防冻雨淋阀橇在寒冷地区石油库中的应用

摘　要：雨淋阀因其开启迅速、运行稳定、安全可靠等优点，近几年在石油库消防系统中得到普遍应用。由于受特殊气候环境影响，雨淋阀在寒冷地区使用过程中出现诸多问题，造成雨淋阀应用推广缓慢。在对寒冷地区雨淋阀防冻措施中存在问题的分析研究基础上，本文详细阐述了防冻雨淋撬在实际应用中的优点，得出在寒冷地区石油库中采用防冻型雨淋阀橇具有可靠的安全保障性结论。

关键词：寒冷地区　石油库　消防　防冻雨淋阀橇

雨淋阀在民用建筑消防系统中应用广泛，近年来随着国家能源战略的调整，石油作为重要能源已积极扩大储备，石油库建设规模得到迅猛发展。石油库属爆炸和火灾危险性设施，为确保石油库的安全运行，雨淋阀在石油库消防设计上开始得到推广运用。雨淋阀能否及时动作，对石油库消防灭火起着关键作用，因此在寒冷地区雨淋阀所采取的防冻措施是否有效更尤为重要。

一、雨淋阀在石油库消防中应用现状

采用液压原理控制阀门开启和关闭的消防专用阀门统称雨淋阀，其控制可采用液控、气控、电控和电、气双控或集中控制等方式。雨淋阀具有以下优点：一是密封严密，不易泄漏，可在线维护；二是手动开启迅速、可靠、方便；三是无机械转动件，避免机械卡死，运行可靠；四是开启稳定，无水力冲击，供水保障性高。

1.雨淋阀安装位置

在石油库消防设计中，雨淋阀一般应用于自动控制的稳高压消防冷却水系统。为保证快速出水，要求冷却水系统在满足规范要求的冷却水泵启动后5min内储罐喷淋装置出水的前提下，空管段尽量短，雨淋阀大都安装在防火堤外从冷却水环网接出的上罐冷却水干管处，且为减少管线长度、节省投资，雨淋阀设置的数量一般与储罐数量一致。

正常工况下，雨淋阀处于关闭状态，阀前为充满水的稳高压系统，阀后为连接储罐喷淋装置的上罐冷却水支管，上罐支管平时为空管。着火时，雨淋阀接收指令开启，冷却水进入喷淋装置进行冷却降温。雨淋阀工作流程如下：

消防水罐冷却水泵罐区冷却水环网上罐冷却水干管雨淋阀上罐

冷却水支管储罐喷淋装置

2.雨淋阀常用防冻措施

由于雨淋阀前段平时为不流动的死水，在寒冷地区极易出现雨淋阀冻裂现象，使石油库消防系统存在严重隐患。因此，寒冷地区石油库设置的雨淋阀必须考虑防冻。目前雨淋阀采取的防冻措施主要有保温井、伴热阀井、采暖阀室及保温伴热阀罩等。

2.1保温井及伴热阀井

为保证消防系统在冬季正常运行，寒冷地区稳高压冷却水管线均埋设在土壤冰冻线以下，因此，雨淋阀在井内安装的方式较普遍。用于安装雨淋阀的阀井一般采用钢筋混凝土结构，井口为双层保温井口。

保温井是在井内壁安装一层保温层。

保温层一般采用苯板，厚度不小于80mm。

伴热阀井是通过电伴热或蒸汽伴热的方式，使安装在井内的雨淋阀维持不低于4℃的工作温度。

2.2采暖阀室

采暖阀室是将雨淋阀集中安装在地面阀室内，通过电采暖或热水采暖来维持雨淋阀工作温度。阀室一般与消防泵房合建，对于满足不了5min出水要求的消防系统，阀室临近罐区设置。

2.3保温伴热阀罩

保温伴热阀罩是用镀锌铁皮做外壳将雨淋阀全部包住，壳内雨淋阀采用电热带伴热，壳与雨淋阀之间的空隙用保温材料填充。

二、寒冷地区雨淋阀运行存在的问题

通过对新疆地区几个大型油库的调研，传统的雨淋阀防冻措施在运行过程中存在着诸多问题。

1.井内设置的雨淋阀

井内设置的雨淋阀指防冻措施采用保温井及伴热井的雨淋阀。此类防冻措施存在以下问题：

1.1由于管线安装在冰冻线以下，阀井较深，进、出阀井需要爬上爬下，既不便捷又存在安全操作隐患，且阀井空间小，维护也不方便；

1.2在使用中，雨淋阀的排水阀会一直排水，由于阀井较深，井内的水无法依靠重力流排入库区排水系统，造成井内积水，给雨淋阀安全运行带来隐患。

1.3雨淋阀阀体较大，一般与上罐泡沫混合液干管的控制阀放置在同一个井内，阀井空间较大。王家沟油库中阀井的平面尺寸为3.5m×2m，深为3.5m，由于阀井空间大，即使采取了伴热井的保温措施，仍出现了个别雨淋阀冻裂现象，致使消防系统的安全性得不到保障。

2.地面设置的雨淋阀

地面设置的雨淋阀主要指防冻措施采用伴热阀罩及采暖阀室的雨淋阀。此类防冻措施存在以下问题：

2.1采用保温伴热阀罩防冻的雨淋阀存在维护不便，对施工及保温材料要求高的问题。

2.2为节省基建费用，石油库大都是采用雨淋阀集中设置在一个阀室的方式。该安装方式虽然避免了井内设置雨淋阀的弊端，但基建费用高，雨淋阀至储罐段的管线长度加大。且因是地面建筑物、占地面积较大，临近罐区布置困难，若与消防泵房合建，不但增加管线长度，还需满足消防泵启动后，储罐喷淋装置5min出水的时间要求。因此，受设置条件的限制，阀室安装雨淋阀的做法较为少见，新疆地区仅在独山子140×104m3原油储备库中采用过。

三、防冻雨淋阀橇的应用

针对雨淋阀在寒冷地区防冻措施中存在的问题，设计与雨淋阀厂家一道开发研制出针对寒冷地区使用的防冻型雨淋阀集成撬。该撬是将保温彩钢板房与雨淋阀结合，内设电采暖保温。按最优设计原则，该撬一般设置在罐区附近，因此，为方便灵活摆放，保温房在满足安装、维护的前提下，尽量减小体积。单个雨淋阀撬的尺寸为1m（厚）×2m（长）×2m（高），可根据现场情况及设计需求，做成1～3个雨淋阀组合集成撬，为方便运输，该集成撬最多组合不宜超过3个。

防冻型雨淋阀橇具有以下优点：

1.维护和紧急操作无须下井，方便、快捷和安全；

2.全保温结构和自动温控系统能确保橇内阀组和进水管道在寒冷环境下也能正常运行，同时节能环保；

3.集成化装置，管道安装和电器接线一站式完成，缩短建设周期和安装成本；

4.橇内温度远程监控，短线故障自动报警；

5.体积小，节省占地。

防冻型雨淋阀橇研制成功后，首先在独山子100万吨/年乙烯工程中的轻烃球罐区应用，经过一个冬季的运行，防冻效果明显，具有的多项优越性，受到用户的好评，因此在随即开展的独山子300×104m3国家原油储备库中得以推广应用，并通过-45℃极寒温度的考验。经过这两个项目的验证，目前防冻型雨淋阀橇已在新疆地区油田及石化企业得到广泛推广。

四、结论

防冻型雨淋阀橇是在对寒冷地区雨淋阀在防冻措施上存在问题的客观分析基础上开发出的一种新型产品，通过实践证明，防冻型雨淋阀橇成功克服了以往雨淋阀在防冻措施上存在的弊端，具有了更多的优越性，为雨淋阀在寒冷地区石油库中推广应用起到积极地推动作用。

作者简介：王睿（1967-7），女，汉，新疆克拉玛依，中国石油工程设计公司新疆设计院，本科，油气田消防、给排水、油田水处理等。