消防给水设计
出处：按学科分类—政治、法律 中国商业出版社《最新单位消防工作实务全书第三卷》第1594页（5314字）
有无完善的消防给水设施，是扑救石油化工火灾成败的重要条件之一。因此，在石油化工厂设计时，必须同时设计消防给水设施，保证消防水源充足可靠，水量和水压满足灭火需要。
消防给水由天然水源或人工水池、给水管道、消防泵站等供给。在设计这些消防给水设施时，应按防火规范的规定，做到系统布置合理、设备完善、性能可靠，并使各项供水条件达到设计要求，满足冷却和扑救火灾的需要。
(一)消防水源
消防水源有天然水源和人工水源两大类。天然水源是指自然形成的并有输水或蓄水条件的江、河、湖、泊、池塘等。人工水源是人工修建的给水管网、水池、水井、沟渠、水库等。石油化工企业的消防用水一般均由人工水源供给，即由专门修建的给水管网供给，如管网中的水量和水压无法满足时，则设消防水池和消水泵来保证。其设计要求如下。
1．在消防用水由工厂水源直接供给时，工厂给水管网的进水管不应小于两条。当其中一条发生事故时，另一条应能通过100%的消防用水和70%的生产、生活用水。
2．在消防用水由消防水池供给时，工厂给水管网的进水管，应能通过消防水池的补充水量以及100%的生产、生活用水。
3．石油化工厂建造的消防水池，必须符合下列要求。
(1)水池的容量应满足火灾延续时间内消防用水总量的要求。当发生火灾能保证向水池连续补水时，其容量可减去火灾延续时间内的补充水量。
(2)水池的容量小于或等于1000m3时，可不分隔，大于1000m3时，应分隔成两个，并设带阀门的连通管。
(3)水池的补水时间，不宜超过48h。
(4)当消防水池与全厂生活或生产安全水池合建时，应有消防用水不作他用的技术措施。
(5)寒冷地区的消防水池，应有防冻措施。
4．液化烃罐区设置循环消防水池时，其距最近储罐不小于30m，并应采取措施防止漂浮物和油类等进入水池。
(二)消防用水量
消防用水量是指扑救火灾时所需的消防供水强度，是根据火场用水量的统计资料确定的。
1．厂区和居住区的消防用水量，应按同一时间内的火灾处数和相应处的一次灭火用水量确定。同一时间内的火灾处数，应按表5－4－5确定。
表5－4－5 厂区和居住区同一时间内的火灾处数
2．居住区及建筑物的室外消防用水量应分别按表5－4－6和表5－4－7规定的数值计算。
表5－4－6 居住区室外消防用水量
表5－4－7 建筑物的室外消防用水量
注：①室外消火栓用水量应按消防需水量最大的一座建筑物或一个防火分区计算。成组布置的建筑物应按消防需水量较大的相邻两座计算。
②火车站、码头和机场的中转库房，其室外消火栓用水量应按相应耐火等级的丙类物品库房确定。
3．工艺装置的消防用水量，可按表5－4－8选定。火灾延续供水时间不宜小于3h。
表5－4－8 工艺装置的消防用水量
注：化纤厂房的消防用水量，可按现行国家标准《建筑设计防火规范》的有关规定执行。
4．辅助生产设施的消防用水量，可按30L／s计算。火灾延续供水时间不宜小于2h。
5．可燃液体罐组的消防用水量计算，应符合下列要求。
(1)可燃液体罐组的消防用水量应按火灾时消防用水量最大的罐组计算，其水量应为配置泡沫用水及着火罐和邻近罐的冷却用水量之和。
(2)邻近立式罐超过3个时，冷却水量可按3个罐的用水量计算；当着火罐为浮顶或浮舱式向浮顶罐(浮盖用易熔材料制作的储罐除外)时，其邻近罐可不考虑冷却。
(3)当着火罐为立式罐时，邻近罐为着火罐1．5倍直径范围内的地上罐；当着火罐为卧式罐时，邻近罐为着火罐直径和长度之和的一半范围内的地上罐。
6．可燃液体地上立式罐消防冷却水的供水范围和供水强度，不应小于表5－4－9的要求。
表5－4－9 消防冷却水的供水范围和供水强度
注：①浅盘式内浮顶罐按固定顶罐计算。
②罐壁高于17m的储罐，不宜采用移动式水枪冷却。
7．可燃液体地上卧式罐，宜采用移动式水枪冷却。冷却面积应按投影面积计算。供水强度：着火罐不应小于6L／min·m2；邻近罐不应小于3L／min·m2。
8．可燃液体储罐消防冷却用水的延续时间：直径大于20m的固定顶罐和浮顶用易熔材料制作的浮舱式内浮顶罐，应为6h；其他储罐可为4h。
9．液化烃罐区的消防用水量应按储罐固定式消防冷却用水量和移动式消防冷却用水量之和计算。
固定式消防冷却用水量：着火罐冷却水供给强度不应小于9L／min·m2；距着火罐1．5倍着火罐直径范围内的邻近罐冷却水供给强度不应小于4．5L／min·m2；着火罐和邻近罐的冷却面积应按其表面积计算。
移动式消防冷却水用量应按罐区内最大一个储罐用水量确定：当储罐容积小于400m3时，不应小于30L／s，大于或等于400m3时，不应小于45L／s，当罐区只有一个储罐时，计算用水量可减半；当设有可供消防车取水的消防循环水池时，可不计入消防冷却总用水量中。
消防用水的延续时间应按火灾时储罐安全放空所需的时间计算，最长时间不超过6h。
(三)消防给水管道
石油化工厂的消防给水管道，主要有高压和低压两种，其设置应符合下列要求。
1．工艺装置区或罐区，在技术经济合理的前提下宜设独立的高压消防给水管网，其压力为0．7～1．2MPa。其他场所宜设与生产或生活合用的低压消防给水管网，其压力应确保灭火时最不利点消火栓的水压，不低于0．15MPa(自地面算起)。低压消防给水管网不应与循环冷却水管网合并。
2．消防给水管道应环状布置，其环状管道的进水管不应少于两条；环状管道应用阀门分成若干独立管段，每段消火栓的数量不宜超过5个；当某个环段发生事故时，其余环段应能通过100%的消防用水量；与生产、生活合用的管道应能通过100%的消防用水和70%的生产、生活用水的总量，以保证发生火灾时全厂仍能维持生产运行。
生产、生活用水量应按70%最大小时用水的秒流量计算；消防用水量应按最大秒流量计算。
3．地下独立的消防给水管道应埋设在冰冻线以下，距冰冻线不应小于150mm。
4．工艺装置区或罐区的消防给水干管的管径应经计算确定，但不宜小于200mm。
5．独立的消防给水管道的流速应高于生产、生活给水管道，但不宜大于5m／s。这是因为考虑到消防给水管道只是在火灾时极短时间运行，不同于生产、生活给水管道始终处于运行状态，故可以提高流速、减小管径，以降低基建投资。
6．液化烃罐区设置固定式消防给水管道时，如果储罐容积大于400m3，供水竖管宜采用两条，并对称布置；管道控制阀宜设在距罐壁15m以外的地点；控制阀至储罐的管道应采用镀锌管。
7．甲、乙类工艺装置内高于15m的框架平台、搭区联合平台，无消防水炮保护时，宜沿梯子敷设消防给水竖管，并应符合下列要求：
(1)按各层需要设置带阀门的管牙接上；
(2)平台面积小于或等于50m2时，管径不宜小于80mm；大于50m2时，管径不宜小于100mm；
(3)框架平台、塔区联合平台长度大于25m时，宜在另一侧梯子处增加消防给水竖管。
(四)消火栓
消火栓是设置在消防给水管网上的消防供水装置，由阀、出水口和壳体等组成。消火栓按其水压可分为低压式和高压式两种；按其设置条件分为室内式和室外式以及地上式和地下式两种(图5－4－6)。
图5－4－6 室外消火栓示意图
a－地上式消火栓；b－地下式消火栓
消火栓的设置应符合下列要求。
1．室外消防栓宜采用地上式，应沿道路敷设；距一般路面边不大于5m，距建筑物外墙不小于5m。
2．为了防止消火栓被车辆撞坏，地上式消火栓距城市型道路路面边不小于0．5m；距公路型双车道路肩边不小于0．5m；距自行车道中心线不小于3m。
3．地上式消火栓的大口径出水口应面向道路；地下式消火栓应有明显标志。
4．消火栓的数量及位置应按其保护半径及被保护对象的消防用水量等综合计算确定：消火栓的保护半径不应超过120m；高压消防给水管道上的消火栓的出水量应根据管道内的水压及消火栓出口要求的水压算定，低压给水管道上公称直径为100mm、150mm的消火栓(工艺装置区、罐区宜设公称直径150mm的消火栓)的出水量可分别取15L／s、30L／s。
5．工艺装置区的消火栓应在工艺装置四周设置，消火栓的间距不宜超过60m。当装置宽度超过120m时，宜在装置内的道路路边增设消火栓。
6．可燃液体罐区、液化烃罐区距罐壁15m以内的消火栓，不应计算在该储罐可使用的数量之内。
7．当检修消火栓不允许停水时，与生产或生活合用的消防给水管道上设置的消火栓，应设切断阀。
8．在发生火灾时，为使岗位人员及时对设备进行冷却保护，工艺装置内甲类气体压缩机、加热炉、操作温度高于自燃点的可燃液体泵等设备附近，宜设箱式消火栓，其保护半径为30m。设置在寒冷地区的箱式消火栓，应有防冻措施。
9．考虑到初起火灾大多不能直接用水扑救，着火时操作人员应首先用小型灭火器、蒸气等扑救，同时向消防队报警；若无法扑灭，消防队赶到后，使用外部消火栓进行扑救。在火灾危险性较大的石油化工厂房内多数设有蒸气灭火设施或其他固定灭火设施。建筑物内是否设置消火栓，应根据建筑物的火灾危险性、物料的性质、建筑体积及其他消防设施等的综合情况来确定。