（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.
论文作者:高德申
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/17
标签：泡沫论文; 冷却水论文; 强度论文; 消火栓论文; 油罐论文; 设计规范论文; 参数论文; 《电力设备》2017年第33期论文;