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油气管道五级站场消防道路设计探讨

作者

刘中庆 张亚涛 刘月钊 杨国辉

国家管网集团工程技术创新有限公司 天津 300457

摘要:为解决油气管道五级站场是否需要设置消防道路、如何设置消防道路站场的问题,本文通过分析已建站场的工艺设备区道路设置和工艺设备区火灾情况,对五级站场工艺设备区消防道路设计提出解决方案。

一、前言

近年来,随着管道建设大发展,越来越多的管道站场建设运行,在地方消防审查及消防验收中,对管道站场是否消防道路的设置越来越注重。一些地方消防部门甚至提出对于油气管道五级站场需设置环形消防道路的要求,因目前相关标准规范中对此要求并没有明确的规定,导致设计人员无所适从。一方面如不按照消防部门要求则可能无法通过消防审查,另一方面如果均按照消防道路的标准进行设计,无标准可依据,且造成管道站场占地、投资增加。

为解决油气管道五级站场是否需要设置消防道路、如何设置消防道路站场的问题,本文通过分析已建站场的工艺设备区道路设置和工艺设备区火灾情况,对五级站场工艺设备区消防道路设计提出解决方案。

二、概述

油气管道五级站场的站内道路的布置 ,一般为了满足生产、运输、安装、检修、消防安全及施工的需求。而作为站内道路的消防道路,其定义为满足消防车通行及停靠要求,以便进行灭火救援,即消防道路是为了便于灭火救援而设置。消防道路技术条件不同于站内道路一般道路,其有净高、净宽、转弯半径、回车场地、消防间距等技术要求。因此不能一概认为站内道路就是消防道路,所有站内道路均按照消防道路的标准进行设计和管理。

随着越来越多的管道站场建设,在地方消防审查及消防验收中,一部分工程项目中的五级站场,地方消防部门要求设置环形消防道路,因目前相关标准规范中对此要求并没有明确的规定,导致设计人员无所适从。一方面如不按照消防部门要求则可能无法通过消防审查,另一方面如果均按照消防道路的标准进行设计,无标准可依据,且造成管道站场占地、投资增加。

三、目前设计情况

对于油气管道站场目前的设计依据主要为《天然气工程设计防火规范》(GB50183)以及《建筑设计防火规范》(GB50016)。

根据《天然气工程设计防火规范》(GB50183)中要求“油气站场储罐组宜设置环形消防道路,四五级油气站场或受地形条件限制的一、二、三级油气站场内的油罐组,可设有回车场的尽头式消防车道。回车场的面积应按当地所配消防车辆车型确定,但不宜小于15m×15m。” 该规范只对油气站场“储罐组”四周设置消防道路提出了具体要求,而对于“工艺设备区”四周如何设置消防道路没有明确的规定,而《建筑设计防火规范》对于油气场所罐区、有具体要求。如“对于甲、乙、丙类液体储罐区和可燃气体储罐区,应设置消防车道。对于甲、乙、丙类液体储罐超过1500m3、可燃气体储罐超过30000m3时,宜设置环形消防车道”,该规范对于“工艺设备区”四周如何设置消防道路也没有明确的规定。

因规范没有对工艺设备区如何设置消防道路明确,且对于规范存在部分疑问,即对于没有储罐组的四、五级油气站场,无法设置环形道路时,是否必须设置有不小于15m×15m的回车场?

一种理解是该条文只是针对储罐组四周设置消防车道的要求,即对于储罐组,一般要求应设置环形消防车道,但有两种情况下的储罐组不必设置环形车道,一种情况是四、五级油气站场的储罐组,第二种情况是受地形等条件限制的一、二、三级油气站场内的储罐组。这两种情况下,罐组旁边必须设置有回车场的尽头式消防车道,回车场的面积应按当地所配消防车辆车型确定,且不宜小于15m×15m。

第二种理解是该条要求了储罐组在一般情况下应设置环形车道,但一、二、三级油气站场受各种限制无法设置环形车道时,储罐组旁边必须设置带回车场的尽头式车道。对于四、五级油气站场,无论是否有储罐组,如果不能设置环形车道,必须设置带回车场的尽头式车道,回车场尺寸不小于15m×15m。

以上两种不同理解的区别:对于没有储罐的四、五级站,按第一种理解,不必设置不小于15m×15m的回车场,按第二种理解,如果没有供消防车调头的环形路,必须设置不小于15m×15m的回车场。而无论何种理解,对于五级站场的工艺设备区该如何设置消防道路也无法明确。

四、已建项目情况

经粗略统计已建成投产的三条长输管道五级站场,工艺设备区四周设置的消防道路见表1:

可以看出,对于是否对工艺设备区设置环形道路中往往根据工艺设备区的大小来确定,并没有明确的界定。

油气管道五级站场是否需要设置消防道路、如何设置消防道路站场的问题应通过定量计算确定一次火灾延续时间、用水量、消防车投入多少,再确定是否设置环形消防道路或者回车场,而非仅仅依靠设计人的直觉设计。

五、设计依据

根据《建筑设计防火规范》对于油气场所罐区有具体要求。如对于甲、乙、丙类液体储罐区和可燃气体储罐区,应设置消防车道。对于甲、乙、丙类液体储罐超过1500m3、可燃气体储罐超过30000m3时,宜设置环形消防车道。”可以推断出当不超过上述规模的储罐,推论出可以设置可供消防车辆掉头的回车场地即可。

可以通过计算工艺设备区地面管道的可燃气体或者可燃液体可能泄露体积,核算成储罐量,并与储罐量进行类比,从而确定是否设置环形消防道路或者回车场。

以输油站场为例,假设管道或阀门泄漏孔径25mm,站场操作人员在一定时间内发现原油泄漏,关闭紧急切断阀门,泄漏管段长度按50m考虑,可能的泄漏总量见表2:

根据输油气管道站场相关安全巡视规定,站场巡检人员应每小时对站内设施设备进行巡检,因此按照60分钟的最大泄露时间计算得出,工艺设备区“储量”远小于规范要求设置环形消防道路的门槛,无需设置环形消防道路。

在工况4情况下,按照一般原油燃烧速度0.04kg/(m2.s),计算燃烧时间约为62分钟,大于一般要求外部消防车辆30分钟左右进行进场救援的时间,因此对于输油管道五级站场工艺设备区是需要进行外部消防车救援的。

对于天然气站场来说,一般如出现火灾事故,则出现爆炸可能性较大,或者也在短时间内燃烧完毕,火灾可能影响到综合值班室或者设备间。 因此输气管道五级站场的外部消防力量应主要对象是站场内的建筑单体,而非工艺设备区。

六、结论

通过以上分析,对于输油气管道五级站工艺设备区是可以不设置环形消防道路的,而同为五级站场的输油管道五级站场和输气管道五级站场的消防作业目标不一致,可以针对性的设置消防场地。

输油管道五级站工艺设备区应考虑设置外部消防车作业的场地而输气管道五级站工艺设备区可以不设置消防道路,设备区道路可按照检修道路设计,从而可缩小道路与设备区间距,并最终缩小站场的占地面积。

参考文献

[1] 云成生,韩景宽等.石油天然气工程设计防火规范.

[2] 杜兰萍,马恒等.建筑设计防火规范.

作者简介:刘中庆,出生年月:1983.5,性别:男,民族:汉,籍贯(精确到市):河北廊坊,当前职务:总图组长,当前职称:高级工程师,学历:大学本科,研究方向:油气储运总图运输方向。