浅析港口消防给水系统

摘要：消防给水系统是港口工程建设中不可或缺的一部分，本文主要介绍了港口消防给水系统的类型，以及几种典型港口工程的消防给水系统，消防用水量的计算及管网布置，在文中跟据自己经验提出了在设计中值得注意的事项。

关键词：港口 消防给水系统 消防水量 消防管网

Abstract: the fire water system harbor construction is an integral part of, this paper mainly introduces the fire water system of the port system type, and several typical fire water system of port engineering system, fire water consumption calculation and network layout, in this paper according to his proposed with experience in design attention in matters.

Keywords: port fire water system of water pipeline fire fire

中图分类号： U652.7 文献标识码：A 文章编号：

随着我国经济建设不断发展，港口货运吞吐量持续的增长，货运品种不断的变化和增加，其中包括大量的可燃、易燃、易爆物质，港区内每天都有大量的船舶靠泊，一旦发生火灾,将会造成重大人员伤亡和财产损失。货运港口的消防安全问题日益突出，因此，做好港口消防设计对保证国家财产安全和港口的正常工作都具有十分重要的意义。港口消防给水设计是港口消防设计的一项重要任务，本文仅就几个主要设计问题进行探讨。

一、 港口消防给水系统的类型

根据港口工程总体设计规范要求，港口给水工程管道系统可以分为：1、件杂货或集装箱港区：船舶+生产+生活+消防的用水系统

2、石油化工码头：船舶+生产+生活用水系统及消防给水系统

3、煤或其他散货港区：船舶+生活用水系统及生产+喷洒除尘+消防用水系统。

按照消防水压的要求，可分为常高压给水系统，临时高压给水系统及低压给水系统。

按照陆域部分给水管网布置型式可分为环状管网与枝状管网的给水系统。

在港口消防给水设计时，应根据货种的不同及水量水压的要求，来决定是否单独设置消防给水系统。

二、 几种典型港口的消防给水系统

1、件杂、集装箱港口

件杂、集装箱码头及堆场一般采用低压制的船舶+生产+生活+消防的给水系统。在设计时，根据《建筑设计防火规范》中的规定“当采用低压给水系统时，室外消火栓栓口处的水压从室外设计地面算起不应小于0.1MP。”在满足消防车从消火栓取水的最低要求以外，同时保证在消防时，管网维持正压，满足卫生保护的需要。在利用直径为Dg65，长度为20米左右的的水龙带从消火栓向消防车加水的情况下，经过简单计算可以知道，流量10L/S时总的压力约为0.1MP。这说明最不利点处的消火栓水压为0.1MP，由于没有余量很可能不能完全满足使用需要。在《石油化工企业设计防火规范》中，规定“采用低压消防给水系统时，其压力应确保灭火时最不利点消火栓的水压，不低于0.15MP（自地面算起）。”对于可燃物较多的件杂、集装箱码头及堆场，在消防用水秒流量较大的情况下，可采用提高系统最不利点消火栓控制水压的方法，增大消防的可靠性。

2、煤、矿石等散货港口

煤、矿石等散货码头多为专业性码头，一般会有占地面积较大的露天堆场。根据环境保护的要求，对煤炭或矿石码头露天堆场要进行防尘或除尘的处理，因此，一般会设有洒水除尘的给水系统。在这种情况下，船舶用水与生活用水组成一个系统，生产、洒水除尘与消防组成一个系统，前者为低压制，后者由于除尘专业需求的供水压力比较高，一般在0.6―0.8MP，可视为临时高压给水系统。值得注意的是，煤堆场内部会因煤的自然现象引起皮带机等设施的着火，因此应引起足够的重视。

3、油品码头港口

油品码头一般设置一套独立的临时高压消防给水系统，并视情况而设置相应的消防泵房及水池。根据《装卸油品码头防火设计规范》中的规定，油品码头消防给水的水源可由天然水源、给水管网或消防水池供给。利用天然水源时，应保证极端低潮位或枯水期最低水位和冬季消防用水的可靠性，并应设置可靠的取水设施。当需以海水为消防用水时，消防设备应采取相应的防腐措施。直接利用港区给水管网的水作为消防水源时，港区给水管网的进水管不应少于两条，当一条发生故障时，另一条应能通过100%的消防用水和70%的生活生产用水总量。对于大型的油品码头，其消防用水量很大，除了向消防炮供应泡沫液和冷却水外，还应考虑水上消防船的协作供应。装卸甲类油品的一级码头，至少有一艘消防船或拖消两用船进行监护，每艘消防船消防炮的总流量不小于120L/S，每艘拖消两用船消防炮的总流量不小于100L/S。

三、 港口消防用水量的确定

港口消防用水量应根据码头及堆场、仓库的货种、储量，按照相应的规范进行计算。《建筑设计防火规范》规定，基地面积小于100ha时，同一时间内的火灾次数按一次计算。结合港口工程的情况看，由于某些工程是同一项目分期实施，若每一期的消防设计中都按一次火灾重复计算，这样显然是不合理的。所以，在设计时应统筹兼顾，对近远期工程有整体的把握，才能使港口的消防给水设计更加可靠，更加经济。火灾次数确定之后，下面就不同港口的消防用水量进行分述。

1、件杂、集装箱港口

根据港口工程总体设计规范中规定“集装箱港口拆装箱库室内外和堆场的消防用水量宜按35L/S计算，或在延续时间可按3h计算。”及“直立式码头操作平台的消防用水量宜按10L/S计算，或在延续时间可按2h计算。”由此看来，在无后方堆场的情况下，单纯的直立式码头的一次火灾消防用水量为72m3；若有后方堆场的情况下，一般按照堆场、仓库的室内外用水量来计算。对于件杂及集装箱堆场来说，一次灭火的室外消火栓用水量一般按照需水量最大的一座建筑物计算，如仓库，厂房等。特别注意的是，若碰到可燃、易燃物堆场，如粮食，棉、麻及稻草等，此时室外消火栓用水量会比一般建筑物大，达到50L/S―60L/S，所以在计算时应取更大消防用水量进行计算。在有生产、生活辅助区建、构筑物时，室内消火栓用水量应根据建筑物的体积、高度来确定。最后，按照室内、外不同的火灾延续时间及相应的消防用水量来确定整个工程的一次火灾消防用水总量。

2、煤炭、矿石等散货港口

煤炭、矿石等散货港口码头与件杂、集装箱港口不同的是，后方堆场往往有较大流量、压力的洒水除尘用水系统，而且一般与消防给水组成一个可视为临时高压的给水系统。此时，应结合除尘专业所提流量来计算整个系统的用水量。若除尘用水量大于消防用水量，应取除尘用水量为计算依据；若小于消防用水量，则应以消防用水量为主。只有彼此兼顾，才能更合理的得到设计方案。另外，值得一提的是，当有增压设备时，压力应以除尘所需压力为主，而流量取较大值；若有消防水池等蓄水构筑物时，应记得水池体积由一次消防用水量和最高日除尘用水量之和来决定。这样做是防止在火灾发生之前，堆场的洒水除尘已经将水用完，而导致火灾时无水可用的情况发生。

3、油品港口

油品码头的消防系统，应在了解油品的危险性类别、码头等级、现有水上和陆上消防能力、邻近码头或区域的现状、自然条件等因素，经技术经济比较后综合考虑确定。油品码头的消防水量，应为灭火用水量+冷却水量+水幕用水量。冷却水可以由水上和陆上消防设备共同提供，但陆上消防设备所提供的冷却水量不应小于全部冷却水量的50%。

冷却水量公式：Q=0.06FqT

Q――冷却水量（m3）；F――冷却范围（m2）；

q――冷却水供给强度，取2.5L/min•m2；T――冷却水供给时间（h）

冷却范围公式：F=3LB-fmax

B――最大船宽（m）；L――最大舱的纵向长度（m）；

fmax――最大舱面积（m2）

冷却水的供给时间可根据装卸油品类别及码头等级来确定，甲乙类一级码头为6h，若有水上消防监护时，可缩短至4h；甲乙类二、三级码头和丙类码头为4h。由以上规定可计算得出冷却水量。

水幕的用水量宜为1.0~2.0L/s•m，工作时间为1h。同时，水幕设置范围应为装卸设备的两端各延伸5m。

油品码头一般采用低倍数泡沫灭火系统，其泡沫炮、泡沫枪扑救一次火灾泡沫混合液用量公式：M=1.2ART

M――泡沫混合液设计用量（L）；A――最大保护面积（m2）；

R――泡沫混合液供给强度（L/min•m2），不小于8.0 L/min•m2；

T――泡沫混合液连续供给时间（h），甲乙类不小于40min，丙类不小于30min

按上述公式计算出的冷却水量、水幕用水量及灭火用水量相加可得出一次火灾消防总用水量。

据本人经验，对于油品码头，在设计计算之前需要确定好码头等级及油品类别，然后按照规范取出相应的设计参数，才能为后面的设计打下良好的基础，才能做出有保障的可靠的消防给水系统。

四、消防给水管网

港区内消防管网一般布置为环状，并且需要有两路进水管，以保证当一路进水管发生故障时，另一路管道能满足消防用水量的供给要求。在给水管网上设置阀门及消火栓，消火栓间距不大于120米，每个阀门关断消火栓数量不超过5个，消火栓保护半径不大于150米。在给水管网的设计中最重要的就是室外消火栓的布置，若仅仅按照规范满足间距、保护半径等要求，在某些情况下会造成局部易燃物地区室外消火栓流量欠缺的问题。比如，每个消火栓流量为10~15L/S，而在稻草、麦秸、芦苇等易燃物堆场的消防用水量可达到50~60L/S，那么在堆场周围任意150米范围内则需要5个或6个室外消火栓。只按照120米间距布置一个消火栓显然是不够的。所以，本人认为，在处理易燃物堆场消防给水问题时，不能仅仅照搬规范进行设计，还需全方位的布置好管网及消火栓。

五、结语

近年来，港口在国家及人民生活中发挥着极其重要的作用，随着其不断地发展和变化，港口设计的重要性越来越明显，复杂性越来越突出。

为保障港口的正常和可持续性运行，消防设计无疑又是重中之重。因此，在做消防设计时，除了要做到科学、严谨之外，还要做到统筹兼顾，放眼未来。这样，才能合理的设计消防系统，一旦发生火灾，确保提高灭火效率，最大程度的降低火灾危害，最大能力的保障人民生命财产安全。

参考文献：

【1】 中华人民共和国建设部. 建筑设计防火规范[GB50016-2006]

【2】 中华人民共和国交通部装卸油品码头防火设计规范[JTJ237-99]

【3】 中华人民共和国建设部. 石油化工企业设计防火规范[GB50160-2008]

冯昱，男，中交第二航务工程勘察设计院有限公司，助理工程师，主要从事港口给排水及消防设计工作

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