石油化工企業消防系統及油罐區設計的研究

發布時間：

2023-06-07 16:22

眾所周知，在石化領域生產企業持續發展的歷程之中，一定會伴隨著比較明顯的生產安全方面的難題。石油化工領域生產企業必須嚴格遵循安全生產重要原則，強化針對廠區內各項消防安全相關問題的關注。根據現行的《石油化工企業防火設計標準》中有關規定，石化領域中的生產企業在罐區及生產工藝、生產區域等重要區域中，一定要配備專用的消防使用高壓類型供水裝置。鑒于我國的石油資源以及煤炭資源的供應緊缺，因此，對于石油化工領域新建設的項目來講，其所面對的挑戰也愈發嚴峻，企業需要對于消防安全加大必要的投入，全力做到“預防為主，防消結合” 的主要原則。

然而在實際執行過程中，廠區內消防安全裝備和設施比較老舊，相對落后，并不完善，已經無法符合現階段時代背景下的消防安全需求，具有巨大的潛在安全隱患。為此，對于一些老舊油罐區域消防安全的整改工作已經迫在眉睫。

1 石化領域中的生產企業罐區消防安全整改案例

1.1 石化生產企業的現狀簡述

某個石化領域中的生產企業的廠區內1#加氫裂化設備的輕石腦油和重整拔頭油，主要特點是芳烴物質的含量相對比較低，生產流程復雜，屬于一類非常重要且優質的乙烯類型的石化裂解方面的原材料。現在的狀態是油罐區的1#加氫罐中的輕石腦油物質以及其他石腦油處于混合的狀態保存在外浮頂類型的儲油罐之內，由于該油罐具有飽和類型的蒸氣壓力相對比較高的特征，因此石油資源在儲存的過程中，因為揮發而產生的損耗量比較大。

1.2 生產工藝流程方面的整改目標

假如石化領域中的生產企業可以把此部分的大約容量為450000t/a的輕質類型的石腦油以及拔頭類型的石油進行合理的收藏，實施油品的專貯以及專輸的模式，不但能夠有效降低油品的不必要揮發而造成的經濟損失，條件允許的情況下，最好是實施專門高爐進行裂解的操作模式，這樣就方便企業對于石油化工類產品裂解流程的工藝參數的合理把控，通常來講，相對比較高的烷烴物質的含量能夠有效提升乙烯產品的生產過程的回收效率，相對比較少的芳烴物質的含量能夠有效降低石油化工類產品在裂解反應的進程中出現結焦情況的比例，可以更加有益于裂解爐設備保持長周期的安全穩定工作。此項更改工作的主要內容經過明確之后，可知該工程需要完成的主要內容有如下幾項：需要新建設4座2000m³ 容積的輕質類型的石腦油以及拔頭類型的油料球型儲油罐裝置。在規劃設計的階段，依據石化領域中的生產企業廠區目前的實際狀況，必須針對其現有的消防安全設施進行一定程度的新增和改建工作。
1.3 石化生產企業廠區供水系統簡述

石化領域中的生產企業的廠區內部目前具有2個相對獨立存在的穩高壓類型的消防安全供水裝置系統。廠區內的主北側是第1個高壓類型的穩壓消防安全供水裝置系統所在的位置，泵房部位以及水池系統同時也安排在第1個循環類型的水場之中，其主要的功能是給主路北側的石油化工產品的相關生產設備以及其必須的輔助裝置的運行過程提供水源，在規劃和設計的環節中確定其最大的消防用水量為1000 m ³ /h。石化生產企業主路的南側是第2個高壓類型的穩壓消防安全供水裝置系統，該套系統的泵房以及水池裝置均設置在第3個循環水場之中，其重要的功能是給廠區主路南側的各個石油化工產品的加工設備以及其必須的輔助裝置提供水源，在規劃和設計的環節中確定其最大的消防安全用水量為1900 m ³/h。
1.4 石化生產企業廠區供水系統改造目標

上述2個消防安全供水裝置系統都是環狀的供水網絡，它們的主體管道的管徑數值為DN400的型號，選用的建筑原材料的材質為鋼質，所有的消防供水裝置系統在其泵房的出口位置均設置了配備了單向閥裝置，并且和石化生產企業的廠區現有的低壓類型的消防安全供水管道相互進行連接，并且保證在消防用水的情況下系統的運行壓力數值為（ 0.8～ 1.0） MPa區間。

2 廠區現有的消防安全供水裝置系統改造過程簡述

2.1 消防安全用水的水源改造工程

該石油化工生產企業的廠區內目前具有南側、西側、北側這3座消防安全供水所需要的泵站建筑物，消防安全供水裝置系統的類型是穩高壓型的裝置，平時狀態下想消防安全水管網絡中的壓力數值是0.8MPa，整個廠區的消防安全用水是借助動力廠的供水部門的水泵設備進行供應，如果發生火災事故，在消防用水的情況下將啟動南側、西側以及北側的3座消防安全泵房中的設備來進行協同工作，共同進行加壓操作來保證供水工作的穩定性，相關管道網絡的末端的壓力數值能夠達到0.7MPa左右。 3座消防安全用的泵房中都設置有2臺專用的水泵裝置，其中每臺水泵的流量為1180 m ³ /h，揚程數值為112m，其中一臺用于正常的使用，另外一臺水泵作為備用設備。每個消防安全用的泵房都配備了2臺用于穩壓功能的水泵裝置，其中每臺的流量為（ 45～ 210） m ³ /h，揚程數值為（ 90～ 95） m的區間，在規劃設計的環節中的保壓需要的壓力數值為0.8MPa，補水的水量為（ 15～ 55） L/s。

2.2 消防泵方面的改造簡述

消防安全相關的水泵以及穩壓功能的水泵都配備了雙電源裝置進行供電，這是基于安全性和穩定性的考慮，消防安全的水泵裝置用于啟動和停止動作的控制相關的程序是自動類型的啟動動作，穩高壓類型的水泵裝置的操控裝置系統的工作狀態是非常安全并且可靠的。每個消防安全泵站的室內都配備了一部實際容積可以達到5000 m ³ 的水罐裝置，此裝置采用浮球類型的液位顯示標尺來對外體現水罐內的水位讀數。南側的消防安全泵房內部的水罐裝置采用的是自動補水的模式，補水過程使用的管道裝置的管徑數值為DN200，補水過程中的有效壓力數值為0.4 MPa，補水的水量能量285 m ³ /h。西側的消防安全泵站配備的水罐裝置采用人工手動以及自動相互結合的補水模式，常規狀態下的蒸發相關損耗情況的水量將會借助DN80規格的管道進行補水操作，這個過程是采用自動進行補水的操作，如果遇到火災險情的時候，也就是在消防用水的情況下啟動人工手動補水的操作，開動DN200規格管道上安裝的補水閥裝置進行補水，保證補水過程的壓力數值達到0.45 MPa，補水的能力可保持在450 m ³ /h。
2.3 固定類型的消防炮裝置的改造過程簡述

1#廠區內的原油儲油罐區域內的全部罐體裝置都加裝了PLKD類型的電控模式的消防炮并且此類炮屬于水和消防泡沫兩用的設計，消防炮配備了圓管類型的雙層結構的炮塔結構，消防用的泡沫炮以及水炮可以進行相互的配合，協同作戰使用，布置水炮的數目必須符合對于罐體結構的全方位覆蓋的要求，經過相關工程技術人員的實際核算，單一的罐體區域至少需要3門消防水炮。電控類型的消防水炮通常情況下是由系統控制部分、電控炮的主體結構部分、專門的供水系統、泡沫供應管道系統共同構成。電控類型的消防炮裝置具備室外條件下的遠距離無線遙控、室內條件下的遠距距離有線操控以及手動操控這三類具體的操控模式。石化企業的罐區周邊設置了環狀的高壓類型的消防安全供水管道的壓力數值在常規的情況下為0.8 MPa左右，如果發生火災險情，也就是在消防用水的狀態下（ 1.0～ 1.2） MPa的區間，因此廠區配備的消防安全兩用炮的規格可以采用PLKD64型號的產品，此類型的水炮的有效射程為68m左右，泡沫物質的有效射程也可以達到65m的距離。所有炮塔部位安裝的消防供水管道以及泡沫物質的供應管道部位都配備了電動閥裝置，這樣才能夠在消防滅火的過程中實現控制中心對于消防炮的遠程控制的目的。
2.4 固定類型的冷卻水裝置系統

對于石化生產企業罐區的各個儲罐裝置，通常是需要增加固定類型的消防過程冷卻用水裝置系統，一般情況下需要在罐壁部位的從頂部順序向下安裝三圈消防過程使用的冷卻用水的環狀管道網絡，環裝的管道裝置上配備有水幕類型的噴頭裝置，所有的環狀管道都被平均分成四段，其中所有的環狀管道都設置了獨立成套的引水管道，在其中的立管道以及引入管道的連接位置設置了金屬材質的軟管部件。各個引入管道在位于防火堤裝置以外，和罐體的薄壁距離15米的位置配備有用于控制其工作的氣動類型或者電動類型的閥門裝置，將開關和其他各類的狀態信號導入到控制中心以便在需要的情況下實施遠距離控制的操作。

3 消防安全裝置和供水管道在廠區的布置工作簡述

新加裝的消防安全裝備的排布需要依據石化企業目前的裝置和場地進行合理的布置。通常情況下，在防火堤區域之內，為了實現對于日常檢修操作的行動以及被困人員在逃生的過程中的通道的通行順暢并且照顧到儲油罐區域的地表防滲方面的目的，消防供水系統的相關管道裝置敷設的過程需要盡可能地順著管墩部位進行明面敷設類型的施工作業，在通道裝置的外部盡量設置踏步以供操作人員使用。并且要注意在消防供水管道位置需要加裝放空用的泄水閥裝置并設置（ 2～3） ‰左右的坡度方便泄水閥裝置的排水作業。

4 消防安全系統方面的改造簡述

4.1 參數方面的修改

石化企業的儲油罐裝置的容積： 2000 m ³、儲油罐的主體規格為：直徑15.8m、內部儲存的物質為：輕質類型的石腦油以及拔頭類型的石油、儲油罐的形式為：球型罐體、數量為： 2個、起火罐裝置的冷卻強度為： 9.0L/min. m ² ；消防供水的實際覆蓋范圍是：球型罐體的整個表面積區間。
4.2 消防用水量的評估簡述

起火的罐體用于冷卻的水量為： 118 L/s、附近的罐體冷卻的用水量為： 175 L/s、移動過程的消防滅火冷卻用水量為： 75 L/s、固定消防用冷卻用水量為： 380 L/s、總用水量為： 10658 m ³ 。
4.3 消防滅火冷卻用水系統的各項參數設置簡述

石化企業的廠區內需要新建四座2000 m 3 的球型儲油罐，相關的罐體上都采用固定類型的水霧消防滅火過程用冷卻水裝置系統。單一罐體的噴淋冷卻過程的實際用水量為420 m ³/h，最大過程的實際用水量為1335 m ³ /h，消防過程使用的冷卻用水能夠持續使用的時間為8h左右，總體的耗水量達到10658 m ³ 。鑒于原來管道內徑的限制，廠區內需要在罐區周邊新建一根規格為DN400型號的消防救援用的水管裝置，借助多個閥門裝置和當前存在的規格為DN250型號的供水管道網絡進行連通，可以實現多管路同時進水的目的，保證消防過程的實際用水量。

5 火災報警裝置簡述

廠區的火險警報裝置是由報警裝置的控制單元、探測裝置、人工報警按鍵、報警裝置以及其他的線路所構成。本套報警裝置的控制單元屬于一類智能化以及多回路類型的二套總線的控制類型、能夠實現消防聯動功能的綜合類型的控制單元。火災事故的報警裝置的控制單元通常安裝在控制室中，旁邊配備了一部火警專用電話機裝置，主要功能是第一時間向轄區的消防站的指揮中心通報火災險情。與此同時，機柜控制室、變電所等建筑內都配備了特定的煙感類型的探測裝置、溫感探測裝置、人工手動報警按鍵等報警裝備，儲油罐裝置的周邊的道路兩側，同樣也配備了隔爆類型的人工報警裝置。

6 結束語

綜上所述，針對大型石化生產企業廠區內的消防設計難題，屬于一項非常復雜的流程，需要針對消防安全有關的工藝方法、儀器裝置及電氣設備等多類型的專業工程技術人員協作才能圓滿實現。宏觀經濟的高速發展促進了當今時代消防安全系統的全面升級，其必須具有安全可靠、精準控制及快速反應的屬性。廠區內的相關消防用水裝置系統一般是穩高壓類型的消防安全供水裝置、泡沫物質的滅火裝置及報警裝置共同組成的，這些系統在進行規劃設計的進程中需要相互之間協同運作來發揮應有的功能。一個完善的消防安全裝置系統，需要確保所有環節的協調性，使相關環節均能最大限度地發揮其功能，完美地構成一個有機融合的系統，保障企業的生產安全和長遠發展。

來源：道客巴巴