海水消防泵站的设计思路 消防工程.doc

海水消防泵站的设计思路 茂名石化公司港口公司第三作业区是茂名石化公司最大的原油储存罐区，距离茂名市市区60km，南临大海。1992年建成投用，罐区50000m3原油罐12座，总容量达到60万m3，目前两座12.5万m3的新建原油储罐正在施工，预计建成后罐区内原油储存总容量将达到85万m3。随着罐容的不断增加，罐内消防配套设施的压力越来越大，尤其是消防水水源。 　　罐区内消防系统有2台756m3/h消防给水泵，是1992年配套工程。系统采用水池供水，储水能力为3800m3，通过深井取水办法对水池进行补水。此外，罐区内还建有一座海水消防泵站作为消防备用系统。但海水对系统设备腐蚀非常严重，系统无法处于正常的备用状态，1997年后，海水消防泵站几乎瘫痪。为此，1999年公司对系统作了改造，增加1台5000m3水罐，修建一储水能力达14000m3的简易水池收集地表水和浅层地下水作为后备水源，简易水池设置补水泵站，并将原水池、新水罐和简易水池连接起来，闲置了海水后备水源。 　　2000年，由于天旱，罐区内简易水池储水全被蒸干，水池干枯期相当长，深水井也几乎干枯，简易水池的储水量无法得到保证。为解决罐区消防后备水源，问题再次回到了海水消防泵改造上。 　　1 海水消防系统存在的问题 　　海水作为消防系统的水源，其最大的优点是取之不尽。但是海水作为消防水源，却有许多问题必须解决，主要表现在以下3个方面： 　　1.1 消防给水泵腐蚀严重 　　海水中富含的MgCl 2 、CaCl 2 水解生成HCl，形成很强的酸性环境，对消防泵、管线以及阀门等消防系统的设备产生很强的腐蚀作用，甚至对奥氏不锈钢也会产生氯化物应力腐蚀开裂。为了了解海水对设备腐蚀的作用，我们作了专门的实验：用海水作水源试运海水消防泵后，立即用淡水作水源对消防泵和系统管线进行加压清洗2小时，但是第3天消防泵内零件仍发生严重的锈蚀现象，部分弹簧发生腐蚀断裂，管线内表面产生一层黄色的腐蚀物。 　　1.2 给水泵吸水管容易出现堵塞 　　尽管海水消防泵的吸水管靠近海湾，风浪较小，在设计上吸水管也采取了虹吸功能，但海水潮涨潮退时，海浪夹带着海沙以及海藻等海上生物进入吸水管，海沙甚至将吸水管深深地埋住，吸水管被堵塞，系统无法使用。我们作过统计，每3个月就要对吸水管进行清理，否则吸水管就会被堵，而吸水管清理的工作量大，费用非常高，长期维护使用，成本难以接受。 　　1.3 给水泵吸水管吸水口位置难以确定 　　海边水位会随着时间、季节的变化而变化，这给海水泵吸水管吸水口的确定带来一定的困难。吸水管设计在距离海岸近些，潮退或冬天时由于水位降低而难于吸水，大量的泥沙随着海水冲进吸水管造成管线堵塞；吸水管设计距离海岸远些，施工、维护困难大大增加，成本费用大幅度提高，而且海水泵容易产生汽蚀现象，系统无法正常投用，失去系统的功能，影响抢险灭火工作。 　　2 海水消防泵站的设计思路 　　海水泵虽然是作为后备消防给水泵，同样要求按照规定定期试运，确保系统任何时候都处于正常的备用状态。因此，海水消防系统的设计必须考虑到海水泵试运工艺流程，合理解决海水对海水消防系统设备的腐蚀和海水泵吸水管堵塞问题。以此原则，我们提出以下设计思路： 　　2.1海水泵出口管线设计 　　海水严重腐蚀系统设备是海水消防系统在使用过程中遇到的最大的问题。为最大限度地解决这个问题，在设计海水消防系统时，我们强调一个重要的原则：在非真正火灾事故期间我们要尽可能地避免海水接触系统设备。在第3作业区，淡水消防系统消防水储量高达8000m3以上，已经完全满足石油化工企业设计防火规范有关规范要求，海水系统只是作为一个备用的供水系统，以防出现不测。因此，海水泵出口直接连通淡水系统，从淡水池引管线接入海水泵入口，作为海水泵平常试运的水源，必要时还可以提高系统的供水能力，起到一泵两用功能。图1为海水泵系统工艺示意图。 　　利用淡水试运海水泵，既可以按照消防设备正常管理的要求进行试运消防泵，更重要的是能很好地解决海水接触腐蚀系统设备的致命问题，有效地消除设备隐患，保证海水消防泵随时处于备用状态。具体操作：打开阀门A6，关闭阀门A1和A5、A7，启动海水泵后缓缓打开阀门A4就可以正常试运海水泵，这样海水泵的维护不受海水的任何影响。 　　2.2 海水泵吸水管设计 　　从以上分析可以得知，海水泵吸水管的设计要考虑到海水对管线的腐蚀、冲刷以及海沙、海上生物堵塞吸水管等问题，因此我们考虑用以下的方法来避免上述事故的出现： 　　2.2.1 方案1：利用耐海水腐蚀的塑料软管直接吸水 　　理论和实际均已证明，碳钢在海水中受到海水严重腐蚀，不锈钢长期泡在海水中，同样被严重腐蚀。根据长期的观测数据，距离岸边200m