重油又稱燃料油，主要是原油提取汽油、柴油后的剩余重質油。在產油量豐富的地區，如沙特阿拉伯、阿聯酋、伊拉克等中東國家，廣泛使用重油作為燃料生產水泥。由于重油的比重>0.91kg/dm3，粘度大，一般采用固定錐形頂儲罐作為重油的儲存裝置。重油屬于可燃液體，在日常儲存過程中，采用泡沫滅火系統保護重油儲罐。泡沫滅火系統是防止燃油儲罐發生大面積燃燒的重要保證，對撲救重油儲罐火災具有決定性作用。本文以伊拉克某6000t/d熟料水泥生產線油罐區的消防設計為例，詳細比較國內外固定頂儲罐的泡沫滅火系統的設計差異。該項目廠區熟料生產線油罐區共有2座5000m3的固定錐形頂重油罐，直徑24m，高12m，防火堤尺寸為80m×35m，罐內儲存閃點為65℃的重油。

二、泡沫滅火系統選擇

2.1 美國消防協會標準規定

美國消防協會標準NFPA 11-2016《Standard of Low-，Medium-，and High-Expansion Foam》(以下簡稱“NFPA 11-2016”)第3.3.1.2條中規定，閃點為65℃的重油屬于ⅢA類可燃液體。“NFPA 11-2016”第5.2.4.1條中規定，直徑>18m的固定頂儲罐不得選用泡沫炮作為主要滅火設施，直徑>9m或高度>6m的固定頂儲罐不得選用泡沫槍作為主要滅火設施；“NFPA 11-2016”第5.2.5條中規定，用于保護儲存易燃液體的立式固定頂(錐形)常壓儲罐的液上噴射系統的泡沫產生器應固定在儲罐上，且泡沫產生器的數量與儲罐直徑有關；“NFPA 11-2016”第5.2.6條中規定，液下噴射系統可用于保護儲存液態烴的立式固定頂常壓儲罐；“NFPA 11-2016”第5.2.7條中規定，半液下噴射系統可用于保護固定頂(錐形)儲罐；“NFPA 11-2016”第5.9條中規定，配置泡沫槍作為油罐區撲救液體流散火災的輔助滅火設施。

2.2 中國標準規定

GB 50074-2014《石油庫設計規范》(以下簡稱“油庫規”)第3.0.3條中規定，閃點為65℃的重油的火災危險性分類為丙A類，非水溶性可燃液體；“油庫規”第12.1.3條第1款及第12.1.4條第1款中規定，容量>1000m3的其他甲B、乙、丙A類易燃、可燃液體地上固定頂儲罐應采用低、中倍數固定式泡沫滅火系統保護。GB 50151-2010(泡沫滅火系統設計規范》(以下簡稱“泡沫規”)第4.1.2條第1、4、5款中規定，非水溶性甲、乙、丙類液體固定頂儲罐，應選用液上噴射、液下噴射或半液下噴射系統；非水溶性液體外浮頂儲罐、內浮頂儲罐、直徑>18m的固定頂儲罐及水溶性甲、乙、丙類液體立式儲罐，不得選用泡沫炮作為主要滅火設施；高度>7m或直徑>9m的固定頂儲罐，不得選用泡沫槍作為主要滅火設施；“泡沫規”第4.1.4條中規定，設置固定式泡沫滅火系統的儲罐區，應配置用于撲救液體流散火災的輔助泡沫槍。

綜上，該項目采用3％的水成膜泡沫液(AFFF)作為滅火劑的低倍數固定式泡沫滅火系統，重油罐設置液上噴射泡沫產生器，防火堤外設置泡沫槍作為輔助滅火設施。

3.1 設計參數對比

根據“NFPA 11-2016”和“泡沫規”中的相關規定，進行低倍數固定式泡沫滅火系統設計參數的選取并對比，具體結果詳見表1所示。

表1 低倍數固定式泡沫滅火系統設計參數對比

通過對比可知，“泡沫規”在泡沫混合液供給強度、輔助泡沫槍供給強度的取值均大于“NFPA 11-2016”，導致根據“泡沫規”計算出的單罐泡沫滅火系統所需的泡沫混合液用量大于“NFPA 11-2016”。

3.2 泡沫比例混合裝置設計對比

“NFPA 11-2016”第3.3.24條、第3.3.26條、第3.3.29條及“泡沫規”第3.4.2條。第3.4.5條中規定，對于泡沫比例混合裝置的分類和使用要求基本相同，均為平衡式比例混合裝置、計量注入式比例混合裝置、壓力式比例混合裝置、環泵式比例混合裝置等。根據“油庫規”第12.3.2條中規定，泡沫混合裝置宜采用平衡比例泡沫混合裝置或壓力比例泡沫混合裝置等流程。壓力比例泡沫混合裝置操作簡單，泵可以采用高位自灌啟動，如泵發生故障不能運轉時，也可靠外來消防車送人消防水，為泡沫混合裝置提供水源，產生合格的泡沫混合液，這提高了泡沫系統消防的可靠性。

綜上，該項目采用壓力式比例泡沫混合裝置，選用一臺型號為PHY80/100M的泡沫比例混合裝置，泡沫液流量范圍為20～80L/s，混合比為3％，工作壓強為0.6～1.2MPa，泡沫液儲罐容積為10m3。

3.3 泡沫產生器設計對比

泡沫產生器作為儲罐泡沫滅火的主要設施，其數量主要根據儲罐直徑設置。以單罐為例，泡沫產生器數量及流量要求見表2。

表2 泡沫產生器數量及流量

“NFPA 11-2016”第5.2.5.2.1條中規定，儲罐直徑>60m，橫截面積每增加465m2，應至少增加1個泡沫產生器。“泡沫規”第4.2.3條第1款中規定，35m<儲罐直徑<50m，橫截面積每增加300m2，應至少增加1個泡沫產生器。

通過對比可知，兩個標準在泡沫產生器數量設置上存在差異，且在儲罐直徑相同時，根據“泡沫規”設置的泡沫產生器的數量多于“NFPA 11-2016”，但兩個標準都要求隨著儲罐直徑的增大而相應增加泡沫產生器的數量。

3.4 泡沫槍設計對比

“NFPA 11-2016”第5.9.2.3條中規定，每支泡沫槍的泡沫混合液流量不應<189L/min；“泡沫規”第4.1.4條中規定，每支輔助泡沫槍的泡沫混合液流量不應<240L/min。“NFPA 11-2016”第5.9.2.2條、第5.9.2.4條及“泡沫規”第4.1.4條中規定，泡沫槍的數量及其泡沫混合液連續供給時間均根據儲罐直徑確定；本項目重油罐直徑為24m，根據“NFPA 11-2016”及“泡沫規”中規定，重油罐區均應配置2支泡沫槍，泡沫混合液連續供給時間為20min。

通過對比可知，“NFPA 11-2016”規定的在重油罐區的輔助泡沫槍數量及泡沫混合液連續供給時間的取值與“泡沫規”相同，但其規定的單支泡沫槍的泡沫混合液流量的取值小于“泡沫規”。

通過對“NFPA 11-2016”與“泡沫規”的比較可知，“NFPA 11-2016”規定的泡沫混合液供給強度、輔助泡沫槍供給強度的取值均小于“泡沫規”，但“NFPA 11-2016”規定的單罐泡沫混合液連續供給時間及泡沫槍泡沫混合液連續供給時間的取值與“泡沫規”相同；“NFPA 11-2016”與“泡沫規”在泡沫比例混合裝置、泡沫產生器及泡沫槍的選型方面也因各自的要求不同而略有差異，但“NFPA 11-2016”對消防設備的要求嚴于“泡沫規”，對具體的消防設置方式規定的更加細致。

在進行國外水泥廠設計時，應仔細閱讀業主的招標文件，注意招標文件中對消防設備的特殊要求，很多業主要求消防設備需要經過美國保險商實驗室(Underwriters Laboratories Inc.)或美國工廠互保研究中心(Factory Mutual)的認證。設計人員在進行國外水泥廠油罐區設計時，需充分考慮項目的類型、規范的適用條件，并結合設計經驗及施工要求等進行設計參數選擇；同時在選擇消防設備型號時，也要結合業主招標文件及國際通行標準中的具體要求綜合考慮。

作者：秦江江

來源：《中材海外工程有限公司》

微信公眾號：備件網（關注查詢更多資訊）

（本文來源網絡，若涉及版權問題，請作者來電或來函聯系！）