区周边新建一根规格为DN400型号的消防救援用的水管装置，借助多个阀门装置和当前存在的规格为DN250型号的供水管道网络进行连通，可以实现多管路同时进水的目的，保证消防过程的实际用水量。

5 火灾报警装置简述

厂区的火险警报装置是由报警装置的控制单元、探测装置、人工报警按键、报警装置以及其他的线路所构成。本套报警装置的控制单元属于一类智能化以及多回路类型的二套总线的控制类型、能够实现消防联动功能的综合类型的控制单元。火灾事故的报警装置的控制单元通常安装在控制室中，旁边配备了一部火警专用电话机装置，主要功能是第一时间向辖区的消防站的指挥中心通报火灾险情。与此同时，机柜控制室、变电所等建筑内都配备了特定的烟感类型的探测装置、温感探测装置、人工手动报警按键等报警装备，储油罐装置的周边的道路两侧，同样也配备了隔爆类型的人工报警装置。

6 结束语

综上所述，针对大型石化生产企业厂区内的消防设计难题，属于一项非常复杂的流程，需要针对消防安全有关的工艺方法、仪器装置及电气设备等多类型的专业工程技术人员协作才能圆满实现。宏观经济的高速发展促进了当今时代消防安全系统的全面升级，其必须具有安全可靠、精准控制及快速反应的属性。厂区内的相关消防用水装置系统一般是稳高压类型的消防安全供水装置、泡沫物质的灭火装置及报警装置共同组成的，这些系统在进行规划设计的进程中需要相互之间协同运作来发挥应有的功能。一个完善的消防安全装置系统，需要确保所有环节的协调性，使相关环节均能最大限度地发挥其功能，完美地构成一个有机融合的系统，保障企业的生产安全和长远发展。

来源：道客巴巴