30万t级油品码头的消防设计

30万t级油品码头的消防设计
作者：王威侯晓玲
来源：《当代化工》2017年第09期
摘要：30万t级原油码头属于甲类火灾危险区域，存在发生火灾和爆炸事故的可能性。

为了防止和减少油品码头火灾危害，保护人身和财产安全，油品码头的消防工作可谓重中之重。

通过介绍大连长兴岛30万t级原油码头工程，深入探讨了消防专业的工作内容和设计要点，包括：消防供水系统，泡沫供给系统，消防炮系统、消防水幕系统、消防水量计算，消防设计存在的问题及对策等。

希望在今后工程实践中能够不断完善消防设计，让它发挥应有的作用。

关键词：30万t级油品码头；消防设计；设计要点；存在问题及对策
中图分类号：TE 88 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2017）09-1848-04
Fire Protection Design of 300 kt Level Oil Terminal
WANG Wei， HOU Xiao-ling
（CNPC Northeast Refining&Chenmical Engineering Co.， Ltd.， Liaoning Dalian 116085，China）
Abstract： 300 kt Level crude oil terminal is the Class-A fire danger zone and has lots of potential risks to cause fire. Therefore， fire control is the most important thing and should have No.1 priority in order to reduce the danger of fire in the terminal and to protect the property. In this paper，taking 300 kt Dalian Changxing crude oil terminal project as an example， the key points of designing a crude oil terminal and the jobs of fire control were discussed， such as fire water supply system， fire water curtain system， fire water calculation， problems and countermeasures of fire protection design.
Key words： 300 kt oil terminal；Fire design；Design key points；Existing problems and countermeasures
随着我国油品码头的建设和发展，装卸油品种类的增多，油品码头的消防工作越来越得到重视。

消防工作首先在设计上就应周密考虑，再加上科学的、严格的管理，可防患于未然。

即使发生火灾，也要在初期就扑灭，减少火灾损失，保障企业的人身和财产安全。

1 工程概况
本工程为30万t级原油码头，码头采用―蝶‖型布置，码头长度为436 m，停泊水域宽度120 m，共设一个工作平台及6个系缆墩、4个靠船墩。

码头最大装、卸船型为30万t级油轮，30万t级油轮总长L=334 m，型宽B=60 m。

在工作平台设置4台液压驱动输油臂，最大卸船流量：12 000 m3/h；最大装船流量：9 000 m3/h。

2 消防设计
2.1 油品火灾危险性分类及码头分级
30万t码头：介质：原油，火灾危险性分类甲B类；码头分级：一级码头。

2.2 消防对象
[1]依据《装卸油品码头防火设计规范》，本工程消防对象为码头火灾，油轮初期火灾，引桥上的工艺管线火灾等，工程灭火系统采用固定式消防冷却水系统和泡沫灭火系统。

2.3 码头消防供水系统
2.3.1 码头消防设计水量
油品码头的消防水量，为消火栓和消防水炮用水量，泡沫栓、泡沫炮灭火水量和输油臂前沿隔离水幕水量之和。

（1）消防冷却水量
油船火灾时，消防冷却水要对起火油舱周边进行冷却，进行消防冷却的消防设施为消防水炮和消火栓。

消防冷却水量见表1。

采用固定式灭火方式的油品码头，消防水炮的射程要达到保护油船的全船范围。

配置消防水炮射程应为130 m（水炮的射程应按产品射程指标值的90%计算），根据消防水炮射程复核消防水量，应采用2套720 m3/h的消防水炮同时进行保护，消防冷却水流量为1 440 m3/h，消防冷却水用水总量为8 640 m3。

（2）配置泡沫混合液用量
当油船发生火灾时，消防泡沫灭火面积应为设计船型最大油舱面积。

进行消防泡沫灭火的消防设施为消防泡沫炮和泡沫栓。

消防泡沫混合液用量见表2：
注：表中设计参数是按消防泡沫混合液供给强度和保护面积确定的，消防泡沫炮选型还要满足射程要求。

采用固定式灭火方式的油品码头，泡沫炮的射程要达到保护油船的油舱范围。

配置泡沫炮射程应为115 m（泡沫炮的射程应按产品射程指标值的90%计算），根据泡沫炮射程复核泡沫混合液用量，应采用720 m3/h的泡沫炮进行保护，消防泡沫混合液用量为720 m3/h。

泡沫配比用水量（采用3%水成膜泡沫）为466 m3。

（3）隔离水幕系统用水量
甲类油品的一级码头，要在输油臂前沿设置水幕，[1]设置范围应为输油臂前的两端各延伸5 m。

消防水幕用水量见表3：
（4）室外消火栓用水量
依据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974-2014，油品码头的室外消火栓设计流量为162 m3/h，火灾延续时间为6 h，室外消火栓设计用水量为972 m3。

综上所述，30万t级油品码头消防用水流量为2646 m3/h，消防用水总量为10 402 m3。

2.3.2码头消防给水加压泵站
在陆域新建消防给水加压泵站，供给码头消防用水。

采用[2]稳高压消防给水系统。

因为是引桥式油品码头，可采用单线供水。

[3]从泵站接出一条DN600的消防给水母线，供给码头消防用水。

消防给水加压泵站主要设备详见表4：
（1）消防水源
采用2个10 000 m3消防水储罐储水作为消防水源。

根据辽共通{2011}19号：消防水罐储水容积，达到两倍以上设计用量。

（2）消防供水主泵配置和技术参数的确定
消防供水主泵的配置选择3电3柴，3台电动泵作为主泵，3台柴油泵作为备用。

选择电动泵为主是考虑操作方便，选择柴油泵作为备用是考虑出现意外情况导致全部电源中断时使用。

（3）消防安全泄压系统
消防供水系统设有防超压措施，消防安全泄压管道管径的选择应根据消防安全泄压阀开启时的压力所对应的消防供水主泵的流量来确定管径大小，应小于消防水泵出水管道管径。

（4）消防水回流系统
为满足消防水泵巡检要求，消防水泵出水管道母线上应设置消防水回流线至消防水罐。

2.4 码头泡沫供给系统
码头泡沫混合液设计用量为900 m3/h，采用平衡压力式泡沫供给系统（表5）。

2.5 码头消防炮设计
2.5.1 消防水炮设置
本次设计在30万t级原油码头平台和靠船墩布置4座炮塔（炮塔高度25 m，每座炮塔两层平台，分设泡沫炮和水炮），每座炮塔上设置 1门 200 L/s的消防遥控水炮，消防时保证每2门消防遥控水炮共同对着火油舱进行灭火。

2.5.2 泡沫炮设置
本次设计在30万t级原油码头平台和靠船墩布置4座炮塔（炮塔高度25 m，每座炮塔两层平台，分设泡沫炮和水炮），每座炮塔上设置 1门 200 L/s的泡沫炮，保证每1门泡沫炮对着火油舱进行灭火。

2.6 码头消防水幕系统
本次设计在30万t级原油码头4台输油臂两端各延伸5 m设置消防水幕系统。

3 设计要点
3.1 消防炮选型
采用固定式灭火方式的油品码头，消防水炮和泡沫炮的选型按规范计算后，要根据消防炮射程复核消防用水量和泡沫混合液量。

消防水炮的射程要达到保护油船的全船范围。

泡沫炮的射程要达到保护油船的油舱范围。

复核射程后，最终确定消防水炮和泡沫炮的选型。

3.2 消防炮塔高度确定
消防炮塔高度H > H1+H2-H3
码头平台附近海平面最高水位H1；
设计船型空载时船甲板至海平面最高水位高度H2；
靠船墩顶高程（炮塔安装所在平面高程）H3；
3.3 引桥式油品码头消防单线供水
依据《装卸油品码头防火设计规范》，[1]引桥式油品码头消防供水母线可以采用消防单线供水。

4 存在的问题及对策
码头消防有关冷却水量和泡沫液用量的设计计算存在困难。

原因是《装卸油品码头防火设计规范》规定：油船的冷却范围为F=3L1B–fmax。

式中：F为冷却范围；B为最大船宽；L1为最大舱的纵向长度； fmax为最大舱面积。

同时，泡沫消防灭火面积为设计船型最大油舱面积。

上述参数，最大舱纵向长度、宽度和最大舱面积在规范中无法查找设计参数，设计人员在消防计算时会存在问题。

下述内容为问题解决方法。

4.1 油舱长度
[4]MARPOL（防止船舶污染国际公约）要求每一油舱的长度应不大于10 m或按表6的数值，两数取其大值。

表中： L=L总-5；B-船舶型宽，m；bi-边舱宽度。

4.2 油船消防设计参数确定（表7）
4.2.1 边舱宽度bi
按MARPOL（防止船舶污染国际公约）规则规定，边舱bi=0.5+DW/20000或2 （取两者中较小值）。

4.2.2 最大舱纵向长度L1
按纵舱壁数为3，bi
L1=（0.25bi/B+0.15） ×（L总-5）
4.2.3 最大舱宽B1
为船型宽减去两边舱的宽度后的一半：
B1=（B-2bi）/2
4.2.4 最大舱面积fmax
fmax= L1×B1
4.2.5 消防冷却面积F
F=3L1B–fmax
参考文献：
[1]袁长澄，郭舜丰，陈为玲.装卸油品码头防火设计规范[M].北京：人民交通出版社，1999.
[2]樊少明.化工企业厂区消防给水系统探究[J].当代化工， 2014，43（12）.
[3]刘慧芳，赵传芳.大连30万吨油码头工程给排水及消防设计[J].
水运工程，2005（1）：13-15.
[4] 陈可越.船舶设计使用手册[M].北京：中国交通科技出版社， 2007.
[5]高永福.油码头消防冷却水量的计算方法——对《装卸油品码头防火设计规范》内容的探讨[J].水运工程， 2002 （5）：56-62.。