化工消防安全設計

時間:2022-04-28 08:26:00

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化工消防安全設計

1引言

在現(xiàn)今工程建設中,消防安全受到了前所未有的高度重視,近年更新的一些國家標準中,越來越多的內容列為強制性條文。國家對工程設計和施工中的安全監(jiān)管也越來越嚴。化工工程具有危險性大,破壞力強,現(xiàn)場情況復雜等因素,更是國家建設監(jiān)管跟蹤的重點。除國家標準之外,一些地方也出臺各自更為嚴格和有針對性的規(guī)范和標準,以此來加強對消防安全設計的指導,并嚴格監(jiān)督消防安全的建設。越來越高的建設要求,給傳統(tǒng)的工程設計提出了新的挑戰(zhàn),消防設計也必須按照標準要求作相應調整。

2化工消防安全設計現(xiàn)狀及特點分析

2.1化工消防安全設計的內容

化工類工程項目涉及的消防安全設計內容:可燃、易爆介質在生產、運輸、儲運過程中的相關安全防護;生產廠房、辦公用房、控制室、廠前區(qū)的布置防火考慮,以及區(qū)域內相關防火防爆設計。具體設計包括:火災自動報警控制系統(tǒng);有毒和可燃性氣體報警系統(tǒng);擴音對講系統(tǒng);自動噴水滅火系統(tǒng);水噴霧滅火系統(tǒng);室內消火栓系統(tǒng);氣體滅火系統(tǒng);泡沫滅火系統(tǒng);防火卷簾、防火門系統(tǒng);防排煙、事故通風和空調系統(tǒng);火災事故警報裝置和消防通訊系統(tǒng);消防、高壓泵啟動聯(lián)鎖設計;消防設備供電;火災應急照明及疏散指示聯(lián)鎖;各類事件聯(lián)鎖;火災報警系統(tǒng)、DCS、ESD系統(tǒng)、安防監(jiān)控等組成高層監(jiān)控網(wǎng)絡等。

2.2化工消防安全設計的特點及設計專業(yè)組成

與民用消防安全設計相比,化工消防設計不僅涵蓋民用消防設計的全部內容,而且由于一些工藝介質有毒、易爆、可燃的特點,加之區(qū)域因素復雜,所以監(jiān)防手段更加全面,系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求更高,事故聯(lián)鎖要求更多、更復雜。目前化工類消防設計一般由以下幾個專業(yè)聯(lián)合完成。a)總圖專業(yè):工廠總平面布置中消防的考慮。b)土建專業(yè):完成區(qū)域內建筑設計中,滅火系統(tǒng)的防火、防煙分區(qū)和建筑、構造耐火設計。完成防火墻的布置、防火門的設置、卷簾門的考慮,以及承重金屬構件的處理、滅火裝置(器)的配備等。C)弱電專業(yè)(電信專業(yè)):自動火災報警系統(tǒng)的設計,事故擴音對講系統(tǒng)設計,火災事故報警裝置及聯(lián)動設計,火災控制盤的設計,火災事故與其他系統(tǒng)的通信或聯(lián)鎖。d)給排水專業(yè):自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)和消火栓的設置;消防泵的設置;消防站的設立;高壓水泵的設置;泡沫滅火系統(tǒng)的設計;氣體滅火系統(tǒng)的設計;含有可燃性液體的污水處理。e)暖通專業(yè):火災事故排煙與通風。f)電氣專業(yè):消防電源的配電設計,火災應急照明和指示標志設置。g)工藝管道:易燃易爆介質的輸送、生產、儲存設計及安全保護等。h)環(huán)保專業(yè):消防及事故廢水的收集和處理。

2.3目前消防安全設計規(guī)范及趨勢

化工消防設計主要規(guī)范如文獻[1—73所列。近年來部分規(guī)范經過了重新修訂,其典型變化是對設置要求更為嚴格,強制性條文增加或更為明確。在工程審批和驗收過程中,也出現(xiàn)一些新變化——部分行政審批單位要求設計和施工中,規(guī)范里面非強制性標準的“可”和“宜”也按“應”和“必須”來執(zhí)行。另外業(yè)主和審批程序中,對消防聯(lián)動、聯(lián)鎖要求明顯增多。比如在煤化工中,采用固定床UGI造氣爐的造氣廠房,在以前的設計中均按非爆區(qū)考慮,而目前的設計驗收中均要求按防爆區(qū)處理。原規(guī)范上沒有明確指出要求設火災報警系統(tǒng)的一些場合,現(xiàn)在也要求采用報警系統(tǒng),而且審批中還提出了十分具體的要求?;馂膱缶l(fā)生后,要求消防聯(lián)動的設備也越來越多。比如聲光報警器、消防泵、排煙通風、卷簾門、氣體或泡沫滅火裝置、非消防電源切斷、消防應急電源自動切換、消防廣播,向DCS或SIS發(fā)出聯(lián)鎖信號等。在規(guī)范之外,建設業(yè)主和主管審批部門出于前瞻性考慮,要求消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、生產調度系統(tǒng)、生產監(jiān)控系統(tǒng)、SIS進行聯(lián)網(wǎng),進行綜合管理。因此,既要考慮滿足各類規(guī)范,同時盡可能滿足審批部門嚴格的要求,還需要滿足業(yè)主單位特殊的建設要求,以及還要考慮工程本身的實用性和業(yè)主投入的節(jié)省,設計人員往往在系統(tǒng)方案的選擇和具體設施的配備方面,有必要花更多的時間進行綜合考慮,最終滿足越來越高的消防需求。消防設計的內容也將越來越“豐富”和嚴格,各設計專業(yè)問的配合也尤顯重要。

3化工消防安全工程示例

火災報警系統(tǒng)與消防聯(lián)動系統(tǒng)示例如圖1所示。由圖中可以看出,僅消防報警及聯(lián)動就涉及多個專業(yè)的控制內容,專業(yè)設計中的系統(tǒng)考慮十分必要。消防安全系統(tǒng)與其他系統(tǒng)聯(lián)絡示意如圖2所示。

4消防安全設計中的幾個觀念

4.1安全性和實用性及前瞻性

安全性主要表現(xiàn)為系統(tǒng)、設備、設施的可靠性,包含各種安全認證和符合國家強制性標準。防爆區(qū)設備的選用符合防爆認汪要求等。實用性表現(xiàn)為既要滿足消防規(guī)范要求,又要做到節(jié)省投資。實現(xiàn)區(qū)域內:可燃介質溫度、濃度的狀態(tài)監(jiān)測;火災發(fā)生初期火災的及時探知;火災發(fā)生后火情的迅速報警;相關消防聯(lián)動設備的正常啟用。除此之外,不作不必要的設置,不作不必要的聯(lián)鎖,不上不必要的系統(tǒng),減少不必要的投入。比如消防廣播、擴音呼叫系統(tǒng)在中小型化工工程可以根據(jù)情況選擇性建設。前瞻性是指消防設計要考慮企業(yè)發(fā)展的要求,設計符合時展方向。比如在系統(tǒng)設計中,有必要考慮未來聯(lián)網(wǎng)需求,考慮與其他系統(tǒng)的接口問題、協(xié)議問題和兼容需要。

4.2消防安全設計中專業(yè)的主導和協(xié)調

工業(yè)項目中消防安全要求的提出,以及方案的系統(tǒng)考慮,對各相關專業(yè)的沒計具有指導作用。消防安全設計涉及幾個專業(yè),需要幾個專業(yè)配合才能完成。目前消防安全專業(yè)在國內各大設計院內設置還不是十分普遍,設計之初由某一個專業(yè)牽頭提出具體的消防安全要求,并經過系統(tǒng)審查后,形成各個專業(yè)的設計條件,顯得十分必要。

4.3消防安全設計要綜合考慮各種環(huán)境因素

目前參照的設計規(guī)范多為通用型,有的規(guī)范民用針對性強,且多為指導性?;すこ添椖?,現(xiàn)場情形復雜,而且一些環(huán)境因素認定困難。設計必須綜合考慮環(huán)境特征。某工程審批中,有不同意見要求儀表控制室電纜槽內加線型感溫電纜。實際儀表控制電纜內均為4~2OmA微電流,且回路中多數(shù)接有限流的安全柵,電纜雖然量很多,但不會產生大量熱量,一般情況是不會因此而引發(fā)火災的,所以該處不必考慮設感溫探測器。而電氣設備的動力電纜,或電源電纜較多的地方,由于電纜內有高電流,容易產生熱量,如果散熱不暢,是可能引發(fā)火災的,該處考慮敷設線型感溫電纜是適宜的。

4.4設計工作宜注意的幾個問題

4.4.1不無原則地對待審批意見

消防部門及業(yè)主通常十分重視消防工程的審批和驗收。由于對規(guī)范理解上存在差異,有時也可能對設計提出些過分要求。對此設計師有必要依據(jù)規(guī)范,根據(jù)現(xiàn)場實際進行考慮,做自己專業(yè)化的設計,不必因外界干擾而失去原則。

4.4.2不牽強套用規(guī)范

某化工工程設計中,有意見要求所有手動報警按鈕均要求帶消防電話插孔。其依據(jù)規(guī)范是文獻E2]中5.6.3.2“設有手動報警按鈕、消火栓按鈕等處宜設置電話塞孔”。文獻E2]附錄E用詞說明中E.0.1.3指出:“宜”或“可”表示允許選擇。而工程實際情況是,在工程區(qū)域內,凡有人值守的崗位,均已配備了一到兩部電話,且一部電話直接與調度中心相連。重要崗位另單獨設有消防電話。如果發(fā)生火情,是可以實現(xiàn)報警功能的。而且文獻[2]是一本通用規(guī)范,沒有區(qū)分工業(yè)與民用情形。而且工業(yè)區(qū)域中無關人員少,而巡查人員基本配有對講機等通訊工具,特別危險區(qū)域內設置有擴音對講系統(tǒng)。故設計宜講求效用,一般場所不用另設消防電話,不要因為有“宜”而進行全面設置,增加了投資者無渭的負擔。

4.4.3化工特殊場所的火災要求

沒有規(guī)范要求,循環(huán)冷卻水塔需要進行火災報警設置,也沒有要求采取消防措施。循環(huán)水塔是化工工程中常有的裝備,由于冷卻需要,塔內多半為“煙囪式”構造,對流性能特別好,冷卻塔內部裝有大量可燃填料,正常生產時由于水流的存在,是不可能發(fā)生火災的。但是一旦停車,特別是進行檢修時,稍微不慎的火星就會引起塔內填料猛烈燃燒,發(fā)生強烈火災。該類事故,已有很多起案例。類似這些特殊化工場合,設計時可根據(jù)情況考慮增加報警和消防設施,比如手動報警器和消火栓。

4.5設計方案的優(yōu)化與完善

環(huán)境因素的不確定性,指導文件中不明確的情形,需要設計工作者在設計作業(yè)中進行設計方案的優(yōu)化處理。消防規(guī)范不可能窮盡所有的環(huán)境類型,加上化工工程的特殊性,化工消防設計中方案的不確定性很大。對不確定的設計內容,既不要因為回避審批和驗收中的責任,而全面設置或高標準配置,也不要一味為節(jié)省工程投資,而讓工程偏離規(guī)范要求。

5結束語

消防設計是化工工程設計中的重要內容,也是社會安全保障的重要環(huán)節(jié)之一。正確理解標準的含義,并依據(jù)標準的要求,系統(tǒng)配置消防安全設計的程序,指導好各相關專業(yè)的協(xié)作,同時在消防安全設計中做到專業(yè)和科學,將對國家化工工程建設和行業(yè)規(guī)范具有非常重要的意義。