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摘 要：本文通过对天然气输气管道工程中设有多层综合楼的五级站场消防设置的讨论，论述了此类站场消防系统的设计，并通过计算确定了消防设施的选用。
关键词：天然气管道工程 五级站场 消防给水系统
一、前言
随着世界对天然气这种优质清洁能源和燃料需求量的不断增长和大批边远气田的开发，天然气长输管道技术水平得到了很大提高，天然气管道系统也日趋复杂。根据天然气长输管道技术的特点，加强工程技术的管理，保证长输管道系统的安全运行，消防系统的设置是重要的一部分。
二、站场消防设置的讨论
长输管道工程中的输气站场多为小型站场（五级站），站内功能单一，火灾的影响面积较小，不易造成重大火灾损失，其主要消防对象是天然气工艺装置。
根据《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004
“3.2.3集气、输气工程中任何生产规模的集气站、计量站、输气站（压气站除外）、清管站、配气站等定为五级站场
8.1.2集输油工程中的井场、计量站等五级站，集输气工程中的集气站、配气站、输气站、清管站、计量站等五级压气站、注气站，采出水处理站可不设消防给水设施
8.6.4油气站场建筑物消防给水应符合下列规定
1.本规范第8.1.2条规定范围之外的站场宜设置消防给水设施”
对于容量小、火灾危险性小的五级站，若建一套消防给水设置，总投资甚大，故一般可不设消防给水设施，这类站场应按规范要求设置一定数量的消息移动灭火器材，扑救以消防车为主
但是对于容量大、火灾危险性大、站场性质和所处地理位置重要、地形复杂的站场，应适当提高消防设置的标准
以某工程分输站为例，对消防给水系统的设置做如下讨论
分输站设计处理能力9.5×108m3/a，主要功能
——站场事故状态下的快速截断
——进站天然气过滤、计量
——天然气分输调压
——站场自用气供给系统
——站场紧急放空系统
——事故状态及维修时的放空和排污
——站场辅助配套系统
——站场数据采集与监控
本站设有工艺装置区（40mx85m），综合楼（16.6mx48.0m）及其他辅助用房等构筑物，根据《石油天然气工程设计防火规范》，本站属于五级站场，为考虑生产管理的需要，按有人值守建设，西安东分输站考虑人员的住宿，本站综合办公楼，建筑面积2224.9m2，三层平屋顶建筑，建筑高度为10.95m，一、二层层高为3.6m，三层层高为3.3m，体积为7724.46 m3，耐火等级为二级
根据《建筑设计防火规范》GB500016-2006
“8.1.2在城市、居住区、工厂、仓库等的规划和建筑设计时，必须同时设计消防给水系统。城市、居住区应设市政消火栓。民用建筑、厂房（仓库）、储罐（区）、堆场应设室外消火栓，并应符合本规范第 8.3.1条规定
消防用水可由城市给水管网、天然水源或消防水池供给。利用天然水源时，其保证率不应小于97%，且应设置可靠的取水设施
耐火等级不低于二级，且建筑物体积小于等于3000m3的 戊类厂房或居住区人数不超过500人且建筑物层数不超过两层的居住区，可不设置消防给水
根据以上规范要求，本站需设置消防给水系统
“8.3.1除符合本规范第8.3.4条规定外，下列建筑应设置DN65的室内消火栓
4.超过5层或体积大于10000m3的办公楼、教学楼、非住宅类居住建筑等其他民用建筑”
8.3.1条文说明：集体宿舍、公寓等非住宅类居住建筑的室内消防给水设计，要按照公共建筑的要求进行
本综合楼为底层办公用房、机柜间及控制室等，二、三层为宿舍及其他办公用房，所以应该按非住宅类居住建筑考虑
综上，从满足最高防火要求原则基础出发，本站考虑室外消防冷却水部分，设消防冷却给水系统一套。该系统由水源井、消防水池、移动式柴油机消防水泵、水枪及水龙带组成
消防能力设计
室外消防用水量： 20 L/s
火灾延续供水时间： 2h
消防冷却水量： Q1=20×2.0×3.6 = 144 m3
三、消防系统设置
1.消防设备选型
按最不利水枪工况计算
一次消防用水强度20 L/s（用来确定泵的流量）
一次消防冷却水量（消防设计用水量）： ≥144 m3（用来确定消防冷却水池的容积）
消防冷却水泵吸水管DN100 流速v=2.31m/s（选用20L/s，选DN150，根据软件校核流速）
消防冷却水泵吸水管 DN100 流速v=2.31m/s i=0.1069 管线长度按10m計算，沿程水头损失为 1.069m，局部水头损失按沿程水头损失30%计算为0.3207m，总水头损失为1.3896m
GB50183-2004《建筑防火规范》第8.1.3室外消防给水当采用高压或临时高压给水系统时，管道的供水压力应能保证用水总量达到最大且水枪在任何建筑物的最高处时，水枪的充实水柱仍不小于10m；注1条规定每个消火栓的出水量不应小于5L/s，则取Q=5L/s
H=H1+h1 +h吸+ h水带+0.01Z0
h水带= 10-3AzLdQ2
式中：H1-综合楼最不利点高度，0.105MPa；
h1—最不利水枪枪额定工作压力，MPa，Q=5 L/s时， h1=0.17 MPa；
h水带-最不利消防冷却水枪前衬胶水带水头损失，MPa； Az—水带阻力系数，见表3.1-1
Ld—水带长度，m
Q—水枪枪额定设计流量，L/s
Z1—最不利消防冷却水枪出口与消防水池最低液位的高程差，m。
水带阻力系数Az值 表3.1-1
此项目中取Az=0.0172，Ld=120m，
∴H水带 =10-3×0.0172×120×52=0.0516MPa=5.16m
∴H=10.5+17.0+0.2349m+5.16m+3.0m=35.89m
综上，消防泵扬程≥40m。
2.消防设施选用
2.1移动式柴油机消防泵
数量：3台（2用1备）
流量：10L/s
扬程：50m
2.2消防水池：
尺寸：6m×12m×3.0m（H）
有效容积：180m3
火灾时同时启动消防泵2台，消防水量为20L/s，消防水池有效容积180m3>140 m3，满足本站初期火灾消防用水强度及水量的要求
天然气工艺装置区，火灾危险性分类属甲B气体火灾，严重危险等级，按照《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004及《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005要求，采用移动式灭火方式，设置一定数量的推车式、手提式磷酸铵盐干粉灭火器满足消防要求；综合楼及辅助用房，火灾危险性分类属固体物质火灾，中危险等级，按《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005要求设置手提式手提式磷酸铵盐干粉灭火器满足消防要求
以上消防方式的设置既满足火灾时消防要求，又不会造成较大的投资，对于此类站场消防系统的要求是非常合理的
四、总结
随着西气东输、西气东输复线、川气东送及一批LNG项目的建成，我国的天然气网络构建日渐成熟和完善，但不乏出现一些新问题，新挑战，消防系统设置应秉着严格执行国家、行业及地方制定的有关规定、标准、规范和法规；贯彻 “预防为主、防消结合”的方针，从全局出发、统筹兼顾，做到保障安全，方便使用，經济合理。
参考文献
[1]云成生等，石油天然气工程设计防火规范，中国计划出版社（北京），2004.
[2]经建生等，建筑设计防火规范，中国计划出版社（北京），2006.
[3]胡传评等，建筑灭火器配置设计规范，中国计划出版社（北京），2005.
关键词：天然气管道工程 五级站场 消防给水系统
一、前言
随着世界对天然气这种优质清洁能源和燃料需求量的不断增长和大批边远气田的开发，天然气长输管道技术水平得到了很大提高，天然气管道系统也日趋复杂。根据天然气长输管道技术的特点，加强工程技术的管理，保证长输管道系统的安全运行，消防系统的设置是重要的一部分。
二、站场消防设置的讨论
长输管道工程中的输气站场多为小型站场（五级站），站内功能单一，火灾的影响面积较小，不易造成重大火灾损失，其主要消防对象是天然气工艺装置。
根据《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004
“3.2.3集气、输气工程中任何生产规模的集气站、计量站、输气站（压气站除外）、清管站、配气站等定为五级站场
8.1.2集输油工程中的井场、计量站等五级站，集输气工程中的集气站、配气站、输气站、清管站、计量站等五级压气站、注气站，采出水处理站可不设消防给水设施
8.6.4油气站场建筑物消防给水应符合下列规定
1.本规范第8.1.2条规定范围之外的站场宜设置消防给水设施”
对于容量小、火灾危险性小的五级站，若建一套消防给水设置，总投资甚大，故一般可不设消防给水设施，这类站场应按规范要求设置一定数量的消息移动灭火器材，扑救以消防车为主
但是对于容量大、火灾危险性大、站场性质和所处地理位置重要、地形复杂的站场，应适当提高消防设置的标准
以某工程分输站为例，对消防给水系统的设置做如下讨论
分输站设计处理能力9.5×108m3/a，主要功能
——站场事故状态下的快速截断
——进站天然气过滤、计量
——天然气分输调压
——站场自用气供给系统
——站场紧急放空系统
——事故状态及维修时的放空和排污
——站场辅助配套系统
——站场数据采集与监控
本站设有工艺装置区（40mx85m），综合楼（16.6mx48.0m）及其他辅助用房等构筑物，根据《石油天然气工程设计防火规范》，本站属于五级站场，为考虑生产管理的需要，按有人值守建设，西安东分输站考虑人员的住宿，本站综合办公楼，建筑面积2224.9m2，三层平屋顶建筑，建筑高度为10.95m，一、二层层高为3.6m，三层层高为3.3m，体积为7724.46 m3，耐火等级为二级
根据《建筑设计防火规范》GB500016-2006
“8.1.2在城市、居住区、工厂、仓库等的规划和建筑设计时，必须同时设计消防给水系统。城市、居住区应设市政消火栓。民用建筑、厂房（仓库）、储罐（区）、堆场应设室外消火栓，并应符合本规范第 8.3.1条规定
消防用水可由城市给水管网、天然水源或消防水池供给。利用天然水源时，其保证率不应小于97%，且应设置可靠的取水设施
耐火等级不低于二级，且建筑物体积小于等于3000m3的 戊类厂房或居住区人数不超过500人且建筑物层数不超过两层的居住区，可不设置消防给水
根据以上规范要求，本站需设置消防给水系统
“8.3.1除符合本规范第8.3.4条规定外，下列建筑应设置DN65的室内消火栓
4.超过5层或体积大于10000m3的办公楼、教学楼、非住宅类居住建筑等其他民用建筑”
8.3.1条文说明：集体宿舍、公寓等非住宅类居住建筑的室内消防给水设计，要按照公共建筑的要求进行
本综合楼为底层办公用房、机柜间及控制室等，二、三层为宿舍及其他办公用房，所以应该按非住宅类居住建筑考虑
综上，从满足最高防火要求原则基础出发，本站考虑室外消防冷却水部分，设消防冷却给水系统一套。该系统由水源井、消防水池、移动式柴油机消防水泵、水枪及水龙带组成
消防能力设计
室外消防用水量： 20 L/s
火灾延续供水时间： 2h
消防冷却水量： Q1=20×2.0×3.6 = 144 m3
三、消防系统设置
1.消防设备选型
按最不利水枪工况计算
一次消防用水强度20 L/s（用来确定泵的流量）
一次消防冷却水量（消防设计用水量）： ≥144 m3（用来确定消防冷却水池的容积）
消防冷却水泵吸水管DN100 流速v=2.31m/s（选用20L/s，选DN150，根据软件校核流速）
消防冷却水泵吸水管 DN100 流速v=2.31m/s i=0.1069 管线长度按10m計算，沿程水头损失为 1.069m，局部水头损失按沿程水头损失30%计算为0.3207m，总水头损失为1.3896m
GB50183-2004《建筑防火规范》第8.1.3室外消防给水当采用高压或临时高压给水系统时，管道的供水压力应能保证用水总量达到最大且水枪在任何建筑物的最高处时，水枪的充实水柱仍不小于10m；注1条规定每个消火栓的出水量不应小于5L/s，则取Q=5L/s
H=H1+h1 +h吸+ h水带+0.01Z0
h水带= 10-3AzLdQ2
式中：H1-综合楼最不利点高度，0.105MPa；
h1—最不利水枪枪额定工作压力，MPa，Q=5 L/s时， h1=0.17 MPa；
h水带-最不利消防冷却水枪前衬胶水带水头损失，MPa； Az—水带阻力系数，见表3.1-1
Ld—水带长度，m
Q—水枪枪额定设计流量，L/s
Z1—最不利消防冷却水枪出口与消防水池最低液位的高程差，m。
水带阻力系数Az值 表3.1-1
此项目中取Az=0.0172，Ld=120m，
∴H水带 =10-3×0.0172×120×52=0.0516MPa=5.16m
∴H=10.5+17.0+0.2349m+5.16m+3.0m=35.89m
综上，消防泵扬程≥40m。
2.消防设施选用
2.1移动式柴油机消防泵
数量：3台（2用1备）
流量：10L/s
扬程：50m
2.2消防水池：
尺寸：6m×12m×3.0m（H）
有效容积：180m3
火灾时同时启动消防泵2台，消防水量为20L/s，消防水池有效容积180m3>140 m3，满足本站初期火灾消防用水强度及水量的要求
天然气工艺装置区，火灾危险性分类属甲B气体火灾，严重危险等级，按照《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004及《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005要求，采用移动式灭火方式，设置一定数量的推车式、手提式磷酸铵盐干粉灭火器满足消防要求；综合楼及辅助用房，火灾危险性分类属固体物质火灾，中危险等级，按《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005要求设置手提式手提式磷酸铵盐干粉灭火器满足消防要求
以上消防方式的设置既满足火灾时消防要求，又不会造成较大的投资，对于此类站场消防系统的要求是非常合理的
四、总结
随着西气东输、西气东输复线、川气东送及一批LNG项目的建成，我国的天然气网络构建日渐成熟和完善，但不乏出现一些新问题，新挑战，消防系统设置应秉着严格执行国家、行业及地方制定的有关规定、标准、规范和法规；贯彻 “预防为主、防消结合”的方针，从全局出发、统筹兼顾，做到保障安全，方便使用，經济合理。
参考文献
[1]云成生等，石油天然气工程设计防火规范，中国计划出版社（北京），2004.
[2]经建生等，建筑设计防火规范，中国计划出版社（北京），2006.
[3]胡传评等，建筑灭火器配置设计规范，中国计划出版社（北京），2005.