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灭火装备论文:小议当前石油化工灭火装备模型

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作者:夏登友 单位:中国人民武装警察部队学院消防指挥系

不能简单地按照装置规模去确定消防用水流量,消防用水流量的确定范围也不能过于宽泛,否则起不到指导实际灭火救援工作的作用。但由于各公司的经验和要求不同,同样的生产装置消防用水流量相差很大,有的差别高达数倍,因此,研究确定石油化工装置火灾情况下的实际消防用水流量显得尤为重要。针对这个问题,国外的一般做法[7]是:首先对化工工艺装置进行火灾危险性分析,识别可能发生的主要火灾危险事故;然后确定可能发生的火灾规模和影响范围,针对每种火灾事故分别确定需要同时使用的消防设施和所需水量,并将可能发生的最不利火灾事故所需的消防水流量作为该装置的消防用水流量。借鉴国外的做法,本研究首先根据化工装置的不同生产工艺性质以及物质的燃烧性和化学活性对石油化工装置火灾、爆炸危险等级进行分析确定,然后再参考《规范》,根据装置的规模以及装置的火灾、爆炸危险等级确定消防用水流量范围,最后考虑最不利情况下的火灾事故状况,将分级对应的消防用水流量范围的上限作为该装置的消防用水流量。确定石油化工装置火灾、爆炸危险等级本研究采用道化学法[8-9]评价石油化工装置的火灾、爆炸危险等级。其中,工艺单元是化工装置的一个独立部分,与其他部分保持一定的距离或用防火墙分隔。一般情况,选取的工艺单元为工艺装置的最主要、最关键的单元。选择工艺单元的重要参数有下面几个:潜在化学能(物质系数);工艺单元中危险物质的数量;操作压力和操作温度;导致火灾、爆炸事故的历史资料;对装置起关键作用的单元。物质系数(MF)是表述物质在燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸时释放能量大小的内在特性,是一个最基础的数值。

确定石油化工装置消防用水流量本研究将《规范》中对石油化工装置规定的消防用水流量划分为五个级别,分别对应五个不同的火灾、爆炸危险等级。表3给出了石油化工装置不同火灾、爆炸危险等级对应的消防用水流量,其中大型化工装置每个级别的消防用水流量相差60L/s,中型化工装置每个级别的消防用水流量相差30L/s。在此基础上,将分级对应的消防用水流量的上限作为该装置的消防用水流量,从而可以确定不同类型石油化工装置的实际消防用水流量。

计算石油化工装置通常比较高大,冷却和灭火控制一般需要从上、中、下三个部位进行控制,上部一般指30m以上部位,需要高喷车编成进行冷却和灭火控制;中部一般指12-30m的部位,需要水罐车(水炮)编成进行冷却和灭火控制;下部一般指12m以下的部位,需要水罐车(水枪)编成进行冷却和灭火控制。各部位的灭火剂供给强度按实际情况酌情确定,下面给出泄漏着火部位在装置上部的各种灭火救援力量的需求计算,因为,泄漏部位在装置上部,因此,装置上部的灭火剂供给强度要加大,一般按液体喷出量确定其供灭火剂强度,装置中、下部按上部的一半确定[11-12]。确定水罐车(水枪)编成水罐车(水枪)编成主要是对装置下部进行冷却或灭火控制的,假设石油化工装置消防用水流量为Q,水罐车(水枪)编成进行冷却或灭火控制的消防用水流量则为Q/4,每个水罐车(水枪)编成按出两支水枪计算,每支水枪在对石油化工装置进行冷却或灭火控制时的最小有效射程为17m,流量为7.5L/s,则火灾现场需要水罐车(水枪)编成的数量可以按式(1)确定。确定水罐车(水炮)编成水罐车(水炮)编成主要是对装置中部进行冷却或灭火控制的,假设石油化工装置消防用水流量为Q,水罐车(水炮)编成进行冷却或灭火控制的消防用水流量也为Q/4,每个水罐车(水炮)编成按出一只水炮计算,每支水炮在对石油化工装置进行冷却或灭火控制时的最小有效射程为50m,流量为32L/s,则火灾现场需要水罐车(水枪)编成的数量可以按式(2)确定。(1)本文构建了一种基于火灾爆炸危险性分析的石油化工装置灭火救援力量需求计算模型。(2)该模型通过确定石油化工装置的火灾爆炸危险性等级,将石油化工装置一次灭火的消防用水流量进行细化和分级,比较准确地确定了不同火灾爆炸危险等级的石油化工装置消防用水流量。(3)该模型实用性和可操作性强,可为消防指挥员在扑救石油化工装置火灾时科学准确调集力量提供重要决策依据,亦可为《规范》在石油化工装置消防用水流量方面的修订提供一种思路。