白酒厂勾调车间消防给水系统浅析

黄昱瑶，徐志林

（中国轻工业成都设计工程有限公司，四川成都 610000）

0 引言

随着轻工产业的发展，食品酒类行业的生产技术逐步迭代升级，由此衍生出的诸多白酒厂技术改造项目亟需更加规范的消防工程作为安全生产的重要保障。

本文结合《酒厂设计防火规范》等相关规范对贵州某白酒厂的勾调车间工程实例进行各项消防给水系统分析，并探索在工程实际情况中可能出现的特殊情况及解决思路。

1 某白酒厂勾调车间消防给水系统概述

1.1 工程实例概况

本文所参照工程实例位于贵州省遵义市仁怀市茅台镇。茅台镇位于贵州高原西北部，地处赤水河谷地带，地势低凹。风速小，冬暖、夏热、少雨、少风的特殊小气候十分有利于酿造茅台酒微生物的栖息和繁殖[1]。

某白酒勾调车间依照地形修建，背靠山崖，采用现浇钢筋混凝土框架结构，地上六层。顶层为过车屋面，接往山顶平台。该勾调车间为甲类多层厂房，耐火等级为一级，建筑总高度23.4m。

1.2 消防给水系统概况

白酒勾调车间应设置水喷雾灭火系统或泡沫灭火系统。当白酒储罐区单罐容量小于500m3，可采用半固定式泡沫灭火系统。白酒金属储罐应采用消防冷却水系统，设计喷雾强度不应小于6L（/min·m2），持续喷雾时间不应小于4h。且白酒勾调车间的灭火器配置场所危险等级应为严重危险级[2]。

本文研究的工程实例中，白酒勾调车间设有金属储罐区，属于小型白酒储罐，单罐有效容积25m3。综上所述，该车间的消防给水系统分为以下4类：①室内消火栓系统；②室外消火栓系统；③半固定式泡沫灭火系统；④防护冷却水喷雾系统。

1.2.1 室内消火栓系统、室外消火栓系统

室内消火栓、室外消火栓属于最为常规的给排水消防设施。根据该建筑的使用性质、总高度、总体积，设计室内消火栓系统消防用水量为10L/s，室外消火栓系统消防用水量为35L/s，火灾延续时间3h[3]。

该车间室内消火栓系统为湿式系统，除消防水池和消防泵供水以外，还有厂区屋顶水箱及稳压泵维持的临时高压系统。由于该车间为甲类厂房，水枪的充实水柱不应小于13.0m，室内消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。

该车间有符合规范标准的室外消火栓保护，室外消火栓间距不大于120m，且在厂区总图给排水设计施工中另行表达，本文仅探讨车间内消防给水系统，因此不做赘述。

1.2.2 半固定式泡沫灭火系统

扑救酒类火灾，必须在满足食品安全要求的前提下，寻求环保、高效、可靠的灭火剂和灭火系统。目前白酒厂的金属储罐大都采用泡沫灭火系统，因此酒厂采用金属储罐储存白酒、食用酒精时，可采用泡沫灭火系统，储罐的保护面积根据储罐形式确定[4]。鉴于白酒勾调车间的金属储罐内储存的酒液燃点低、密度小，储罐规格小，该车间设置半固定式泡沫灭火系统，即固定式泡沫产生器+辅助用移动式泡沫枪的低倍数泡沫灭火系统；其中由于水溶性液体分子的极性和脱水作用，泡沫会遭到破坏导致无法浮升到液面，因此该车间选用液上喷射式泡沫产生器。

该车间的低倍数泡沫灭火系统主要保护对象为金属储酒罐，单罐有效容积为25m3，设置固定PC4型横式液上喷射式泡沫产生器，连续供给时间为25min，泡沫混合液供给强度为12L（/min·m2）。固定顶储罐保护面积以横截面积计，单罐保护面积为12.57m2。每罐设置一个泡沫产生器，并配置泡沫缓冲装置，详见剖面图如图1所示。

图1 金属罐PC4型横式液上喷射式固定泡沫生产器布置

同时配置用于扑救液体流淌火灾的辅助泡沫枪，泡沫枪单支流量240L/min，连续供给时间10min，泡沫枪设泡沫室内消火栓箱中，并配置一台SN65室内消火栓，一条25m的DN65有衬里水带，选用PQ8泡沫枪，栓箱型号为SG24A，栓口距地面距离为1.1m。泡沫消火栓箱的平面设置与常规室内消火栓平面设置同理。

泡沫液选用6%抗溶性水成膜泡沫液，系统按单个喷射器及两支泡沫枪同时启动的流量计算，泡沫液流量12L/s。泡沫混合液一次灭火用量以罐内用量、泡沫枪用量、管道剩余量计，选用ZPHY15/5囊式比例混合装置，泡沫罐、囊式比例混合器设于消防泵房中。

需要注意的是，白酒储罐区发生火灾后扑救难度大，快速启动灭火系统使抗溶性泡沫覆盖燃烧液面至关重要，因此泡沫混合液管道控制阀应能远程控制开启[4]。

1.2.3 防护冷却水喷雾系统

白酒厂的金属储罐一般多排布置，移动式水枪的射流容易被储罐和墙壁阻挡，充实水柱不易抵达需要保护的储罐，因此需采用固定式消防冷却水系统，如图2所示。

图2 金属罐防护冷却水雾喷头布置

该车间的单座储罐保护面积37.84m2，喷头数目为9个，采用K=18.9、雾化角为120°、有效距离为1.8m的水雾喷头，喷头最小压力为0.2MPa，绕罐壁顶部呈环状布置，采用电动阀控制，发生火灾时同时启动着火点储罐及周围6m范围内最多3个储罐的防护冷却水雾喷头。经复核，该储罐的防护冷却水雾喷头流量满足规范规定的水喷雾强度。

2 设计要点综述

酒精属于极性溶剂，在《泡沫灭火系统设计规范》中归类为水溶性甲类液体，因此必须强调抗溶性泡沫液的选用，以及液上喷射的喷放方式。另外需要注意的是，由于泡沫罐、泡沫混合器设置在消防水泵房中，与长期充水的室内消火栓系统、水喷雾系统不同，需要从火灾自动报警系统感应到着火点，到系统响应开始制备混合泡沫液，并输送到火灾发生的车间内，计算固定式泡沫产生器开始灭火所需的时长。因此在工程建设中还需考虑到泡沫液输送的流速、管道总长、水力损耗等。

贵州茅台镇酱香型白酒厂建设数量众多，主要修建于茅台河谷滨河地带，依山近水，地势并不平坦，厂区通常规划在较为狭长的地段。本文所涉工程实例便是非常典型的例子，白酒勾调车间所处位置与消防水泵房的水平距离约300m。依照规范，泡沫液的流速不得大于3m/s，因此泡沫混合液在厂区室外干管内的输送时间便已经超过了100s。而泡沫消防水泵启动后，泡沫混合液必须在5min内送达起火的储罐，这是需要考虑的重点之一。

防护冷却水喷雾系统对于白酒储罐的参数规定，在《酒厂设计防火规范》中的参数比《水喷雾灭火系统技术规范》更为严格，例如对于甲类液体储罐的防护冷却水喷雾供给强度的要求，如按照《水喷雾灭火系统技术规范》，供给强度2.5L（/min·m2），而在《酒厂设计防火规范》中为6L（/min·m2）；此时应以《酒厂设计防火规范》为准。

此外在制定此类车间的水消防系统方案时，还应与建筑、总图、工艺等专业积极沟通，例如事故存液池、储罐之间的防火堤及防火堤内排水等。含酒污水的排放与处理也是给排水专业在酒厂类工程中所需注意的重点，对管道材料也有特殊要求。

3 结语

在轻工业类工程建设项目中白酒厂技术改造项目属于较为复杂特殊的类别，由于酒精易挥发、燃点低，事故时易触发流淌性火灾，消防工程的建设极为重要，因此设计消防给水系统时，尤需仔细研究规范、慎重选型，设计应贴合实际情况。