9.4 室外冷却、灭火设施

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煤化工工程设计防火标准 GB51428-2021

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9.4.1 煤化工工厂生产区、公用和辅助生产设施区、生产管理区应设置室外消火栓。

9.4.2 室外消防给水管道的布置应符合下列规定：

1 装置区四周，高层厂房和高架仓库四周，可燃液体罐（组）、液化烃罐（组）、液氨罐（组）、可燃（助燃）气体储罐（组）四周，占地面积大于10000m²的露天储煤场、筒仓、储煤库和干煤棚，应沿消防车道边设置环状消防给水管道；其他厂房、仓库、煤储运系统建筑可沿消防车道边设置枝状消防给水管道；装置区内沿消防车道及检修道路设置的消防给水管道，应与其四周设置的消防给水管道连通，构成环状管网；

2 可燃液体、液化烃的火车和汽车装卸栈台，火炬区的消防给水管道可采用枝状管网；

3 独立设置的高压和稳高压消防给水环状管道应用阀门分成若干独立管段，每段内的消火栓数量不宜超过5个；与生产给水合用的低压消防给水管道上的每个消火栓前应设置切断阀；
4 消防给水干管的管径应经计算确定；对于独立消防给水管道，宜采用钢制管道，管道内的流速不宜大于3.5m/s，管径不应小于200mm；

5 消防给水管道应保持充水状态，地下的独立消防给水管道应埋设在冰冻线以下，严寒和寒冷地区管顶距冰冻线不应小于150mm。

9.4.3 室外消火栓的设置应符合下列规定：

1 消火栓距路面边不宜大于5.0m，距建筑物外墙不宜小于2.0m，距城市型道路路边不宜小于1.0m，距公路型双车道路肩边不宜小于1.0m；

2 宜采用地上式消火栓，其大口径出水口应面向道路；当采用地下式消火栓时应有明显标志；

3 可能受到车辆冲撞的地上式消火栓，应在其周围设置防护设施并应采用防撞型消防栓；

4 生产区、公用和辅助生产设施区内消火栓的间距不应大于60m；对于生产管理区，不应大于120m；

5 可燃液体、液化烃的火车和汽车装卸栈台，除沿消防车道边设置消火栓外，设有二层平台的火车装卸栈台，还宜在二层平台设置消防软管卷盘；

6 大型煤化工工厂的主要装置区、罐区环形消防道路或救援场地宜设置工业专用的大流量消火栓。

9.4.4 煤化工工厂室外消防炮、水喷雾、泡沫等灭火设施的设置部位及选用的系统类型应符合表9.4.4的规定。

表9.4.4室外灭火设施的设置部位及选用的系统类型

注：沸点低于45℃的甲_B类液体压力罐，其消防冷却水系统的设置应按液化烃全压力式储罐的要求设置，且罐区应配置用于扑救液体流散火灾的辅助泡沫枪，泡沫枪配置不应少于3支，每支泡沫混合液供给流量不应少于480L/min。

9.4.5 固定消防水炮的设计应符合下列规定：

1 应具有直流和水雾两种喷射方式，出水量宜为30L/s～50L/s；

2 当地面消防炮的射流受到较高大障碍物的阻挡时，应设置消防炮塔或消防炮平台，并宜选用远控消防水炮；

3 地面安装的手动消防水炮设置位置距保护对象不应小于15m，远控消防水炮的控制阀设置位置距保护对象不宜小于15m；

4 远控消防水炮同一根供水立管上布置的水炮不应超过2门；

5 单罐容积等于或大于1000m³的液化烃罐区设置的消防水炮，每门消防水炮的设计流量不应小于40L/s。

9.4.6 采用独立的稳高压消防给水系统供水的煤化工工厂，其室外设置的水喷雾灭火系统，应在系统控制阀后设置半固定接口，管径不应小于DN80。

条文说明

9.4.2 本条对室外消防给水管道的布置提出了要求。生产装置内设有检修道路时，在道路边设置消防给水管道，增加了系统的可靠性。

对于可燃液体、液化烃的火车和汽车装卸栈台，提出了沿消防车道设置消防给水管道及消火栓，符合总图道路布置要求；火炬区可采用枝状消防水管网，符合实际情况，便于操作。

通过调研了解到我国北方严寒地区已建成的石油化工企业消防给水管道，管顶距冰冻线虽然满足不小于150mm的要求，但因消防管道内的水平时不流动，冬季管道出现冻裂事故，工程设计中可视具体情况适当增大严寒地区管顶距冰冻线的距离。

9.4.4 本条对煤化工工厂室外消防炮、水喷雾、泡沫等灭火设施的设置部位及选用的系统类型做了规定。

（1）煤气化装置的后续生产装置和煤直接液化装置及其后续生产装置，一般采用露天构架或地面设备群布置，对于生产装置内固定水炮不能保护的特殊危险设备及场所，本条推荐设置水喷雾灭火系统，主要是进行防护冷却和控火，但应注意带压设备的喷射火不适用水喷雾系统扑救，工艺安全泄压设施可防内压升高发生爆炸事故，安全联锁保护设施可切断物料使火熄灭。

“特殊危险设备及场所”主要是指着火后人员难以靠近，若不及时给予水冷却保护会造成重大事故或损失的设备及场所，由于标准无法对特殊危险设备及场所进行界定，工程上一般根据工艺包要求或经过工艺安全软件分析再确定。例如，无隔热层的可燃气体设备，若自身无安全泄压设施，受到火灾烘烤时，可能因内压升高、设备金属强度降低而造成设备爆炸，导致灾害扩大。对于不属于上述特殊的危险设备（如高塔等）及场所，可不设水喷雾（水喷淋）系统的原因如下：

1）露天生产装置的高大构架及设备群均设有避雷设施，钢结构承重梁及支架、设备支座均设置耐火保护，地面火灾不会危及构架主体结构的安全，且设备有不可燃隔热保温层及安全泄压设施，受到火灾烘烤时，不会因内压升高、设备金属强度降低而造成设备爆炸。反之，当设备发生泄漏时，可采用设备的安全连锁保护、安全隔离、安全泄压等措施切断物料使火熄灭，同时采用地面水炮对构架主体结构或塔底部和周围设备进行冷却保护，起到控火的作用，再通过消防竖管、消防蒸汽系统、小型灭火器和移动消防力量等常规消防手段扑灭火灾。

2）高塔着火的部位可能发生在塔顶或塔底地面。由于设备位于敞开环境，当塔底物料泄漏发生火灾时，可采用设备的安全连锁保护、安全隔离、安全泄压等措施切断物料使火熄灭；再有塔器周围的平台采用钢格栅板不会积液，塔泄漏的液体可以排至地面，使得大面积池火只有可能在地面上出现，一般大面积池火的火焰最大高度大约8m（API 520），消防水炮能够将水喷至火焰高度的上方，且对塔器的支撑裙座进行了防火处理，至少耐火2.00h。

3）若塔顶部出现火灾，塔顶设有安全泄压设施，受到火灾烘烤时，不会因内压升高、塔体金属强度降低而造成爆炸，同时塔的附近设有消防水炮和消火栓，从底部进行冷却，对周围的设备也进行冷却，顶部的喷射火只会导致塔的顶部局部损坏，不至于出现结构整体性的破坏，导致塔体倒塌，从而可能危及周围的设备或人员，导致灾害扩大。再有高空中除静电火花外不存在其他外部点火源，高塔发生由外部点燃泄漏气体的几率较小。

（2）大型空分装置高压氧设备进出口法兰密封面及阀组区设置水炮，主要用以覆盖该装置的大型高压氧设备进出口法兰密封面及阀组，并对其周围设施防护冷却，防止火灾蔓延。本标准所指的大型空分装置是指制氧量不小于30000m³/h（标准大气压下）规模的空分装置。

（3）煤粉制备、水煤浆制备、煤气化、煤气化的工艺水处理、煤直接液化的油煤浆制备和煤直接液化催化剂制备等煤化工工程所特有的高层厂房，建筑物火灾危险类别除水煤浆制备厂房为丙类外，其余均为甲、乙类，且室内部分场所存在粉尘和气体双爆炸危险环境，室外设置地面固定消防水炮，可对厂房或周边设施进行防护冷却，防止火灾蔓延。对于厂房周围设置的消防水炮，同时作用的消防水炮数量应结合平面布置确定，本条规定同时作用的消防水炮不应少于2门，主要是考虑发生火灾时至少2门消防水炮同时开启，防护冷却厂房一侧的长度范围可达到80m～100m，起到防护冷却隔离的作用。

（4）液化烃一旦泄漏将十分危险，遇到点火源会发生猛烈燃烧或蒸气云爆炸，火灾蔓延面积较大，并产生强烈辐射热，灭火人员难以及时接近着火部位，本条要求设置远控消防水炮，是考虑对单罐容积较大的液化烃罐组加强保护，减少辐射热效应对灭火人员的影响。

（5）沸点低于45℃的甲类液体压力罐，发生火灾后在防火堤内可能会产生流淌火灾，配置足够数量的泡沫枪可用于扑救液体流散火灾。

9.4.5 本条对固定消防炮设计做出了规定。

2 参照现行国家标准《固定消防炮灭火系统设计规范》GB50338并结合工程情况，一是允许利用就近的建（构）筑物设置消防炮平台的方式代替设置消防炮塔，二是对地面布置的消防炮可以选用手动炮，对远离地面的消防炮要求选用远控炮，主要考虑：

（1）设置消防炮塔投资较高，有些场所受场地限制布置炮塔困难，如煤化工工程敷设可燃气体、可燃液体及可燃固体管道的管廊较多，消防炮的射流受管廊遮挡无法布置在管廊下，而布置炮塔经常会受到场地限制而难以实现，在就近的建（构）筑物上或在管廊上设置消防炮平台的方式代替设置消防炮塔，可以起到消防炮塔相同的作用且节约投资。

（2）生产装置周围的固定消防水炮，煤粉制备、煤气化、水煤浆制备、煤气化工艺水处理、油煤浆制备和煤直接液化催化剂制备的高层厂房周围的室外固定消防水炮，以设置地面手动消防炮为主，发生火灾时，可采用离火灾现场相对远、热辐射强度较小、不易威胁人身安全部位所设置的地面手动消防炮冷却或灭火。

（3）在消防炮塔或高位平台上若只选用手动炮，发生火灾时，消防人员难以及时到达消防炮位；人员远离地面操作难度大、危险性大；当突发的大火或爆炸威胁到消防炮位人员的紧急情况出现时，人员撤离消防炮位的安全性无法与地面撤离相比。因此，对消防炮塔和高位消防炮平台上设置的消防炮，要求选用远控炮。

9.4.6 现行国家标准《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第5.4.2条文解释已明确水泵结合器是专为室内消防给水系统设置的，但对于煤化工工厂生产区设置的水喷雾灭火系统，也应设置便于消防队员利用移动设施提供消防水源的接口，因此在系统控制阀后设置半固定接口是提高系统可靠性的合理要求。

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