浅淡NFPA与GB规范在油罐消防设计中的差异
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142目前,国内原油、煤炭资源日趋紧缺,新建石化项目面临的挑战也越来越大,消防设施更是不可或缺,要更好的做到“预防为主,防消结合”的原则。
较多老、旧石化工厂消防设施更是落后和不足,已不能满足当前形势下的消防要求,存在很大的安全隐患。
因此,老、旧石化厂油罐区的消防设施整改已刻不容缓。
1 实例分析某石化分公司建于20世纪70年代,厂区内油罐区的消防设施存在严重缺漏和损坏,后续的完善也不够彻底。
随着国家规范的不断更新,厂内消防设施已不能满足当前形势下的消防要求。
现就1#、7#、9#、12#、13#及14#罐区进行消防设施的补充和完善展开讨论。
1#原油罐区共有14座,全部为外浮顶立式常压储罐。
101、102、103和109号罐为50000m 3,直径均为60m,高度均为19m;107、110、111、112、113和114号罐为30000m 3,直径均为46m,高度均为19m;104、105、106和108号罐均为20000m 3,直径均为40.6m,高度均为16m。
其中只有102后期整改做了电控消防两用炮塔。
火灾报警系统和消防冷却水系统近年已完善,如要满足现行的消防规范,需补充设计1#罐区除102外的其他罐体的消防电控两用炮。
本罐区现有的固定式消防冷却水系统和消防泡沫灭火系统均已完善并符合现行规范的要求,故不作讨论。
7#航煤罐区共7座、9#航煤中间罐区共4座、12#重催加氢原料罐区共有10座、13#甲醇罐区共3座及14#特种油罐区共14座,均无固定式消防炮;现需补充设计手动消防水炮。
12#重催加氢原料罐区共有10座,其中1203、1204、1209、1210已做了固定式消防冷却水系统,但控制为手动,其他均没做。
现需补充剩余罐体的固定式消防冷却水系统,并将12#罐区消防冷却水系统的所有控制阀门均设为电动或气动阀,实现远程自动或手动控制。
7#、9#、12#、13#及14#罐区内各罐的固定式消防泡沫灭火系统均已完善,经核算均满足现行规范的要求,故暂不进行论述。
国外油库防火标准分析中国石化安全工程研究院信息中心2003.12摘要本报告主要对API和NFPA中关于油库常压油罐方面的标准进行了调查和分析,重点从安全间距、火灾控制管理方面做分析和归纳,以期对我国油库的设计、建设、维护等方面有参考作用。
关键词:常压油罐油库标准国外油库防火标准分析1前言根据课题的需要,我们对油库常压油罐的国外标准作了初步调查,重点对API、NFPA中提供的石油常压储罐的相关规定作了介绍。
从总体来看,API对常压油罐的规定比较全面,对油库灭火管理方面也作了全面的阐述。
从他们的指导思想来看,其重点也是在防火而不在灭火,而灭火的重点放在使用干化学灭火剂灭表面火或封缝火。
我们收集的这些标准,其应用范围主要针对新建、改扩建的不加热的常压油罐。
目的为人们对常压石油储罐火灾消防有更深入的认识,给油库建设、储罐设计、油库运行操作,以及灭火人员提供相应的信息。
2 关于油库安全的标准2.1 API标准从调查的API标准看,API对油库的防火标准非常重视,制定了一系列的标准规范,我们把和常压储罐有关的部分筛选出来,见表1。
表1 API中关于油库方面的标准从表1可以看出,API中对于常压储罐的规定包括各个方面,如:储罐的常规标准;储罐的泄漏检测、维修、清理、改造;储罐的灭火管理;储罐的底部衬里等等。
2.2NFPA标准除了API外,我们对美国消防协会标准中涉及到油库安全方面的标准,也作了相应的分析,NFPA中关于常压储罐的标准主要有如下几个,见表2。
表2 美国消防协会(NFPA)另外,关于地面常压罐的标准还有美国保险商实验室的UL142《易燃和可燃液体用地面钢制罐标准》。
2.3我国标准我国关于油库方面的标准也有不少,我们把筛选结果汇于表3。
除此以外,我国还有行政法规“石油库管理制度”等。
找出我国的油库方面的标准,目的是和国外做个比较,从表3我们也看到,我国关于油库的标准和API相比还有差距,有些方面还没有专门的标准制订,如:油罐的监测方面、底部衬里方面、灭火管理方面等等。
權限本文件的修訂和批准應依據相關柏誠品管進行,本文件的任何修訂必須經過董事或以上人員授權方可進行。
起草:叶俊明復審:葛素兰批准:曾家兴版本狀況柏誠保留本文件之所有權和版權。
本文件的影印件應在柏誠質量程序的限制和控制範圍內,復印本持有者在接到要求時應將本文件返還。
1.0 引言本冊目的纪录NFPA与国标的比较。
2.0 NFPA101 Life Safety Code与GB高层建筑规范比较(正对酒店)3.自动喷水NFPA13与GB设计比较(只针对酒店)厨房排烟管 布衣槽4. 酒店项目消防水泵计算法1. NFPA应许喷淋和消火栓系统公用一套管路及一组消防泵。
在公用消防泵时应以计算(1),(2)的较大水量来选消防泵:计算 1.消防泵水流量 = 喷淋系统(NFPA13)+ 消火栓预留Hose stream allowance喷淋系统(NFPA13, OH II)= 8.1 L/min.m2 x 139 m2 = 1125.9 L/minHose stream allowance for Ordinary hazard:a. 室内消火栓Inside hose allowance = 100 gpm或 378.6 L/minb. 室内外消火栓Inside and outside hose stream = 250 gpm 或 946.5 L/min或计算 2.消防泵水流量 = 消火栓系统(NFPA14,章7.10.1)消火栓系统(NFPA14)= 500 gpm + (N - 1)x 250 gpm= 1893 L/min + (N - 1)x 946.5 L/min注意:N 是消火栓竖管数量每个消火栓系统流量不能超过1250 gpm /4732 L/min喷淋水泵(NFPA13, OH II) = 8.1 L/min.m2 x 139 m2 = 1125.9 L/min消火栓水泵(NFPA14)= 500 gpm + (N - 1)x 250 gpm= 1893 L/min + (N - 1)x 946.5 L/min注意:N 是消火栓竖管数量每个消火栓系统流量不能超过1250 gpm / 4732 L/min喷淋系统水泵流量= 8 L/min.m2 x 160 m2 = 1280 L/min消火栓系统水泵流量= 2400 L/min5. 消火栓系统NFPA14与GB设计比较6.消防排烟系统NFPA 92A与GB50045-95设计比较(正对酒店)GB高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量要求Door closer ForceDoor Width800mm 900mm 1000mm 1100mm 1200mm27 N 110 Pa 100 Pa90 Pa80 Pa80 Pa 35 N 10 Pa90 Pa80 Pa70 Pa70 Pa 44 N 90 Pa80 Pa70 Pa70 Pa70 Pa 53 N 80 Pa70 Pa70 Pa60 Pa60 Pa 62 N 80 Pa70 Pa60 Pa50 Pa50 PaNFPA92A最大极限余压表7 NFPA92A 要点NPFA 92 A smoke management concept is divided into Shaft protection and Floor / Zoned protection.NFPA 92 A放排烟概念分竖井保护法和楼层/区域保护法。
272018.01 |对应《消规》第5.1.10条建筑高度小于54米,室外消火栓设计流量小于25L /S ,室内消防流量小于10L /S ,不需要备用泵。
第6.1.10条,对于需要设置备用消防泵的建筑物,当建筑物室内临时高压给水系统仅采用稳压泵稳压时,且建筑高度大于54米和室外消火栓设计流量大于20L /S ,消防水泵的供电或备用动力应安全可靠,并应按一级负荷要求供电,否则应采用柴油发电机组作备用动力。
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.28 |CHINA HOUSING FACILITIES 建筑设计总体来看,两条规范均强调了电源的可靠性,并考虑了可靠性不能满足要求时采用其它备用动力源,《消规》要求更加详细,而且规定了可不设置备用泵的情况。
考虑到一般情况下,海外项目所在地区缺少完备的消防站,所以备用消防泵是必备的,从以往经验看,F M 等保险公司更倾向于柴油机作为主泵,而电泵是第二动力源。
这种设计习惯与国内却是相悖的,这也和我国市政供电系统相对国外较可靠有关。
3.3消防泵的启动方式N F P A 20第4.30要求,所有泵(包括稳压泵)的控制柜均应有各自独立的压力感应管线。
附图见N F P A 20第4.30条文说明。
图中,压力管线上的压力开关设置在控制箱内部,压力开关前的压力感应管线上设有两个流向朝向水泵出口的止回阀(阀芯穿2m m小孔),止回阀间距1524m m ,接至消防泵出口止回阀与切断阀之间,这和我们的习惯做法差距较大。
相对应于《消规》11.0.4中并没有要求每台消防水泵出口必须配备独立的压力开关,而是考虑在水泵出水干管上设置压力开关;此外《消规》也提供了高位水箱出水管上的流量开关或报警阀压力开关等其它启泵方式。
《消规》与N F P A 均要求将压力开关引入控制柜,但对于压力开关的连接管路及其组件的要求却有较大区别,压力感应管线的目的是减少管网瞬间压力波动导致的泵频繁误启动,提高可靠性。
技术指引–设备(消防)手册名称:NFPA 与国标的比较手册编号:TNXXX 发行编号:草稿日期:2008年9月權限本文件的修訂和批准應依據相關柏誠品管進行,本文件的任何修訂必須經過董事或以上人員授權方可進行。
起草:叶俊明復審:葛素兰批准:曾家兴0 草稿2008.09 草稿前版程序编号发行号日期内容版本狀況柏誠保留本文件之所有權和版權。
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工程专业TNXXXX 全41页之第1页百年荟萃手册编号:TNXXX发行编号:草稿日期:2008年9月工程专业TNXXXX全41页之第2页百年荟萃1.0 引言本冊目的纪录NFPA 与国标的比较。
2.0 NFPA101 Life Safety Code 与GB 高层建筑规范比较 (正对酒店)序号 内容 NFPA 101内和酒店有关的章节包括章9 , 11, 28GB 高层建筑规范PB 设计建议1. 酒店 普通 / 中危险级 高级旅馆属于一类建筑 建筑师责任章9, 楼宇及消防设备2.空调通风系统规范NFPA 90 GB50019-2003 看详细比较表3. 防排烟系统NPFA 92A ,92B. GB50045-95 看详细比较表4.垂直系统 1. 酒店有3台以下电梯,可以用一个电梯井。
2. 酒店有4台电梯,要用两个电梯井。
GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中要求电梯机房应有适当的通风,但对空调系统无明确1. 电梯井由建筑师设计,我们提醒建筑师NFPA 要救。
2. 电梯机房要有独立空调/通风系统。
如果电梯有后备电源,空调/通风系手册编号:TNXXX发行编号:草稿日期:2008年9月工程专业 TNXXXX全41页之第3页百年荟萃3. 酒店有4台以上电梯,每个电梯井不能超4台电梯。
4. 电梯机房要有独立空调/通风系统。
如果电梯有后备电源,空调/通风系统也要上后备电源。
要求。
国外燃机电厂中大型油罐消防系统设计的一些探讨作者:谭荣美来源:《中国新技术新产品》2013年第11期摘要:针对NFPA与GB在国外某燃机电厂的大型油罐消防设计中的应用,讨论NFPA与GB在大型油罐消防设计中存在的差别。
关键词:油罐泡沫消防;油罐冷却防护;美国消防规范NFPA;中国消防规范GB中图分类号:X77 文献标识码:A1 概述本文所述电厂是国外某单循环燃油电厂,装机总容量为100MW,设置有两个5000m3大型重油罐(油罐直径约24m,壁高约12.7m,两罐中心间距32.1m,四周设有防火堤),该油属于丙类液体。
业主在招标文件中要求消防设计参考美国消防规范NFPA。
关于大型油罐的消防设计,NFPA与国内消防规范相比较,其泡沫消防条文明确、可操作性强,冷却防护要求较高,但其泡沫灭火强度远小于中国规范的要求。
而按中国消防规范GB进行设计时,参考不同的规范计算出来的冷却水流量相差也较大。
现就对该油罐区消防系统设计参数的选定做简要介绍,比较NFPA与GB之间的差别,以求提高消防设计水平,得出安全、核实的消防方案。
2 规范简介电厂消防设计中常用的中国规范有《火力发电厂与变电所设计防火规范》(GB50229-2006)、《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)、《石油库设计规范》(GB50074-2002)、《水喷雾灭火系统设计规范》(GB50219-1995)等。
各规范针对性、使用性各有不同,《建筑设计防火规范》是消防设计的基本规范,但其作为一种普遍使用的规范,客观上对火电厂、大型油库针对性稍差。
随着国外工程项目的增多,NFPA的应用也越来越多,常用的美国规范有NFPA850《发电厂及高压直流换流站推荐消防2000版》、NFPA11《低倍数泡沫标准1998版》、NFPA30《易燃和可燃液体规程2008版》、NFPA15《固定式水喷雾标准2007版》等。
3 根据中国规范确定设计参数按GB50016-8.2.5及GB50074-12.1条,该油罐区设置有泡沫灭火系统、固定水喷雾冷却系统、泡沫消火栓及室外消火栓系统。
中外石油工程消防设计的差异作者:赵薇来源:《当代化工》2016年第06期摘要:论述了石油工程设计中NFPA、API等常用国际消防标准规范与对应的国内消防设计规范的不同之处,结合消防给水、消防泵、消防系统设置等方面的设计和选型,对中外消防规范进行比较分析,为今后涉外项目的消防设计提供参考。
关键词:消防设计规范;消防给水;消防泵;工程应用中图分类号:TE 48 文献标识码: A 文章编号: 1671-0460(2016)06-1284-03消防设计在石油工程项目中责任十分重大。
随着我国石油行业的发展,已经逐步从国内市场转战国际市场,因此对国际规范的学习掌握至关重要。
本文结合了某国际工程项目实例,针对国际项目中常用消防规范与国内项目运用的国标规范设计要点和使用经验进行比较分析。
1 消防给水1.1 消防用水量在国际石油工程项目消防设计中,需要计算厂区各单元发生火灾情况下的用水量,结合国际标准:(1)NFPA 15:Standard for Water Spray Fixed Systems for Fire Protection(固定水喷淋消防系统标准,以下简称 NFPA 15)、(2)API RP 2030:Application of Fixed Water Spray Systems for Fire Protection in The Petroleum Industry(石油和石化工业固定水喷淋系统规则,以下简称 API RP 2030)、(3)API PUBL 2510A:Fire Protection Considerations for The Design and Operation of LPG Storage Facilities (液化石油气存储罐的火灾防护,以下简称 API PUBL 2510A),对最不利火灾(通常为最大最远的球罐和储罐消防冷却水量)发生时用水量进行计算。
结合某国际工程实例,通过按不同规范计算,结果差异很大,NFPA 15中要求容器的冷却水强度为10.2 L/(min·m2) [1],API RP 2030要求,当消防喷淋系统用于常压储罐时,罐表面的喷淋供水强度不应小于 4.1 L/(min·m2) [2]。
浅淡NFPA与GB规范在油罐消防设计中的差异
发表时间:2018-04-17T14:49:22.397Z 来源:《电力设备》2017年第33期作者:高德申
[导读] 摘要:本文结合某国外工程油罐的消防设计,包括泡沫灭火系统和固定水喷雾冷却系统,分别就NFPA和GB规范的设计参数取值进行了说明和比较分析。
(山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250013)
摘要:本文结合某国外工程油罐的消防设计,包括泡沫灭火系统和固定水喷雾冷却系统,分别就NFPA和GB规范的设计参数取值进行了说明和比较分析。
GB规范的泡沫强度较高,而NFPA更重视泡沫消防与水消防的共同作用,水喷雾冷却水强度较大,整体上NFPA计算所需的消防水量更大。
在实际工程中,作为泡沫消防的辅助消防手段,冷却水强度的选取可通过综合比选确定。
关键词:油罐消防;NFPA;泡沫灭火;固定水喷雾冷却
1 前言
NFPA是国外工程应用最广的消防设计标准,国内单位应用更多的是GB规范,而只有熟悉NFPA与GB规范的差异,才能更好地做好工程预算,促进项目顺利执行。
其中,油罐消防设计是一项重要内容,涉及的NFPA和GB标准主要有NFPA850《发电厂及高压直流换流站推荐消防》、NFPA11《低倍数泡沫标准》、NFPA30《易燃和可燃液体规程》、NFPA15《固定式水喷雾标准》;以及GB50016-2014《建筑设计防火规范》、GB50229-2006《火力发电厂与变电所设计防火规范》、GB50074-2014《石油库设计规范》、GB50219-2014《水喷雾灭火系统设计规范》等。
以上规范具有不同的针对性和实用性,对电力工程设计中均有一定指导作用。
本文将结合某国外工程实例,说明NFPA与GB规范在油罐消防设计中的差异。
2 工程概况
本文所依据工程为东南亚某国的F级联合循环电厂,装机总容量为384.7MW,拟设三座4200m3燃油罐(油罐直径20.5m,高度14.8m,四周设有防火堤),该油燃点高于60度,为Ⅲ类液体(NFPA30,4.3条),业主倾向于采用NFPA进行消防设计。
在EPC合同谈判阶段,总包方提出“根据NFPA30第22.4条、第22.8.2条,满足距离要求的、Ⅲ类液体油罐无需设置消防措施”,而业主仍要求从安全角度,设置泡沫灭火、固定水喷雾冷却、泡沫消火栓及室外消火栓等系统。
但业主与总包方就消防设计标准(NFPA或GB)无法达成一致,需要设计人员对两种规范的设计方案进行比较。
3 NFPA规范设计参数
根据NFPA850、NFPA30、NFPA11及NFPA31规范,油罐消防主要包括泡沫灭火系统、固定水喷雾冷却系统、泡沫消火栓及室外消火栓系统等。
泡沫灭火系统设计参数:对室外固定顶罐的低倍数泡沫消防系统,NFPA11规定其灭火强度为4.1L/min•m2,持续时间为30min,并要求配置不小于2根泡沫龙带,补充于低倍数泡沫消防系统,每根龙带流量不小于189L/min,同时要求在防火堤外布置泡沫消火栓。
固定水喷雾冷却系统设计参数:NFPA11规定,“如果消防供水水源缺乏,设计人员可以不必向着火罐提供罐壳冷却;如果消防供水水量有保证,建议冷却罐壁,以防泡沫覆盖密封油罐失败导致延长自由燃烧时间”。
根据业主要求,本工程需要由消防水泵提供冷却水源,故设置固定水喷雾冷却系统,其冷却水强度按NFPA15,“着火罐水喷雾强度最小为6.1L/min•m2,相邻罐水喷雾强度最小为12.2L/min•m2”,“供给范围均为罐外表面积”。
冷却水持续时间按NFPA850,“冷却时间为2h”。
泡沫消火栓系统与室外消火栓系统:NFPA虽与GB规范有所差异,但不是主要差异,本文不再详细阐述。
4 GB规范设计参数
与NFPA类似,按照丙类液体,根据《建筑设计防火规范》、《火力发电厂与变电所设计防火规范》、《石油库设计规范》等,油罐区消防设有泡沫灭火系统、固定水喷雾冷却系统、泡沫消火栓及室外消火栓系统。
泡沫灭火系统设计参数:依据《低倍数泡沫灭火系统设计规范》,泡沫液供给强度为6.0L/min•m2,连续供给时间为30min,同时配备PQ8型泡沫枪2支,每支泡沫枪的泡沫混合液流量不应小于240L/min,连续供给时间为20min,并在防火堤外布置泡沫消火栓。
固定水喷雾冷却系统设计参数:关于冷却水强度的规定,国内各消防规范存在一定差异。
《建筑设计防火规范》要求着火罐冷却水供给强度为0.5L/s•m,供给范围为罐周长;相邻罐冷却水供水强度为0.5L/s•m,供给范围为罐周长的一半;持续供给时间为6h。
《石油库设计规范》要求着火罐冷却水供给强度为2.5L/min•m2,供给范围为罐壁表面积;相邻罐冷却水供水强度为2.0L/min•m2,供给范围为罐壁表面积一半;持续供给时间均为6h。
《水喷雾灭火系统设计规范》要求的防护冷却水供给强度为6.0L/min•m2,持续供给时间按6h计。
从上述设计参数,《建筑设计防火规范》与《石油库设计规范》计算出的设计水量接近,后者略高于前者,而均远小于《水喷雾灭火系统设计规范》的计算水量。
对于以上差异,设计人员进行了分析:油罐冷却水系统的主要目的是平时降温,发生火灾时则通过水喷雾降低着火罐及周围罐的温度,防止罐壳因高温而崩溃,防止火灾进一步蔓延恶化;《水喷雾灭火系统设计规范》中所要求的冷却水供给强度同时考虑了以上作用,《石油库设计规范》中的冷却水供给强度则主要是用于冷却保护,且《建筑设计防火规范》并不是《火力发电厂与变电所设计防火规范》的明确要求。
因此,在已有低倍数泡沫灭火系统的基础上,作为着火罐的辅助消防设施,水喷雾冷却强度按《石油库设计规范》设计是比较合理的。
泡沫消火栓系统与室外消火栓系统:同上,不再赘述。
5参数比较与结语
比较NFPA与GB规范中的设计参数及计算结果(详见表1),GB规范的泡沫强度约比NFPA高出46%,但NFPA的冷却水强度高于GB,冷却水持续供应时间低于GB,计算出的冷却水总量远超过GB规范,所需的消防水量更大。
整体看,美国NFPA标准的泡沫消防条文明确、可操作性强,但其冷却防护要求较高。
对该工程,综合考虑消防供水条件和工程造价,双方达成一致意见:油罐区的消防系统按
NFPA设计,但固定水喷雾冷却强度按GB规范设计。
表1 NFPA与GB规范主要设计参数对比表综上油罐消防设计参数的选择,NFPA更重视泡沫消防与水消防的共同作用,水喷雾强度均大于6.1L/min•m2,不仅有冷却作用,也有灭火的目标,而GB规范的冷却水强度更侧重于消防冷却。
因此,作为泡沫消防的辅助消防手段,冷却水强度的选取,可根据工程实际,从
技术、经济方面进行综合比较。
参考文献:
[1]GB50016-2014.中华人民共和国国家标准.建筑设计防火规范[S].
[2]GB50229-2006.中华人民共和国国家标准.火力发电厂与变电所设计防火规范[S].
[3]GB50074-2014.中华人民共和国国家标准.石油库设计规范[S].
[4]GB50219-2014.中华人民共和国国家标准.水喷雾灭火系统设计规范[S].
[5]NFPA 850.发电厂及高压直流换流站推荐消防.
[6]NFPA 11.低倍数泡沫标准.
[7]NFPA 30.易燃和可燃液体规程.
[8]NFPA 15.固定式水喷雾标准.。