煤化工工程消防設(shè)計(jì)中存在的問題與建議

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)現(xiàn)代化水平也不斷提升。煤化工行業(yè)是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)于社會(huì)的發(fā)展有著較大的影響。但是煤化工工程本身存在較高的生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，一旦出現(xiàn)安全事故，必然會(huì)造成巨大的損失。完善的消防設(shè)計(jì)是防范風(fēng)險(xiǎn)的重要措施，目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)強(qiáng)制實(shí)施，因此對(duì)于煤化工工程消防設(shè)計(jì)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要針對(duì)煤化工工程消防設(shè)計(jì)中存在的問題展開分析，并進(jìn)一步提出改進(jìn)措施，旨在確保煤化工工程的生產(chǎn)安全，減少意外事件的發(fā)生。關(guān)鍵詞：煤化工工程；消防設(shè)計(jì)；優(yōu)化策略煤化工行業(yè)主要是以煤為原料，經(jīng)過加工生產(chǎn)各種類型的化工產(chǎn)品。目前我國(guó)煤化工行業(yè)快速發(fā)展，煤化工生產(chǎn)過程中存在的火災(zāi)防控風(fēng)險(xiǎn)也日益凸顯，國(guó)家安全監(jiān)管總局已將煤化工工藝列為重點(diǎn)監(jiān)管工藝［1］。為了預(yù)防安全事故的發(fā)生、降低事故造成的影響，除了加強(qiáng)管理與防范措施之外，更需重視消防設(shè)計(jì)。目前我國(guó)也出臺(tái)了如《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》）、《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《石化規(guī)》）、《煤化工工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱《煤化規(guī)》）等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并適時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。雖然《煤化工工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的實(shí)施對(duì)設(shè)計(jì)、施工、審核驗(yàn)收等有著質(zhì)變的影響，但仍存在標(biāo)準(zhǔn)適用邊界模糊，設(shè)計(jì)人員和地方專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)知不一致，造成實(shí)際操作層面無法貫通操作等問題，限制了煤化工工程消防設(shè)計(jì)的發(fā)展［2］。本文主要就煤化工工程消防設(shè)計(jì)中存在的問題與建議展開探討。一、煤化工工程消防設(shè)計(jì)中存在的問題（一）火間距相關(guān)問題由于煤化工生產(chǎn)工藝復(fù)雜，部分裝置需要安裝在廠房?jī)?nèi)，但是在實(shí)際消防設(shè)計(jì)中，部分設(shè)備按照《建規(guī)》進(jìn)行設(shè)計(jì)，而有些設(shè)備則按照《石化規(guī)》相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，《石化規(guī)》中對(duì)于防火間距的要求更高，會(huì)占用更大的土地面積，而《建規(guī)》的防火間距相對(duì)更加緊湊。因此很多煤化工工程為了節(jié)約用地，通常是按照《建規(guī)》中的相關(guān)規(guī)定來設(shè)計(jì)防火間距，但是這樣一來就會(huì)使得設(shè)備存在較多的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是各種控制室、變配電所等重要設(shè)施，容易發(fā)生火災(zāi)事故［3］?！睹夯?guī)》在煤儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、煤粉制備系統(tǒng)等《石化規(guī)》中未涉及的進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，對(duì)于與相關(guān)行業(yè)相同或相似的部分，則仍參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如《石化規(guī)》和《火力發(fā)電廠與變電站涉及防火規(guī)范》等。在企業(yè)與相鄰工程或設(shè)備的防火距離方面，《石化規(guī)》和《煤化規(guī)》均有明確要求，但在同類企業(yè)相鄰布置時(shí)，《石化規(guī)》規(guī)定“當(dāng)石油化工企業(yè)與同類企業(yè)相鄰布置時(shí)，石油化工企業(yè)內(nèi)的設(shè)施與廠區(qū)圍墻（同類企業(yè)相鄰側(cè)）的間距，滿足消防操作、檢修、管線敷設(shè)等要求即可”。而《煤化規(guī)》則沒有相應(yīng)解讀，造成相鄰企業(yè)均為煤化工企業(yè)時(shí)，需執(zhí)行相鄰工廠圍墻或用地紅線的防火距離要求，不利于土地的資源化利用。（二）高層甲類廠房問題一些重要生產(chǎn)工藝如氣化工藝、合成工藝等復(fù)雜工藝被歸類為甲類場(chǎng)所，此類場(chǎng)所通常需要安裝在高層廠房中，部分廠房的高度甚至超過70米，對(duì)于此類場(chǎng)所，應(yīng)該被歸類為框架構(gòu)筑物，但也有設(shè)計(jì)師將其設(shè)計(jì)為建筑物，定義為高層廠房。甲類場(chǎng)所具有易燃易爆的特點(diǎn)，容易發(fā)生火災(zāi)事故，且影響范圍廣，疏散、搶救難度高，若建筑層數(shù)高則更難撲滅火情［4］。因此，《建規(guī)》中規(guī)定甲類廠房除了生產(chǎn)工藝需要外，需要采取單層建筑，若生產(chǎn)工藝需要才可以建設(shè)多層建筑，未經(jīng)允許不能建設(shè)多層建筑。（三）中控室氣體滅火系統(tǒng)相關(guān)問題按照《建規(guī)》中的相關(guān)規(guī)定，特殊重要設(shè)備需要安裝在重要場(chǎng)所。尤其是發(fā)生火災(zāi)后會(huì)影響生產(chǎn)生活的特殊設(shè)備，都需要安裝自動(dòng)滅火系統(tǒng)，最好是采取氣體滅火系統(tǒng)，例如中央控制室、大容量發(fā)電機(jī)組、機(jī)柜間等場(chǎng)所，這些場(chǎng)所一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，會(huì)對(duì)煤化工生產(chǎn)以及工作人員的人身安全造成較大的影響［5］?！妒?guī)》中則規(guī)定，控制室、機(jī)柜間、變配電所與一般的重要場(chǎng)所相比具有特殊性，不要求設(shè)置自動(dòng)氣體滅火裝置，這主要是由于控制室通常是24h值班，一旦發(fā)生險(xiǎn)情，工作人員可立即發(fā)現(xiàn)并盡快呼救，而當(dāng)氣體滅火裝置啟動(dòng)后需要值班人員立即撤離，控制系統(tǒng)由于無人操作而出現(xiàn)各種問題，導(dǎo)致二次事故的發(fā)生，使得影響更大、更廣，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失加重。這兩個(gè)規(guī)范存在沖突，導(dǎo)致設(shè)計(jì)師在實(shí)際設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)差錯(cuò)。（四）消防給水相關(guān)問題《建規(guī)》中規(guī)定為了滿足消防需要，通常會(huì)安裝高壓、臨時(shí)高壓、低壓消防給水系統(tǒng)。在煤化工工程消防設(shè)計(jì)中，通常是考慮使用臨時(shí)高壓系統(tǒng)，這種系統(tǒng)需要在設(shè)計(jì)單位安裝高位水箱，且室內(nèi)消火栓設(shè)置相應(yīng)的啟動(dòng)開關(guān)，這樣一來會(huì)增加建設(shè)成本，且實(shí)際安全性能也不夠理想［6］?！妒?guī)》中規(guī)定大型化工企業(yè)的工藝裝置區(qū)、罐區(qū)等場(chǎng)所，應(yīng)設(shè)獨(dú)立的穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)，壓力值要達(dá)到0.7～1.2MPa，其他場(chǎng)所則可以安裝低壓消防給水系統(tǒng)，壓力值不低于0.15MPa，確保滅火時(shí)能夠正常使用?！睹夯?guī)》中還規(guī)定煤化工工廠的裝置區(qū)、儲(chǔ)運(yùn)區(qū)、動(dòng)力及公用工程設(shè)施區(qū)、輔助設(shè)施區(qū)應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的高壓或穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)，穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)宜采用穩(wěn)壓泵維持系統(tǒng)壓力大于或等于0.7MPa。但是近些年來，隨著大型煤化工工程不斷增多，生產(chǎn)設(shè)備以及儲(chǔ)罐規(guī)格越來越大，消防用水量也進(jìn)一步升高，對(duì)消防給水系統(tǒng)需求量升高［7］。同時(shí)，現(xiàn)代很多大型的生產(chǎn)設(shè)備都增加了固定的消防措施，因消防系統(tǒng)龐大的管網(wǎng)，應(yīng)急需要時(shí)，管網(wǎng)壓力很難保證能快速滿足消防滅火的使用，因此需要穩(wěn)定、高效的消防給水系統(tǒng)提供有效支持。（五）消防供電相關(guān)問題《建規(guī)》《石化規(guī)》與《煤化規(guī)》中都對(duì)消防電源有明確的要求，需要采用一級(jí)負(fù)荷供電，并且需要按照《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)于消防用電設(shè)備的相關(guān)規(guī)定。其中明確指出，一級(jí)負(fù)荷供電需要兩個(gè)電源供應(yīng)電能，必要時(shí)增加應(yīng)急電源，且應(yīng)急供電系統(tǒng)中不能接入其他設(shè)備。應(yīng)急電源通常是獨(dú)立于正常電源的發(fā)動(dòng)機(jī)組，或者是專用的饋電線路、蓄電池或干電池［8］。但是從實(shí)際中發(fā)現(xiàn)，供電電源來自兩個(gè)區(qū)域變電站，但是在電源引進(jìn)過程中，采用一座鐵塔引進(jìn)，這會(huì)影響供電的穩(wěn)定性，導(dǎo)致安全事件發(fā)生。（六）專職消防隊(duì)相關(guān)問題《消防法》中明確要求，大型煤化工工程應(yīng)該建立單位專職消防隊(duì)，負(fù)責(zé)本單位的火災(zāi)急救工作?！妒?guī)》中也有要求，大中型石油化工企業(yè)應(yīng)該設(shè)置消防站，消防站的規(guī)模應(yīng)根據(jù)企業(yè)規(guī)模、火災(zāi)危害性、固定消防設(shè)施設(shè)置情況、鄰近單位消防協(xié)作能力等因素確定?！睹夯?guī)》中同樣要求大中型煤化工工廠設(shè)置消防站。消防站的等級(jí)應(yīng)根據(jù)工廠的規(guī)模、火災(zāi)危險(xiǎn)性、滅火劑用量、固定消防設(shè)施的設(shè)置情況、滅火時(shí)需要的裝備類型以及鄰近單位消防協(xié)作條件等綜合確定。在實(shí)際消防站設(shè)計(jì)中，除考慮上述因素外，還需考慮鄰近單位消防協(xié)作能力，主要考慮有無可供火災(zāi)撲滅的消防車以及消防車趕到現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間不能超過10～20min。對(duì)于工業(yè)園區(qū)內(nèi)的石油化工企業(yè)或者是小型煤化工工程，若公用消防站車程在8分鐘內(nèi)，且公用消防站配備的車輛、滅火劑類型以及儲(chǔ)備量滿足消防要求，可不單獨(dú)設(shè)置消防站。對(duì)于應(yīng)急資源則應(yīng)考慮臨近企業(yè)出現(xiàn)小型突發(fā)情況滿足自身應(yīng)急的需求情況下，可對(duì)外提供的消防設(shè)施總量，而非相鄰單位所有的應(yīng)急物資。二、煤化工工程消防設(shè)計(jì)優(yōu)化建議（一）優(yōu)化防火間距設(shè)計(jì)出于對(duì)生產(chǎn)安全的考慮，無論是設(shè)置在廠房中的設(shè)備，或者是露天安裝的設(shè)施，都需要參照甲類火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置的防火間距進(jìn)行消防設(shè)計(jì)，避免火災(zāi)發(fā)生之后引起重大財(cái)產(chǎn)人員傷亡，或造成生產(chǎn)中止。對(duì)于甲類、乙類重要設(shè)備都需要重點(diǎn)觀察與保護(hù)，即使是發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)較低，也需要遠(yuǎn)離火災(zāi)危害較大的場(chǎng)所，確保財(cái)產(chǎn)人員的安全性。（二）高層甲類廠房設(shè)計(jì)優(yōu)化對(duì)于高層甲類廠房，在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要將其定義為構(gòu)筑物，并作為反應(yīng)裝置進(jìn)行審核，這樣能夠滿足《建規(guī)》的相關(guān)規(guī)定，又可以使得特殊情況產(chǎn)生的易燃易爆氣體能夠及時(shí)被疏散，減少火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生。（三）優(yōu)化中控室氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)從上文可知，由于兩個(gè)規(guī)范中的規(guī)定存在沖突，為了解決這一問題，可以在中控室消防設(shè)計(jì)中，將中央控制服務(wù)器與控制中心分別設(shè)置在不同的房間內(nèi)，中間用防火墻隔開，使用不易燃材料進(jìn)行裝修，在中央控制服務(wù)器室內(nèi)安裝氣體滅火系統(tǒng)，而控制器操作間由于有工作人員24h值班，因此可以安裝相應(yīng)的氣體滅火器即可。（四）消防給水系統(tǒng)優(yōu)化穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)主要是利用穩(wěn)壓設(shè)施來維持給水壓力，但是無法滿足火災(zāi)發(fā)生時(shí)對(duì)于消防給水的實(shí)際要求。在火災(zāi)發(fā)生之后，消防管網(wǎng)壓力下降時(shí)依靠壓力連鎖，自動(dòng)啟動(dòng)高壓消防水泵。穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)的供水速度要比臨時(shí)高壓系統(tǒng)更快，可滿足火災(zāi)搶救供水要求，盡可能在火災(zāi)發(fā)生早期就進(jìn)行有效撲滅。因此煤化工工程可以通過安裝穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)，從而滿足實(shí)際供水要求，并且在實(shí)際安裝時(shí)要選擇調(diào)壓消火栓。（五）消防供電優(yōu)化策略為了確保消防供電的穩(wěn)定性與安全性，在電源引進(jìn)時(shí)，最好每個(gè)電源都需要設(shè)置獨(dú)立的線桿，且兩個(gè)電源線桿最好保持足夠的間距。同時(shí)需要設(shè)置相應(yīng)的應(yīng)急電源，避免在供電電源故障后，無法滿足消防供電的要求。（六）優(yōu)化專職消防隊(duì)設(shè)計(jì)由于目前多數(shù)煤化工工程遠(yuǎn)離城市，加上現(xiàn)代交通車流量大，公安消防隊(duì)無法在8min內(nèi)趕到現(xiàn)場(chǎng)，且政府在工業(yè)園區(qū)內(nèi)沒有設(shè)置相應(yīng)的公用消防站。因此在消防設(shè)計(jì)中，最好是增加專職消防站，或者是與鄰近企業(yè)合作建設(shè)消防站，消防站距離甲乙類場(chǎng)所的距離最好在2.5km內(nèi)，且消防站需要按照《建規(guī)》以及《石化規(guī)》中的相關(guān)規(guī)定完善車輛、器材、人員建設(shè)，同時(shí)結(jié)合周邊企業(yè)應(yīng)急物資調(diào)查情況補(bǔ)充自身應(yīng)急物資儲(chǔ)備量。（七）完善相關(guān)規(guī)范解讀為便于土地的資源最大化利用和國(guó)土資源的合理空間布局。在企業(yè)與相鄰工程或設(shè)備的防火距離方面，雖然《煤化規(guī)》自執(zhí)行至今，各工程設(shè)計(jì)單位及地方應(yīng)急管理部門、行業(yè)專家在標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)知上仍存在差異，主要是因?yàn)槎鄶?shù)專業(yè)人士主要通過標(biāo)準(zhǔn)的條文說明進(jìn)行理解應(yīng)用，導(dǎo)致意見不統(tǒng)一。還需各部門、標(biāo)準(zhǔn)編委會(huì)征求標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行中存在的問題，在滿足事故災(zāi)害測(cè)算的前提下，出具可供操作的標(biāo)準(zhǔn)解讀，從而指導(dǎo)煤化工工程消防設(shè)計(jì)工作。（八）根據(jù)裝置特點(diǎn)進(jìn)行消防設(shè)計(jì)由于煤化工工程中的裝置復(fù)雜，最好需要根據(jù)裝置的特點(diǎn)進(jìn)行消防設(shè)計(jì)，若裝置內(nèi)沒有可燃物品，不需要使用泡沫滅火劑，可以使用固定消防水泵，從而節(jié)省時(shí)間。煤化工工程需要對(duì)特殊設(shè)備采取特殊消防措施，不能過度依賴消防水系統(tǒng)，從而減少消防設(shè)計(jì)難度，快速控制火情，避免影響擴(kuò)大。《石化規(guī)》中指出，對(duì)于固定水炮無法保護(hù)的特殊場(chǎng)所，需要加裝水噴淋系統(tǒng)，因此對(duì)于位置較高的設(shè)備，可增加水噴淋系統(tǒng)。對(duì)于設(shè)備周圍管道密集的裝置，水噴淋系統(tǒng)安裝難度大，且實(shí)際撲滅效果不夠理想。此時(shí)可以安裝氣體滅火系統(tǒng)，此類系統(tǒng)具有投資成本小，且對(duì)生產(chǎn)物料的影響小，清潔維護(hù)的難度小。通過引進(jìn)消防報(bào)警系統(tǒng)，收集系統(tǒng)采集到的信息，并且對(duì)信息進(jìn)行進(jìn)一步的整理與分析，從而自動(dòng)