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摘要:石油化工产业是一个产品线十分复杂的行业。石油化工企业消防给排水系统工程一旦建成投用后,具有运行周期长、问题发生不容易察觉、后期维修与整改的难度高等一系列的特点,因此,石油化工消防给排水的设计应在满足相关设计规范的基础上,做到经济适用、安全合理。
关键词:石油化工;给水排水;消防设计;分析总结
1石油化工的特点
石油化工产业的产品具有专业性强,种类繁多等特点。各种产品的特性十分复杂,且存在很大的差异。石油化工产业的生产流程比较长,生产工艺复杂。其中有很多的易燃易爆物品以及有毒性的物品。因为石油化工产业的复杂性以及产品的特殊属性,其生产装置在生产过程中有着重要的地位,而生产装置的给排水设计就显得尤为重要。
2石油化工消防给水设计
2.1稳高压消防给水系统
石油化工厂消防给水系统根据全厂消防要求不同,一般可分为低压与稳高压消防给水系统。对于稳高压消防给水系统,通常由消防水池(消防水罐等)、消防水稳压系统(稳压泵等)、消防水主泵以及厂区设置的一系列环状消防管网等组成。稳高压消防给水系统采用稳压设施维持管网的消防水压力,当管网系统压力下降时,联锁自动启动消防水泵,及时向火灾现场供水,满足消防供水压力及水量的要求,极大程度上提升了整体的消防应急防护能力。大大降低了火灾事故损害的范围及影响程度。
2.2消防给水管网的布置
在石油化工厂生产装置及罐区等的周围,一般都设有稳高压消防给水管网系统,同时沿厂区消防道路设置消火栓等。对于工艺生产装置区的消防炮、固定喷淋装置等以及罐区的固定喷淋装置等的消防供水也是由稳高压消防水管网系统提供。此外,对于可燃液体储罐,一般除了采用消防水冷却外,还通常采用固定式或半固定式泡沫灭火系统进行灭火。
2.3消防给水管道设计要求
消防给水管道管径应根据各消防区域用水量以及消防给水流速等因素综合考虑确定,一般独立的消防给水管道的流速不大于3.5m/s。设计消防给水管宜沿消防路边敷设,形成环状,并采用阀门分成若干独立管段,当某个管段发生事故时,可以及时关闭该事故管段,并利用其余环管段满足消防要求,在消防水环管设计过程中应考虑进水管不小于2条、当某个环管发生事故时,独立的消防给水管道的其余环管应能满足100%的消防用水量的要求。
3石油化工消防排水设计
石油化工厂一般设有清污分流的排水系统。清净废水及后期雨水一般经过监控池监控,达标后排放。生产污水及初期雨水等一般经过污水管网系统收集至独立的污水处理设施进行处理,达标后排放。对于各区域的消防排水一般通过该区域的清污分流系统进行收集,受污染的消防水通过污水管网收集处理,未受污染消防水则可以通过雨水管网系统收集处理。因此,在排水系统设计过程中除了考虑正常的生产排水外还需要综合考虑事故消防时的排水因素。
(1)安全性策略
石油化工产业的生产原料以石油、天然气以及其相关产品为原料。这些原材料有一个最为主要的特性就是易燃易爆。在整个石油化工产业的生产过程中使用的一些化学试剂,都属于易燃易爆的危险品。这些危险品对保存条件的要求都非常的严格。如果在保存或者使用的过程中出现问题,很容易发生火灾。因为在整个的工程中包括原材料、添加剂以及成品中有很多都是易燃易爆以及有毒性的物质,发生火灾后果不堪设想。消防安全工作尤其重要。所以在对石油化工装置给排水系统进行设计时,最为重要的一点是消防用水的供给。为了更好的保证石油化工生产过程的安全,石油化工装置的该排水系统的设计需要严格按照我国相关规定进行。石油化工装置常用的消防系统主要有消火栓系统、喷雾喷淋系统以及消防水炮水枪系统等。在设计时,每个石油化工装置要同时设计多种消防系统,尽最大的可能保证消防系统的使用性。消防供水的水量要根据整个工厂的面积以及生产量进行合理的控制。消防供水的管道的规格要根据用水量来合理规划,但最小直径不应小于20cm。
(2)可靠性策略
石油化工企业的生产过程具有连续性的特点。这个的过程是十分复杂的。每个生产过程因为采用的生产工艺以及生产技术的不同,对供水的要求都不一样。不仅仅是对供水量的要求,也包括对水压等其他方面的要求。如果供水系统所提供的水达不到生产过程的要求,可能会造成生产出来的产品不合格,或者甚至会带来一定的危害,给企业造成损失。综合上述原因,石油化工装置的给排水系统在设计时应该遵循可靠性的策略。在可靠性的策略中,针对石油化工装置的给排水特性,在管道、阀门以及整个系统的设计上都有着严格的要求。为了保证石油化工装置的正常工作,在进出装置的的各个供水管道上应该分别设置独立的检测仪器,包括压力表、流量测量表等。这样可以对各个管道的供水情况进行有效的监督。在出现问题时,方便确认位置。石油化工装置的管道与生活用水的管道相比,更加注重可靠性。一般的石油化工装置的供水管道都采用性能较为稳定的碳钢管道。在安装、焊接等方面进行施工时,需要拥有较强技术实力的施工单位来完成。在阀门的选择上,要根据供水需求装置的要求,选择不同密封材料、不同压力等级的产品,所选择的产品一定要具有可靠的启闭性。
(3)环保性策略
在环保性策略中,最为主要的一个方面是对石油化工装置排放污水的处理。合理的排水系统中应该将不同生产过程中产生的污水按照含有的污染物进行分类处理,经过处理后的污水才能够排放。一般情况下,石油化工装置排放的污水可以分为含盐污水、含油污水、污染雨水等,在进行系统设计时,要将这些污水近些分别处理,达到国家排放标准后,才能排放。对于用于冷却冷焦、切焦以及沥青成型这一类的用水,要设置独立的水循环系统,进行循环利用,减少污染。
4石油化工消防给排水设计中的几点优化措施
4.1合理进行消防分析
在石油化工厂的消防给排水设计过程中,应对整个厂区的消防进行整体合理的分析,确定各消防区域及最大的消防用水量等。并根据相关规范要求对消防水池(消防水罐等)、消防供水泵房以及消防供水管网系统等进行整体规划设计。有效避免因分析不足,导致厂区消防给排水系统的设计能力过大或过小,造成资源浪费及消防风险。消防给排水设计除了对整个厂区进行分析外还应考虑后期工厂的改扩建对消防给排水设施的影响,为业主提供合理的设计方案。
4.2合理的优化管道布置
在石油化工厂的消防给排水设计的过程当中,一定要加强消防给排水系统的整体布局意识,尤其是管道系统的设计本身就是一项非常复杂的工作,所以在实际的设计过程当中,一定要遵守一定规律,例如:在管道布置的过程当中,一定要优先布置占用空间大的重力流排水流管道,避免出现管道被占位的情况发生。在出现管道交叉问题时,~定要遵循“冷水管避让暖水管”“压力流管避让重力流管”等一系列的原则,确保后期消防给排水管道施工有效进行。
4.3合理优化管道施工条件
消防给排水管道应敷设在具有良好地质条件中,当处于地质条件较差时,应充分考虑概算及相关的施工费用,加强管道基础设计要求,保证管道施工质量,确保后期消防给排水管道正常使用,避免风险发生。
5结语
综上所述,石油化工企业消防给排水工程设计是一项十分复杂的工作,需要从多方面进行综合分析考虑,并严格按照相关规范要求进行设计,在最大限度上控制好每一个环节的质量水平,这样才能在很大程度上提升石油化工企业整体的消防给水排水设计质量水平。
参考文献
[1]中国石化集团宁波工程公司.SH3015-2003石油化工企业给排水系统设计规范[S].北京:中国石化出版社,2011.
[2]中石化宁波工程有限公司.$H3034-2012石油化工给排水管道设计规范[S].北京:中国石化出版社,2013.