轻烃罐区消防稳高压给水系统设计

程振华，王文斌，吴冬，程丽霞
（中原石油勘探局勘察设计研究院，河南 濮阳 457001）

　　摘要：独立的稳高压消防给水系统，是石油和石化行业工程设计中经常用到的，本文通过某企业轻烃站球罐区消防稳高压设计工程实例，介绍了一种变频调速消防稳高压给水系统设计工艺及稳压控制点、设计流量等设计参数的确定方法。
　　关键词：消防；稳高压给水系统；变频调速；流量；压力
　　中图分类号：TU998.1
　　文献标识码：B
　　文章编号：1009-2455(2002)04-0070-02

　　《石油化工企业防火规范》GB50160-92（1999局部修订条文）第7.3.11条规定，大型石油化工企业的工艺装置区、罐区等，应设独立的稳高压给水系统，其压力宜为0.7～1.2MPa^[1]。所谓稳高压给水系统，即平时采用稳压设施维持管网的消防水压力，但不满足消防流量，火灾发生时管网向外供水，系统压力下降，靠压力自动启动消防泵。设置稳高压消防系统，能提高固定式消防设施的消防防护能力和应急防护水平，稳高压消防给水系统比临时高压给水系统供水速度快，依靠管网压力自动启动消防泵，能及时向火场供水，尽快的将火灾在初期阶段扑灭或有效控制。
　　消防管网的稳压设施有多种方式，如稳压泵、气压罐等，无论那种方式，稳压设施均包括动力设备，电力自控设备和管线三部分。在某企业轻烃罐区消防改造稳高压给水系统设计中，针对现有的消防泵房和罐区消防管网，我们采用了一种变频调速稳压供水新工艺，现将此工艺介绍如下：

1 工艺

　　整个稳高压供水系统由撬装立式变频调速供水机组、变频控制柜、消防泵出口电动阀及压力变送器等几部分组成，具备手动和自动启动方式。无火灾时由变频调速恒压机组供水维持管网需要的消防压力，火灾发生时管网向外供水压力下降，恒压供水装置不能满足系统最低供水压力时，控制柜根据压力变送器传来的消防信号依次启动消防主泵，并打开电动阀门向管网供水。系统具备自动和手动巡检功能，定期（可由管理操作人员根据实际要求任意调整）对消防泵启动运转巡检，且能保证巡检过程中接到护防信号后自动退出巡检进入消防状态，工频巡检时保证管网不超压。

2 主要设计参数确定

2.1 流量
　　流量是稳高压系统的一个重要设计参数，它直接关系到稳压泵的选择及系统的安全经济性，设计流量过大，系统投资、日常运行费用就会增高，且火灾初期流量较小时，主泵启动的时间滞后；设计流量过小会因管网及消防设备的渗漏使系统误报警启动的几率增加。在综合考虑上述因素的前提下，笔者认为，以略小于管网中最小的一个消防设备流量加上管网渗漏量（根据消防管网和设备的新旧情况定）之和来确定稳压装置流量较为合适，满足工艺要求，安全、经济。本工程中设计流量为5L/S（一个消火栓Q=5L/s）。
2.2 稳压点
　　稳压点是稳高压系统的另一重要设计参数，它关系到系统的安全和灵敏性。传统的稳压泵或气压稳压设施是以上、中、下三个确定的控制点来控制泵的工作状态。当管网出现局部渗漏压力下降至中限时，稳压泵自启动向管网或气压罐补水，当管网压力上升至上限时，稳压泵停止运行，在发生火灾时人为使用消防设备时，管网压力急剧下降，当压力下降至下限时，稳压泵就自动连锁启动消防主泵。变频调速恒压给水装置则不同，它只有一个压力控制点即下限控制点，平时管网、设备渗漏引起的压力波动由变频器控制稳压泵满足，火灾消防用水时压力下降变频器工频运转无法保证管网需要的压力时，即依次启动消防主泵。笔者认为稳压控制点以保证最不利点的最小的一个消防设备的动态额定工作压力较为合适。

3 运行

　　该系统于2001年10月完工，投资20万元，同年通过了消防部门检查验收及竣工验收。在验收过程中按现场实际最不利点模拟试射消防水炮（Q=40L/S），从接到消防信号到启动消防泵、打开电动阀向管网供水，时间小于20s（规范第7.3.29条要求的消防水泵接到报警信号后2min内投入运行），消防泵启动迅速，电动阀运行正常。模拟设定最小巡检周期，各消防泵依次启动及运行时间均符合设计要求。整个稳高压系统从验收至今运行正常，无误报警、误启动现象。

4 结论

　　①变频调速稳高压供水系统，功能齐全，自动化程度高，启动迅速，操作简单，安全可靠，是一种经济理想的稳压给水设施。
　　②和普通稳压泵、气压罐等形式的稳高压系统相比，由于去掉了气压罐、补气泵等设施，占地少，施工方便凋期短，投资低1/3，非常适合临时高压给水系统向稳高压消防给水系统的改造。

参考文献：
[1]GB50160-92（1999局部修订条文），石油化工企业防火规范[S]．

作者简介：程振华（1966～），男，河南濮阳人，高级工程师，1989年毕业于西安冶金建筑学院环境工程系给排水专业。