消防水炮在石化裝置中的應(yīng)用
消防水炮在滅火水量上具有流量大、射程遠(yuǎn)的特點(diǎn)。在《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中,推薦單只水炮選用流量為30~40L/s,實(shí)際上目前國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠商提供的水炮供水可達(dá)50~60L/s。根據(jù)消防水炮的工作壓力和水炮仰角不同,其射程可達(dá)45m~70m。
1.消防水炮在石化企業(yè)中,對(duì)于工藝裝置內(nèi)的甲、乙類(lèi)設(shè)備的框架平臺(tái),當(dāng)平臺(tái)高度超過(guò)15m時(shí),通常沿梯子敷設(shè)半固定的消防給水豎管,以供消防專(zhuān)職人員在需要時(shí)使用。這種給水豎管具有造價(jià)低、設(shè)備簡(jiǎn)單、使用靈活等優(yōu)點(diǎn),對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)的初起火災(zāi)具有有效的控制能力。但是,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后并在火場(chǎng)產(chǎn)生了一定的輻射熱,使消防人員難以靠近時(shí),消防給水豎管就難以被啟用。針對(duì)這種情況,如使用消防水炮則可以充分發(fā)揮滅火效力,并能保護(hù)消防人員的人身安全。
2.消防水炮特點(diǎn)
消防水炮在滅火水量上具有流量大、射程遠(yuǎn)的特點(diǎn)。在《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中,推薦單只水炮選用流量為30~40L/s,實(shí)際上目前國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠商提供的水炮供水可達(dá)50~60L/s。根據(jù)消防水炮的工作壓力和水炮仰角不同,其射程可達(dá)45m~70m。與傳統(tǒng)的消火栓系統(tǒng)相比,當(dāng)火場(chǎng)需要40L/s流量的消防用水時(shí),如采用消火栓系統(tǒng),則需要5L/s流量的水槍8只,即使滅火時(shí)每人操作一只水槍?zhuān)残枰?個(gè)人來(lái)完成。但如果使用消防水炮向火場(chǎng)供水,則一系列操作僅由一個(gè)人即可完成。通常,甲乙類(lèi)廠房或裝置的消火栓充實(shí)水柱要求為13m,消防水炮可使滅火距離增大二倍甚至更多,因此消防水炮具有更大的滅火范圍,對(duì)消防人員免遭遇火場(chǎng)輻射熱傷害的防護(hù)更可靠。
3.消防水炮應(yīng)用設(shè)計(jì)
上述主要介紹了消防水炮的一些優(yōu)點(diǎn),讓消防水炮發(fā)揮其作用的個(gè)重要環(huán)節(jié)就是合理的設(shè)計(jì)。消防水炮的產(chǎn)品說(shuō)明中,一般有幾個(gè)重要參數(shù):額定工作壓力(P0)、額定流量(qs0)、工作壓力范圍、射程(仰角30o時(shí))、回轉(zhuǎn)角、俯仰角范圍等等。在選用消防水炮時(shí),一般要根據(jù)被保護(hù)的裝置或?qū)ο缶嚯x水炮設(shè)置點(diǎn)的水平距離及被保護(hù)對(duì)象的高度等初步選擇一種水炮的型號(hào),然后根據(jù)消防水泵的實(shí)際供水壓力(Pe)復(fù)核消防水炮實(shí)際的水平射程、被保護(hù)對(duì)象的高度是否在消防水炮的保護(hù)范圍之內(nèi),然后再?gòu)?fù)核水炮在實(shí)際壓力作用下能供給的消防水量(qs)。
例如,某一石化裝置,裝置高度為60m,距離水炮設(shè)置點(diǎn)20m。水炮炮臺(tái)高度25 m。擬在裝置兩側(cè)設(shè)置水炮。水炮初定為PSKY40型液控消防水炮,這是一種水霧-直流水兩用水炮,其額定流量為40L/s,額定工作壓力0.8MPa,仰角30o時(shí),射程≥52m,仰角70o時(shí),射高≥35m,回轉(zhuǎn)角度+135o,俯仰角度-30 o~70 o。選定水泵后,經(jīng)計(jì)算,水炮的實(shí)際工作壓力為1.1MPa。在水炮實(shí)際工作壓力為1.1MPa時(shí),進(jìn)一步復(fù)核其水炮實(shí)際出流量和射程、射高。當(dāng)水炮仰角為30o時(shí),設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)射程與水炮額定壓力、額定射程、水炮實(shí)際使用壓力之間的關(guān)系如下:
qs=qso√ ̄pe/po(1)設(shè)計(jì)流量: [1]
Ds=Dso√ ̄pe/po(2)設(shè)計(jì)射程: [1]
上式中,qs——水炮設(shè)計(jì)流量,單位:L/s
qso——水炮額定流量,單位:L/s
Pe——水炮設(shè)計(jì)壓力,單位:MPa
Peo——水炮額定壓力,單位:MPa
Ds——水炮設(shè)計(jì)射程,單位:m
Dso——水炮在額定工作壓力下的射程,單位:m
水炮在仰角為70 o時(shí),其設(shè)計(jì)射高和達(dá)到其射高時(shí)的水平射程,一般根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,分別取55% Ds和33%Ds。
將水炮實(shí)際工作壓力1.1MPa,代入上兩式中,經(jīng)計(jì)算,水炮的實(shí)際流量為46.9L/s,當(dāng)仰角30o時(shí),射程:68.01m;仰角70o時(shí),射高:37.41m;達(dá)到射高點(diǎn)的水平距離為22.44 m。水炮大射高應(yīng)為水炮炮臺(tái)高度加上水炮在實(shí)際工作壓力作用下的射高,合計(jì)62.71 m>裝置高度60m,水炮在高射高時(shí),射程22.44 m>裝置距離水炮20m,消防用水量46.9L/s>40L/s,滿足滅火要求。
一般情況下,上述復(fù)核應(yīng)根據(jù)水炮供應(yīng)商提供的流量-噴射壓力、射程-噴射壓力曲線圖或根據(jù)供應(yīng)商提供的計(jì)算公式進(jìn)行復(fù)核計(jì)算。
消防水炮除用于生產(chǎn)裝置的消防外,對(duì)于有較多儲(chǔ)罐的甲乙類(lèi)儲(chǔ)罐區(qū),當(dāng)采用固定式冷卻水系統(tǒng)時(shí),供應(yīng)各儲(chǔ)罐的消防冷卻水管道很多、控制閥門(mén)也很多,無(wú)論是設(shè)計(jì)、施工都很不方便,此時(shí),采用消防水炮系統(tǒng)則更顯示出其性。
消防水炮系統(tǒng)雖然具有上述的諸多優(yōu)點(diǎn),但其造價(jià)較高,較難為中小型用戶(hù)接受。目前的消防規(guī)范上只在《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中對(duì)其有所提及,且規(guī)范用語(yǔ)為“宜”,這在某些方面上影響了水炮的應(yīng)用。