向越，呂有為

1.中國石油工程建設有限公司西北分公司（新疆 烏魯木齊 830000）

2.中國石油吐哈油田分公司消防支隊（新疆鄯善 838202）

0 引言

油氣計量接轉站（以下統(tǒng)稱計量接轉站）是石油開采集輸過程中的一個中間環(huán)節(jié)，是將分散在集輸區(qū)塊的單口或數(shù)口油井的油氣混合物集中起來分別進行單井油氣計量，然后集中混輸?shù)睫D油站或集中處理站的小型站點[1]。計量接轉站規(guī)模不大，但火災危險性不小，稍有不慎，就有可能發(fā)生火災爆炸事故。按照現(xiàn)行國家相關消防技術標準，從經(jīng)濟合理性考慮，計量接轉站可不設置投資較大成系統(tǒng)的固定式消防設施，初起滅火主要依托專業(yè)消防應急救援隊伍實施[2]。如果計量接轉站地處荒漠戈壁、偏遠缺水地區(qū)，專業(yè)消防應急救援隊伍難以及時到達現(xiàn)場實施滅火救援，初起火災得不到及時有效地處置，使小火變成大火，最終造成火災蔓延和損失增大的災情發(fā)生。為解決這個問題，就國內現(xiàn)有的滅火技術在此做以探討。

1 計量接轉站火災類型

計量接轉站設施設備主要有輸油管道、進站閥組、計量分離器、加熱器，有的因油壓較低，增加了緩沖罐和輸油泵及配電柜等，無500 m3及以上的儲油罐?；馂念愋椭饕? 類[3]：一類是油氣火災爆炸；另一類是電氣火災。

1.1 油氣火災爆炸事故類型分析

計量接轉站易發(fā)生油氣泄漏的部位主要是閥組房和增壓泵房，房內設施設備主要是閥組、油泵、管道、分離器等，這些設施設備如果發(fā)生油氣泄漏，遇到點火源，就會發(fā)生油氣火災爆炸事故。按照GB 50183—2004《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》火災爆炸危險性分類和GB/T 4968—2008《火災分類》相關規(guī)定，屬于易燃、可燃液體火災，即B類火災。

1.2 電氣火災事故類型分析

計量接轉站容易發(fā)生電氣火災的部位主要是配電室，設施設備主要是配電柜及電線電纜等，按照GB/T 4968—2008《火災分類》相關規(guī)定，這些配電設施設備發(fā)生的火災屬于電氣火災，即E 類火災。

2 計量接轉站滅火技術現(xiàn)狀

2.1 設置的滅火設施滅火能力有限

據(jù)調查，偏遠缺水地區(qū)計量接轉站因規(guī)模小，按照國家現(xiàn)行相關消防標準，計量接轉站設置的滅火設施基本上是常規(guī)消防器材，如滅火器、防火毯、消防锨等，無固定或半固定式等滅火能力較強的成系統(tǒng)的滅火設施。

2.2 專業(yè)消防應急救援隊伍短時間內不能到達現(xiàn)場

偏遠缺水地區(qū)計量接轉站初起火災主要依托就近的消防站。就近的消防站大致有兩種情形：一種是在計量接轉站所屬開采區(qū)塊集中處理站附近設置的消防站；另一種是距離計量接轉站就近的城鎮(zhèn)消防站。由于地理環(huán)境及路況等因素，短時間內都不可能到達現(xiàn)場，行車時間至少都在30 min 以上，難以實施初起滅火救援。

2.3 無人值守

由于油氣集輸自動化程度的提高，偏遠缺水地區(qū)計量接轉站大多都是無人值守，一旦發(fā)生火災，難以做到及時發(fā)現(xiàn)、初起滅火的要求。

3 計量接轉站滅火技術和選型

3.1 滅火技術

偏遠缺水地區(qū)的計量接轉站易發(fā)生火災的部位主要有增壓輸油泵房、閥組房和配電室，火災類型主要是B 類火災和E 類火災。目前國內適用于計量接轉站2 類火災的滅火技術比較多，有固定式和移動式滅火技術；有管網(wǎng)式和無管網(wǎng)式滅火技術；有自動控制的非自動控制的滅火技術等。如適用B 類火災的固定式泡沫滅火系統(tǒng)及移動式泡沫滅火裝置等；適用E 類火災的管網(wǎng)式及無管網(wǎng)式氣體滅火系統(tǒng)等。這些滅火技術一次性投資有高有低,且都有適用范圍。一般情況下，適用范圍主要從5 個方面綜合考慮：①火災類型；②保護規(guī)模；③重要程度；④使用環(huán)境；⑤經(jīng)濟對比。作為B類火災，如果選擇設置一套固定式泡沫滅火系統(tǒng)（包括消防水罐、泡沫泵、泡沫液儲罐、泡沫產生器、泡沫栓、泡沫管網(wǎng)及電氣控制設備等）；或針對E 類火災，選擇設置一套管網(wǎng)式七氟丙烷氣體自動滅火系統(tǒng)（包括儲存瓶組、液流單向閥、集流管、選擇閥、安全閥、壓力信號閥、氣體滅火控制器、聲光報警器、放氣指示燈、緊急啟動/停止按扭及輸送氣體管網(wǎng)等），雖然合規(guī)可滅火，但固定式或管網(wǎng)式的滅火技術，一次性投資大，而且需要專人操作，后期運行維護成本高。

3.2 選型

按照合規(guī)合理、經(jīng)濟實用的設置原則，根據(jù)目前國內的滅火技術，綜合評估，在實際應用中，可選型一次性投資小、無需專人操作、自動控制、無管網(wǎng)或非固定式的滅火技術，以達到技術上合規(guī)，經(jīng)濟上合理、實用上可滅火的設置目的。如：依據(jù)GB 50347—2004《干粉滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》等相關地方消防標準及滅火實踐，可選型適用于計量接轉站B類火災的柜式超細干粉自動滅火裝置[4]；依據(jù)GB 50370—2005《氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》等相關地方消防標準及滅火實踐，可選型適用于計量接轉站E類火災的柜式七氟丙烷氣體自動滅火裝置[5]；依據(jù)T/CECS 10171—2022《預制式全氟己酮滅火裝置》等相關地方消防標準及滅火實踐，可選型適用于計量接轉站E類火災的柜式全氟己酮自動滅火裝置[6]等。

在目前國內無需專人操作的自動控制、無管網(wǎng)或非固定式滅火技術中，比較適用于計量接轉站B類火災和E類火災常用的滅火技術[7]，見表1。

表1 計量接轉站常用滅火技術

3.3 應用舉例

在實際應用計量接轉站常用滅火技術時，應按照國家、行業(yè)、地方等相關設計、施工及驗收標準執(zhí)行，如果有國家標準，應執(zhí)行國家標準；如果無國家標準，應執(zhí)行行業(yè)或地方標準等。應用舉例如下。

3.3.1 柜式超細干粉自動滅火裝置的應用

某計量接轉站閥組房長20 m、寬6 m、高4 m，屬于原油易燃易爆場所，火災類型是B類，不密封度≤10%，屬于嚴重危險級。采用超細干粉滅火技術全淹沒方式保護，擬選用單套額定充裝量為65 kg的柜式超細干粉自動滅火裝置，計算需要裝置的數(shù)量（N）。

依據(jù)DB35/T 1153—2011《超細干粉自動滅火裝置設計、施工及驗收規(guī)范》，計算如下：

1）計算公式。

式中：M為超細干粉滅火劑實際用量，kg；M1為超細干粉滅火設計用量，kg；M2為超細干粉滅火劑噴粉剩余量，kg；M3為單套柜式超細干粉自動滅火裝置額定充裝量，kg；V為閥組房容積，m3；C為滅火設計濃度，kg/m3；K1為危險等級補償系數(shù)；K2為不密封度補償系數(shù)；δ為超細干粉滅火劑噴粉剩余率。

2）計算參數(shù)。

3）計算過程。

①計算閥組房容積V

②計算超細干粉滅火設計用量M1

根據(jù)公式（2）：

③計算超細干粉滅火劑噴粉剩余量M2

根據(jù)公式（3）：

④計算超細干粉滅火劑實際用量M

根據(jù)公式（1）：

⑤計算裝置數(shù)量N

根據(jù)公式（4）：

4）計算結果。

經(jīng)以上計算，計量站閥組房采用全淹沒方式保護時，所需單套額定充裝量是65 kg的柜式超細干粉自動滅火裝置4套。

3.3.2 柜式七氟丙烷自動滅火裝置的應用

某計量接轉站配電室長6.8 m、寬4.2 m、高3.7 m，屬于電氣火災場所，火災類型是E類。采用七氟丙烷滅火技術全淹沒方式進行保護，計算需要裝置的數(shù)量（N）。

依據(jù)GB 50370—2005《氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》，計算如下：

1）計算參數(shù)。

滅火設計濃度C：9%；海拔修正系數(shù)K：1；配電室最低環(huán)境溫度T：10℃。

2）計算過程。

①計算滅火劑過熱蒸氣在101 kPa 大氣壓和防護區(qū)最低環(huán)境溫度下的質量體積S。

②計算配電室凈容積V凈

配電室總容積V總：

配電室內設備體積V備：

因設備內部零部件較多而且復雜，難以計算，只能對設備體積做以估算，估算值V備約1 m3。

配電室內無結構梁和柱，故V結=0。

計算配電室凈容積V凈：

③計算配電室滅火設計用量W

④計算裝置數(shù)量N

擬選用單套容積是90 L（充裝量≤1 120 kg/m3）的柜式七氟丙烷自動滅火裝置。

3）計算結果。

經(jīng)以上計算，計量站配電室采用七氟丙烷滅火技術全淹沒方式保護時，所需單套容積是90 L（充裝量≤1 120 kg/m3）的柜式七氟丙烷氣體自動滅火裝置1套。

3.3.3 注意事項

1）在計算裝置的實際儲存量時，還要計算裝置（儲瓶）充裝藥劑的剩余量，實際儲存量均應是設計用量與剩余量之和。

2）在計算裝置數(shù)量時，每座閥組房、增壓輸油泵房或配電室設置的裝置數(shù)量，均不應超過規(guī)范規(guī)定的數(shù)量。如柜式七氟丙烷自動滅火裝置不超過10套等。

3）在增壓輸油泵房、閥組房設置自動滅火裝置時，應在啟動滅火裝置前或同時，設置自動切斷易燃、可燃液體供應源的措施。

4）在全淹沒滅火方式時，柜式氣體自動滅火裝置應考慮計算泄壓面積問題，柜式干粉自動滅火裝置應考慮不密封度問題。如在應用柜式干粉自動滅火裝置時，不能自動關閉的防護區(qū)開口的總面積不應大于該防護區(qū)總內表面積的15%等。

5）在全淹沒滅火方式時，應考慮增壓輸油泵房、閥組房或配電室的面積和容積不應大于規(guī)范的要求。如七氟丙烷氣體滅火技術一個防護區(qū)的面積不宜大于500 m2，容積不宜大于1 600 m3。

6）在全淹沒滅火方式時，增壓輸油泵房、閥組房或配電室的圍護結構及門、窗的耐火極限均不應小于0.50 h，吊頂?shù)哪突饦O限均不應小于0.25 h；圍護結構及門、窗的允許壓力均不宜小于1 200 Pa。

7）柜式自動滅火裝置的安裝位置應符合相關標準。如采用全淹沒滅火方式時，干粉滅火裝置的設置位置與液面的距離不應小于l m，且應使干粉噴放不會引起液體飛濺等[10]；柜式氣體滅火自動裝置中泄壓裝置的泄壓方向不應朝向操作面等。

8）柜式自動滅火裝置的自動和手動控制及維護應符合國家、行業(yè)、地方相關標準。

4 結論

根據(jù)國內現(xiàn)有的滅火技術，針對計量接轉站的生產性質及火災類型，可設置投資小、安裝方便、無需專人操作的自動滅火設施，如柜式超細干粉自動滅火裝置、柜式七氟丙烷氣體自動滅火裝置、柜式全氟己酮自動滅火裝置等，以解決長期以來偏遠缺水地區(qū)計量接轉站初起火災得不到及時處置的問題。同時，可設置無線火災自動報警設施，提高火災早期預警能力。在石油開采集輸過程中，許多地處偏遠缺水地區(qū)的小型站點與計量接轉站生產性質類似，如計配站、選井站、中轉站、集氣站、接收站、拉油站等，初起滅火也可采用與計量接轉站相同的滅火技術。