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消防設計系統研究1

隨著建筑行業的快速發展，城市中的高層建筑數量增多，多數建筑的施工規模不斷擴大，建筑內部外部的結構復雜多樣，在滿足人們生活需求的同時，也導致建筑的消防監督工作面臨著較大的困難，因此需要做好建筑的消防監督工作，保證各項消防設施可以配置到位，降低建筑使用過程中的消防安全隱患，從而保障人們的生命財產安全。

1建筑消防監督及消防設施的重要性

消防安全是城市發展的重要基礎，也是保障人民群眾生命財產不受威脅的關鍵內容，為降低建筑消防隱患，避免在發生火災時造成嚴重的生命財產損失，需要強化建筑防火監督工作力度，在建筑內部要嚴格按照消防標準落實科學的消防設施配置，并根據建筑的使用情況制定詳細的監督管理方案，保證建筑出現火情時，可以第一時間收到報警，從而進行撲救，降低火災蔓延的速度。現階段信息技術已經被廣泛應用在消防安全監督工作，可以通過信息化設備強化消防設施的配置，可以快速判斷出現火情的具體位置，因此，為保證建筑使用環節的安全性，建筑管理人員需要落實消防監督工作內容，定期針對消防設施的配置進行優化檢查。

2建筑消防監督工作及消防設施配置存在的問題

目前建筑消防監督工作以及消防設施配置存在的問題，主要體現在以下兩個方面：第一，建筑管理人員缺乏對消防監督工作的重點，未能結合建筑情況，建立有效的監督管理系統，導致建筑使用時存在較多的安全隱患，作為消防監督工作開展的主體，監督管理人員的工作能力直接關系到監管工作質量，但是部分管理人員并不具備專業的消防知識，無法在管理過程中及時發現建筑目前存在的火災風險，與此同時，建筑的消防設計以及電氣系統等都有可能導致建筑在使用過程中出現火災；第二，針對建筑內部的消防設施缺少有效的維護與更新，消防設施的配置是為了在火災發生初級階段，可以對火情進行有效控制，不僅包括滅火救援的設備，也包括消防通道、消防報警系統等，如果消防設施什么過程中存在故障，可能會影響火災發生時的有效救援，結合目前多數建筑消防設施的配置情況來看，多數建筑在投入使用之前都會針對消防設施進行檢查，但是在長時間使用之后，由于維護管理工作不到位，設施的性能和質量都有所下降，同時對于一些老舊建筑而言，并沒有配備先進的消防設施，導致建筑內部存在較大的火災風險。

3建筑消防監督措施

3.1建立現代化監督管理系統

現階段信息技術已經被應用在各個領域中，大量的先進技術和智能設備可以有效提高工作效率，因此在建筑消防監督工作中也需要應用信息化技術和設備，并根據建筑內部的實際情況合理進行防火設備的配置，并通過信息系統將各種設備進行連接，共同組成防火監督管理系統，并以管理系統作為基礎，針對建筑內部的各個部位開展消防監督工作，對可能存在的消防群隱患進行排查，從而減少建筑中出現火災的概率。在進行監督排查的過程中，如果發現某區域存在火災風險，需要立即組織工作團隊進行詳細檢查，例如，如果消防設施的運行狀態不符合規定標準，則需要針對消防設施進行故障檢測，如果確定存在故障，則需要立即進行設備的維修或更換。消防監督工作應該以火災預防為主，防火監督管理系統的設置不僅需要利于管理人員工作的開展，同時還需要充分融合網絡技術，與消防指揮形成聯動機制，可以通過遠程監控的方式對建筑部的情況進行監督，與此同時，在完成現代化監督管理系統的建設之后，管理人員可以利用計算機技術搜集建筑以及各種設備的運行數據和信息，并通過分析系統進行分析和預測，結合以往的消防監督工作經驗，對潛在的火災風險進行預測，從而降低火災事故的發生。

3.2組建專業化防火監督團隊

在開展消防監督管理工作的過程中，管理人員的專業能力和職業素養直接影響監管工作的開展質量，因此需要加強管理人才的培養力度，在組建專業化防火監督團隊的過程中，需要對工作人員進行培訓和考核，考核的內容不僅包括消防監督的專業知識，同時還要求工作人員可以掌握一定的法律常識，可以有效應對監管工作中出現的各種問題，只有通過考核的工作人員才可從事防火監督工作。在日常工作中，需要定期針對消防設施進行維護和檢查，通過制定科學可行的維護檢查方案，保證各種消防設施處于正常運轉的狀態中，這就要求監督管理人員需要具備較強的工作能力和豐富的工作經驗，可以準確判斷消防設施存在的故障問題及建筑中潛在的安全風險，因此，在實際工作中需要定期組織監管人員對一段時間內的工作情況進行總結和反思，明確工作中存在的優點和不足，并對接下來的工作計劃進行適當的調整。

3.3提高火災報警處理能力

信息化防火監督管理平臺建設的過程中，需要結合信息技術的應用標準，建立相應的預警體系以及綜合評價體系，結合各類先進技術的應用優勢保證消防監督工作的順利開展，從而實現建筑火災預警，降低火災發生時的損失。信息化系統在實際應用過程中具備較強的優點，可以利用可視化功能與火災報警系統進行聯動，當發生火情時，可以在系統中直接顯示出出現火情的具體位置，并根據建筑物的使用情況對消防疏散通道進行有效監管，利用建筑中的廣播系統組織建筑內部的人員進行疏散逃生，因此信息化防火監督管理平臺的建立可以為火災發生時的疏散工作提供指導作用。

3.4建立消防監督管理數據庫

由于建筑出現火災時具備較強的空間性特征，多數火災發生過程中都具備相似的特點，因此在開展防火監督工作時，可以綜合真實火災事件的情況，建立空間數據庫，并以火災發生時的情況作為主要信息數據，分析可能出現的各種形式的火災，以及火災發生時火勢蔓延的主要特點，從而制定針對性的管控措施，通過對消防設施的動態化管理，可以在火災發生的第一時間采取有效的應對措施。在進行消防信息規劃以及建筑防火預案的過程中，要結合建筑空間的變化情況進行深度分析，并根據目前搜集到的各種數據信息，形成預測模型。與此同時，管理人員需要針對建筑內部的各種消防設施進行定量檢測，在條件允許的情況下，需要大量引進先進技術，并利用技術優勢快速獲取建筑內部的空間指標，從而設置相應的消防設施，在開展防火監督工作的過程中，要合理應用信息化管理系統，不斷豐富管理系統的應用功能，從而提升消防監督工作的質量和工作效率。

3.5優化建筑消防設計

建筑消防設計是降低建筑使用火災隱患，提高建筑安全性的重要舉措，首先，在設計過程中需要根據建筑的具體使用要求對消防系統進行科學分析，并制定完善的施工計劃，避免因施工問題導致建筑中存在火災隱患；其次，需要加強對建筑消防設計的審核力度，需要由專業部門的專業人士負責，通過對消防設計圖紙的科學分析，判斷涉及內容是否符合建筑消防相關標準，并根據國家頒布的行業條款進行嚴格審查，保證消防設計的內容具備較高的可行性；最后，當建筑完成施工進行驗收時，施工單位可以邀請消防專業人員，對消防設計方案以及施工方案進行審查，針對設計方案中不合理的地方進行更改，從而保障建筑投入使用之后的安全性。

4消防設施配置措施

4.1火災報警系統

火災報警系統是建筑消防設施中的重要組成部分，根據國家規定的相關規范需要以行業設計標準作為基礎，提高建筑火災報警裝置設置的合理性，保證防火報警系統可以在發生火災時起到警示作用，并結合不同的建筑區域設置與之對應的報警系統。只需要在日常工作過程中加強對火災報警系統的維護與保養，尤其是一些高層建筑中，人員疏散存在一定的難度，只有保證火災報警系統可以在第一時間發出警報，才可以獲取更多的疏散時間，從而降低人員財產損失。在進行火災報警系統配置的過程中，系統設計人員需要重點關注電力傳輸線路，結合報警系統防火性能的要求合理選擇線路材料，并通過科學的線路規劃，保證線路始終處于非燃燒結構中，主要目的是避免在發生火災時，火災報警系統的線路受到火情的影響，無法正常使用。

4.2消防設備配置

目前，建筑中常見的消防設備包括消防栓和消防通道，在進行內部消防系統的設計時，設計人員需要根據建筑的應用功能以及結構特點提高消防栓以及消防通道設置的合理性。對于消防通道而言，需要設置成環形通道，一旦發生火災可以滿足人們的逃生需求，結合建筑結構的形式對消防通道進行優化設計，保證消防通道在應用過程中的合理性。而針對消防栓的設計，要保證相鄰的消防栓可以共同覆蓋一定的范圍，建筑內部所有的消防栓設計需要共同覆蓋建筑的各個角落，在選擇位置時應避免出現消防死角。此外，還需要針對建筑電梯內部的消防設施進行設計，可以使用雙閥消防栓，保證建筑的電梯結構具備防火性能，從而降低火災發生時對于電梯造成的負面影響。

4.3物聯網技術在消防設施配置中的應用

消防設施的維護管理是保證救援行動可以有效開展，提高建筑消防安全的重要內容，在進行消防設施配置的過程中，建筑管理人員不僅需要根據建筑消防要求，合理選擇消防設施的安裝位置，同時需要制定設備的維護管理方案，加強故障檢測，并對消防設施的運行狀態進行監測，在傳統的管理模式中，該項工作主要是由工作人員以人工排查的方式進行，由于消防設施的配置與管理工作任務量較大，只依靠人工排查，無法準確判斷設施存在的故障問題，而物聯網技術的應用可以實現對消防設施的實時監控，為消防設施的故障診斷提供了新的途徑，管理人員可以在消防栓以及滅火器等消防設施上安裝傳感器，通過控制系統可以對設施的運行數據進行收集和分析，并通過與正常運行狀態的參數對比，判斷設施是否處于正常的工作狀態中，如果運行參數存在較大的偏差，也可以準確判斷出現故障的具體位置，可以協助管理人員及時找到故障點，當消防設施出現嚴重故障或無法運行時，利用物聯網技術可以將故障信息通過報警系統或其他方式傳遞給管理人員，而管理人員在接收到報警信息后，可以根據故障的主要類型以及故障的發生位置從數據庫中直接獲取應急處理方案，從而提升消防設施維護管理的效率。

4.4人工智能設施

人工智能是現階段信息技術發展的主要內容板塊，也是多個行業重點研究發展的主要方向，信息化管理系統的建立可以有效實現智能化消防設備與周圍環境的融合，在現有信息技術的支持下，可以利用VR技術、AI技術等，通過建立虛擬場景的方式，對立體化火災救援工作的實施進行模擬，對火災現場的具體情況進行判斷。同時可以利用智慧消防設備中的云計算系統，對建筑火災現場等實際情況進行分析，從而為后續救援工作的開展提供數據支持，通過對數據信息的整合，會使得建筑內部的智慧消防系統具有較強的智能化特點，目前，人工智能技術在消防設施配置方面的應用還有較大的上升空間，仍需要不斷探索全新的配置模式，從而保證各種消防設施可以有效應對建筑火災的救援需求。

5結語

總而言之，消防監督工作以及消防設施的配置是降低建筑使用中火災風險、提高建筑使用安全性的有效途徑，結合目前監督管理工作中存在的問題，建筑物管理人員需要加強對消防監督管理工作的重視，建立信息化監督管理系統，組建專業化的管理團隊，保證消防監督工作的開展質量，針對消防設施的配置工作，需要制定科學可行的設施維護管理方案，并強化物聯網等信息技術的應用，從而保障群眾生命財產安全。

作者:楊燦劍 單位:重慶市南岸區消防救援支隊

消防設計系統研究2

商業綜合體的概念，源自“城市綜合體”的概念，是將城市中商業、辦公、旅店、展覽、餐飲、會議、娛樂等城市生活空間的三項以上功能進行組合，形成一個多功能、高效率、復雜而統一的建筑綜合體。現實中則集中體現為集休閑、購物、餐飲、娛樂、住宿等多種商業業態于一體的綜合性高層、地下場所。其建筑往往體量大、功能覆蓋廣、人員密度高、可燃材料多、火災發生后蔓延迅速、疏散困難、撲救難度大。本文就商業綜合體運行中發現的消防安全方面的問題進行分析，繼而在消防設計及消防監督方面進行一些探討。

1商業綜合體消防設計及施工存在的問題

通常商業綜合體開發及商業運營分別是一個集團公司下面的兩個不同體系，由于前期設計開發公司與商業運營公司溝通不夠，從而造成建筑設計與后期招商裝修二次設計布局不匹配的問題哦，在設計過程中留下先天火災隱患。

1.1防火分區超出規范要求

大型商業綜合體通常為高層建筑，高層建筑內商業營業廳最大防火分區面積可以達到4000m2，其他類型場所最大防火分區面積則只能為3000m2。由于建筑設計通常超前于招商，在商業綜合體前期設計時，除了影院等小部分前期已確定的場所外，大部分業態均定性為商業營業廳，招商完成后真實的業態分布和原始設計可能有較大出入，有些原來設計為商業營業廳的改成了餐飲、娛樂等場所，造成防火分區超出規范要求。

1.2平面布置不符合規范要求

《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）第5.4.4條要求，兒童活動場所設在高層建筑內時，應設置獨立的安全出口和疏散樓梯；第5.4.7條要求，電影院應設置一個獨立的安全出口和疏散樓梯。如果在建筑設計時沒有提前布置此類場所，裝修設計進行二次變更時，往往忽略了設置獨立疏散設施的要求。

1.3安全疏散路線設置不合理

在建筑設計時，很多區域都設計成大空間布局，沒有專門劃出疏散通道，疏散樓梯的入口布置在大空間內。而在招商過程中，相當一部分大空間又分隔成幾百平方米不等的小型店鋪，部分疏散樓梯的入口被包在店鋪內部，造成在其他商鋪內的顧客先疏散到公共走道后還要再進入到有疏散樓梯入口的店鋪，增加了在火災狀態下的疏散距離和難度。

1.4防火分隔措施不合理

由于商業業態空間布局以及視野通透的需要，商業綜合體在中庭采用大量防火卷簾進行分隔，同時部分防火卷簾替代防火墻，長時間運營后，容易出現卷簾下堆放雜物及卷簾自身聯動故障的問題。還有些場所采用大面積的防火玻璃隔墻替代防火墻，而在施工中往往選用超出檢驗報告所送檢的玻璃尺寸，且防火玻璃的固定框架和安裝方式也未采用檢驗報告中的固定方式，整體達不到相應耐火極限標準。另外，在火災狀態下，綜合體內人流復雜，極易將玻璃擠破，破壞防火分隔的完整性。

1.5二次裝修造成火災隱患

商業綜合體在運營一段時間后，由于整體經營思路發生變化或者部分商戶進行調整，業態變化一直伴隨著綜合體整個經營過程，尤其隨著互聯網經濟的發展，一些早期建成的商業綜合體減少商業營業廳的面積，增加餐飲、娛樂等體驗式消費模式的面積，需要進行二次裝修。有相當一部分二次裝修未報住建部門備案，由于在高層建筑中，兩種模式的防火分區最大允許面積不同，往往容易造成防火分區超出規范要求。在二次裝修中，有的商戶對平面布置也進行了調整，從而造成安全出口數量不足，疏散距離過長等隱患，有的商戶過于關注裝飾效果，大量采用可燃材料，造成了新的火災隱患。甚至出現個別商戶在防火卷簾降下后沒有安全出口，商鋪內人群無法有效疏散的現象。

2商業綜合體日常管理存在的問題

大型商業綜合體體量大、人員密集、空間布局復雜，加上業態種類多、火災荷載大，給消防安全管理帶來許多難點。而且此類場所近年來發展迅猛，運營團隊數量大幅增加，運營團隊水平參差不齊，消防安全管理也存在很多薄弱環節，主要存在以下問題。

2.1建筑消防設施損壞

商業綜合體的建筑特性決定了建筑內部消防設施的復雜性和多樣性，諸如消火栓系統、自動噴水滅火系統、消防炮系統、氣體滅火系統、火災自動報警系統、電氣火災監控系統、智能疏散指示系統、防火門監控系統均涵蓋在內，由于系統規模大、聯動程序復雜，對于系統的維護保養要求較高，而在實際建設過程中，有相當一部分工程的消防設施施工質量不高，加之使用單位操作人員對系統不熟，操作不夠專業，一些維保單位的維護保養不及時、不到位，造成投入使用后不久就出現較多故障，有的甚至陷入系統癱瘓程度。由于在商業綜合體運營過程中，局部二次裝修經常出現，為配合裝修必須對消防設施進行改造，改造的施工隊伍水平參差不齊，降低了整個消防設施系統的穩定性和可靠性。在改造過程中，對火災自動報警系統局部進行屏蔽或隔離，對自動噴水滅火系統局部關閥泄水，而自動噴水滅火系統為枝狀管網，通常一個防火分區有一個信號蝶閥，一旦關閥，整個防火分區管網無水。在這個時間段萬一與二次裝修部分同一個防火分區的部位起火，就極有可能出現火災自動報警系統不能有效聯動，自動噴水滅火系統管網無水的情況，勢必造成火勢迅速蔓延擴大。

2.2消防安全管理不到位

商業綜合體通常設有商業運營公司，負責整個綜合體的運營管理，而綜合體內的影院、超市以及部分主力店又有相對獨立的運營管理團隊，兩者之間在商業管理方面的分工和銜接一般都很明確，但在消防安全管理方面往往分工不夠明確，有可能出現失控漏管的現象。KTV、影院與超市、百貨的營業時間不一致，有可能出現共用的疏散樓梯在超市、百貨營業結束后被鎖閉的情況，導致KTV、影院人員疏散受阻。二次裝修過程中商管公司以及各商戶對于施工中的防火分隔、施工安全疏于管理，在營業期間違章動用明火、氣割、電焊時有發生，也曾留下慘痛的教訓。

2.3火災處置能力弱，妨礙滅火戰斗因素多

部分單位消防安全主體責任不落實，導致內部消防安全管理秩序混亂，職工消防安全培訓不到位，不懂消防安全常識，不知本單位的重點場所和危險部位，不會撲救初期火災和引導疏散群眾。商業綜合體大多地處繁華地帶，商業價值高，綜合體外的廣場是舉辦各類活動的好去處，尤其在節假日廣場被各種商業活動占據，嚴重影響消防車靠近建筑物和登高作業。由于二次裝修或者貨架位置調整，容易造成滅火救援窗從內部封堵，無法從外部進入。

3加強商業綜合體消防安全的措施

3.1扎實抓好消防設計環節

要嚴格按照消防法律法規和技術標準進行消防設計審核、消防驗收和監督檢查，嚴格專家評審范圍，嚴禁超范圍運用專家評審規避國家標準規定。裝修工程的消防設計除應符合國家工程建設消防技術標準要求外，還應符合原有特殊消防設計及相關針對性技術措施要求。

3.1.1建筑設計提前布局，與招商高度融合

商業綜合體的開發建設要提前與商業運營加強溝通，及早確定影院、兒童活動場所、歌舞游藝場所的樓層及位置，建筑設計中滿足這些場所的平面布置、安全疏散等特殊防火設計要求。認真分析綜合體商業業態定位，按照不同業態確定防火分區，對于經營過程中有可能調整經營業態的，按照較小防火分區面積確定。在建筑設計中對大型主力店的平面設計一步到位，獨立設置一個或數個防火分區。火災自動報警系統設計盡量根據店鋪平面布置設計回路，自動噴水滅火系統管道設計按照店鋪平面布置設計走向并增設閥門，使得在局部二次裝修時減少關閉消防設施的范圍。3.1.2認真分析人流，合理布置疏散路線商業開發部門、設計單位要充分聽取商業運營部門的意見，在確定樓層平面布置的基礎上，認真進行人流分析，從而合理布置疏散路線。獨立防火分區的主力店內部的疏散樓梯、安全出口應能滿足該主力店疏散要求。設置公共回廊的應沿回廊合理布置疏散樓梯，疏散樓梯應盡量靠外墻設置，在每層的前室入口應延伸到回廊處，便于人們找到。回廊兩側店鋪內根據需要合理布置疏散樓梯，此樓梯應只計入本店鋪疏散寬度，不應計入回廊及相鄰店鋪的疏散出口數量及疏散寬度。

3.1.3嚴格防火分隔措施

應嚴格按照規范要求，減少防火卷簾的使用，合理設計空間布局，盡可能采用防火墻進行防火分隔。不應采用大面積防火玻璃替代防火墻或防火隔墻，局部使用時防火玻璃的固定框架和安裝方式也為采用檢驗報告中的固定方式，整體達到相應耐火極限標準。

3.2落實消防安全主體責任

3.2.1厘清各方主體責任，做到無縫銜接

商業綜合體作為消防安全重點單位，商業運營公司應總體負責整個商業綜合體的消防工作，統一管理消防車通道、設計公共消防安全的疏散設施和其他建筑消防設施，同時還應與各商戶明確各自責任劃分和工作銜接要求，避免出現無人管的現象，檢查督促商戶做好自身消防安全管理工作。具有獨立法人資格符合消防安全重點單位界定標準的影院、兒童活動場所、公共娛樂場所等也應主動申報，并按照要求履行相關責任。

3.2.2加強二次裝修管理，防患于未然

局部二次裝修在商業綜合體經營過程中不時出現，既是火災多發的環節，也是容易產生火災隱患的環節。所有的二次裝修在施工前均應向商業運營公司備案，符合消防審核或者消防設計備案的項目，商業運營公司應督促經營單位申報，不及時申報的應報告住建部門查處。規模較小無須備案的項目，商業運營公司應對其平面布置、安全疏散等是否符合綜合體要求進行審查，商業營業廳內不應進行業態調整，確需調整應進行申報。嚴格施工過程中消防安全管理，做好施工區域的防火分隔，綜合體營業期間嚴禁動用明火、電焊氣割等作業。

3.2.3確保建筑消防設施完整且正常使用

綜合體要與具備資質的維保單位簽訂維保合同，定期對建筑消防設施維護保養，確保完整好用。在二次裝修期間，應盡量減少停用消防設施的范圍并做好加強措施，施工結束后應立即恢復消防設施使用。推進城市消防遠程監控系統應用，對綜合體消防設施運行情況和人員值班情況實施監控。3.2.4提高初期火災處置能力商業綜合體應高標準建設微型消防站，保障人員和器材裝備。制定有針對性的滅火和應急疏散預案并定期開展演練，加強員工培訓，掌握場所火災危險性，會報火警，會撲救初期火災，會組織逃生，從根本上增強綜合體自防自救能力。

3.3嚴格落實消防監督，推動部門聯動

消防救援機構應加強商業綜合體消防監督，與住建部門加強溝通，資源共享，對于經過專家評審的特殊消防設計及相關針對性技術措施，將其整理為檢查要點，存檔備查，并列入消防監督人員工作移交內容。加大對消防技術服務機構的管理和監督力度，確保商業綜合體消防設施的維保質量。要與住建、文旅、商務、體育、交通等城市綜合體相關管理部門建立健全會商研判、聯合檢查、情況通報等機制，推動落實部門管理職責。
作者:孫濤 單位:安徽省安慶市消防救援支隊

消防設計系統研究3

LNG接收站作為中國海上天然氣進口通道在近20年發展十分迅速，目前已建成投產LNG接收站22座。但是作為新興行業，LNG接收站的安全建設和安全運行經驗尚淺，在制定相關規范和制度時多以國外標準作為參考，在國內還沒有形成系統性的規范性標準。而LNG接收站作為LNG接卸、儲存、增壓和氣化的場所，其物料的變化性和自身的特點決定了在工藝生產運行中存在較大的安全隱患，這對消防安全設計和管理提出了更高的要求[1-3]。LNG接收站在消防設計上一般按照國內相關標準，結合國外LNG接收站設計規范進行設計，基本考慮了LNG作為一種低溫液體，其溫度極低，氣液膨脹比大，易于與空氣形成爆炸性混合物等物料變化情況和物料本身的特性[4-5]。雖然LNG接收站消防系統在設計之初考慮了相關區域事故、事件發生后的檢測和處理，但是在運行過程中仍存在一些常見問題需要優化。結合大連LNG接收站工藝運行中的消防系統問題進行優化探討，旨在提升LNG接收站的消防設計和管理水平。

1LNG接收站工藝流程概況

目前國內LNG接收站所采用的工藝主要如圖1所示，LNG船抵達接收站碼頭后，LNG經船上卸料泵增壓，通過LNG卸料臂進入接收站的LNG儲罐內。在LNG卸船期間，由于熱量的傳入和儲罐氣相空間的變化，儲罐內將會產生大量蒸發氣。產生的蒸發氣一部分通過氣相返回管線，氣相料返回至LNG運輸船船艙，以平衡船艙內的壓力；另一部分通過BOG壓縮機增壓進入再冷凝器冷凝后，與外輸的LNG一起經高壓輸出泵、氣化器外輸。罐內LNG經低壓輸送泵增壓后分兩股外輸：一部分與再冷凝器冷凝后的LNG一起經高壓輸出泵增壓后，利用氣化器（ORV或SCV）使LNG氣化成天然氣，計量后輸至輸氣干線；另一部分LNG輸至槽車裝車站，經槽車裝車臂卸入LNG運輸槽車[6-8]。

2運行中潛在危險及消防處置方法

2.1LNG泄漏及消防處置

根據工藝流程的描述以及LNG物料的特性，LNG接收站在運行過程中潛在危險最多、最普遍的是LNG的泄漏及產生的火災爆炸，LNG泄漏可能對人體產生以下危害：①局部凍傷，如低溫凍傷、霜凍傷；②一般凍傷，如體溫過低，肺部凍傷；③窒息；④如果蒸氣云被點燃，還存在熱輻射的危險[9-10]。LNG接收站在投產試運過程中，由于管線、閥門以及設備從熱態到冷態的變化，容易造成法蘭、閥門、設備管線接口等應力集中處發生LNG泄漏。LNG接收站在運行過程中，LNG槽車充裝連接處和卸料臂連接處是最容易發生LNG泄漏的位置，大連LNG接收站在運行前期的接卸船過程中發生過多次卸料臂連接處LNG泄漏。此外，高、低壓分界上的閥門和高壓管線上的閥門由于動作頻繁和填料的老化也容易造成LNG泄漏；管線打開施工過程中能量隔離不到位也容易造成LNG泄漏。北海接收站2020年11月2日泄漏著火事故是典型的能量隔離失誤造成LNG泄漏并引起著火的事故。在LNG接收站消防設計中主要針對可能出現泄漏的法蘭連接處等設置了低溫探測設備、可燃氣探測設備、火焰探測設備、干粉滅火系統、水噴霧系統、水幕系統、高倍數泡沫系統等一些列消防設備設施，盡量做到早發現，早處理，降低事故損失程度。

2.2LNG儲罐分層翻滾及消防處置

LNG儲罐的分層翻滾一般是由于儲罐中LNG不同的組成和密度引起分層，分層間的傳質和傳熱突然迅速混合會在短時間內產生大量氣體，導致儲罐壓力徒增，甚至頂開安全閥或破壞罐體，從而導致大量LNG噴出罐外，危險性很大[11-12]。LNG儲罐分層翻滾屬于小概率事件，一般只要嚴格按照工藝要求操作，不會發生此類事故，但是國外運行60年間仍有LNG接收站發生過類似事故，因此國內LNG接收站在設計和運行過程中有明確的要求。LNG接收站消防設計也考慮了發生后的應對措施，在儲罐頂部設置了干粉滅火系統、水噴霧系統等消防設備設施，一旦發生事故需立即啟動消防設施。

3消防系統運行中的問題

3.1LNG泄漏檢測方面

根據LNG接收站運行特點，LNG泄漏主要可能發生在卸料臂對接處、槽車充裝對接處以及一些法蘭對接和閥門填料處。但是在消防設計時，LNG低溫探測設備僅僅設置在碼頭、儲罐區域法蘭連接處底部和LNG泄漏收集池處。根據國內LNG接收站運行十多年的經驗，發生閥門填料泄漏最多的是在高壓泵出口閥門處，管線連接處發生泄漏最多的是卸料臂對接處。這些位置發生泄漏后，一般都是依靠操作人員的巡檢才得以發現，并未在第一時間做到早期處理，存在一定的安全隱患。

3.2高壓區域滅火系統設置

LNG接收站一般在碼頭區域、儲罐區域和槽車區域設置干粉滅火系統，當LNG泄漏著火時利用干粉系統進行滅火。但是根據LNG接收站的運行經驗，發生LNG泄漏最為頻繁的位置為高低壓分界區域的閥門，而在高壓泵區域和氣化器區域僅僅設置了火焰探測等消防設備，沒有設置相應的干粉滅火系統。因此建議在高壓區域設置一套干粉系統，以便于在高壓區域發生火災時及時滅火。

3.3消防地下水管線腐蝕問題

大連LNG接收站經過9年多的運行后，在2014至2016年期間，接收站埋地水管線在運行過程中因管線局部損壞造成17次不同程度的管線泄漏，其中消防地下水管線泄漏14次，接收站外市政供水管線泄漏2次，綜合樓埋地水管線泄漏1次。埋地水管線的泄漏不僅造成淡水損耗的增加，而且直接影響著接收站的運行安全，尤其是消防管網的泄漏給消防管理帶來巨大的挑戰和壓力。

4消防系統優化

4.1優化預防監測措施

大連LNG接收站消防設計按照碼頭和接收站內同一時間發生1次火災考慮。LNG儲罐區火災延續時間按6h考慮，工藝裝置區的火災延續時間按3h考慮，碼頭的火災延續時間按6h考慮。項目設置了包括消防水系統、高倍數泡沫滅火系統、干粉滅火系統、固定式氣體滅火系統、水噴霧系統、水幕系統、滅火器等消防設施。從設計的原則和設備的選用上，消防設計重點在于對較大事故的防范。但是根據日常工藝運行中出現的一些問題，可以得出消防設計對于日常生產上的小事故沒有設置相應的消防設施，而化工企業的大事故往往是因為小事故的不注意和積累引起的，因此在消防設計過程中應該充分考慮工藝運行的特點以及運行中容易出現安全隱患的位置，做到“防”字當先，確保事故在萌芽狀態即被消滅。考慮到LNG泄漏常見問題和常見區域，應在高低壓結合部位的閥門和高壓LNG管線上的閥門底部設置低溫探測設備和LNG收集設備，在卸料臂連接處和槽車裝卸連接處設置可燃氣探測設備，增強對LNG泄漏的監測，從而配合工藝運行并加強生產的安全防護，讓消防做到“防”“消”結合，以“防”為主，切實從根源上杜絕大事故的發生。

4.2易泄漏區域設置干粉滅火設備

LNG接收站消防設計中對干粉滅火設備的設置主要集中在碼頭區域、儲罐區域和槽車區域，因為按照危險級別和危害因素這些區域都相對較大。而工藝流程由于都采取全封閉管線，所以認為即使泄漏也只是小范圍泄漏，發生火災的概率很小，僅設置了消防栓和消防水炮等設施，而沒有設置消防干粉滅火設備，即使設置干粉設備也僅僅設置了移動干粉滅火裝置。但是根據運行經驗來看，高壓區域發生泄漏的概率較大，且隨著時間的推移，高壓區域的管線變形和安全的不確定性會隨之增加，為了確保能夠撲滅初期火災，應在高壓區域設置固定的干粉滅火裝置。

4.3消防地下管線的設置

LNG接收站一般為填海形成的陸域，因此其填海的土質好壞對地下管線的影響非常大。大連LNG接收站陸域部分回填土中尖銳的碎石顆粒較多，且部分碎石形狀尖銳、體積較大，土質與設計規定不符，管線的局部位置受到尖銳碎石的持續作用力，是造成管線防腐層損壞及管線本體損傷的重要原因。此外，LNG接收站地處海邊，受到海水腐蝕較為嚴重，也是造成管線腐蝕的一個重要原因。在泄漏點處理過程中發現泄漏點所處的管線防腐層都存在不同程度的損壞，尤其是泄漏點處所在的位置防腐層早已經脫離。防腐層的損壞可能在施工過程中已經發生，隨著時間的推移，消防管線遭受到電化學腐蝕和化學腐蝕等多重因素的影響，最終導致消防管線多點出現泄漏。因此在消防地下管線設置過程中應嚴格按照設計規范回填土，如果達不到要求應增設套管加以保護，或是在管線上包裹防護層保護防腐涂層，確保防腐涂層的安全可靠。

5結論

LNG接收站工藝運行中出現的LNG泄漏安全隱患問題是目前困擾LNG接收站安全管理的主要問題，消防設計可以從LNG泄漏的源頭進行監控，及早發現問題，及時處理，防小遏大，真正做到安全防控。同時在易泄漏區域應設置固定干粉滅火系統，確保初期火災能夠得到有效遏制，從而避免大的事故發生。消防水管網是整個消防系統非常重要的環節，其運行的安全與否直接影響著LNG接收站的消防安全防護能力，因此在設置消防地下水管線時應嚴格按照規范和要求進行，同時注意保護管線的安全可靠，盡量避免管線發生腐蝕泄漏。

作者:崔婧 單位:國家管網集團大連液化天然氣有限公司

消防設計系統研究4

化學防火材料是建筑中常用的消防安全材料之一，防火材料的耐久性至關重要，如果對于消防功能沒有充分考慮，也沒評估清楚實際的防火價值，極有可能導致建筑工程中存在消防隱患。文章以此為基礎，重點介紹了新型化學防火材料在消防工程中的應用。

一、化學防火材料的重要性

防火材料，即進行了特殊加工后具備一定防火功能的化學材料。不同等級的防火材料可以抵御不同級別的火情。防火材料應具備一定的防火性，可以讓火情得到控制，還要能將蔓延的煙氣隔絕，阻擋火災蔓延。在制作防火材料時，通常都是添加具備防火特質的合成材料，讓原先的板材能發揮出耐燃、耐熱的特性，讓該材料的阻燃功能成為現實[1]。當前，建筑防火材料運用范圍有限，主要用于防火門、防火卷簾、防火板等。雖然一部分建筑工程對防火材料有所運用，但是因為一些防火材料的使用并不合規，所以建筑中還是會發生火災蔓延，最后出現人員傷亡或建筑受損。具體使用何種類型的防火材料，要以建筑工程的使用場景為依據，若是選擇了不相匹配的防火材料，最后就會導致質量標準無法滿足建筑的實際消防需要，若是發生火災很可能會出現嚴重的人員傷亡，不利于建筑安全。[2]所以，建筑單位在施工時要對合理使用防火材料引起重視。

二、新型化學防火材料的類型

當下，建筑消防系統中使用的新型防火材料類型有新型復合輕質材料、有機防火材料、碳酸鈣與硅酸鈣防火材料、噴射防火材料四種。其中，有機防火材料主要是在建筑頂部、墻壁部分使用；硅酸鈣防火材料在建筑中大范圍使用；建筑消防系統中新型復合輕質材料使用也較為廣泛；噴射防火材料應用較少。

（一）有機防火材料

有機防火材料中的酚醛防火材料，有較好的阻燃作用和理想的耐高溫性、耐熱性，既不會出現變性的情況，同時也有偏高的氧指數，若是出現火災，比較難燃燒，并且酚醛的發煙量也被限制，不會釋放大量的毒煙毒氣，可以保證火災現場被困人員的生命安全[3]，因此應用較廣。

（二）噴射防火材料

以往的噴栓防火材料在我國的使用比較少，而新研發的噴射防火材料是以噴射的形式將防火材料噴射在基礎材料上，主要是為了讓基礎材料得獲得有效的防火處理，進而讓材料得到充分的保護。新型噴射材料可以將噪聲吸收、具有良好的隔熱性等，所以在建筑消防系統中得到普及[4]。

（三）碳酸鈣與硅酸鈣防火材料

在不燃燒材料中，碳酸鈣與硅酸鈣防火材料的等級為A級，其特征是具有良好的隔熱、隔火性能。這些材料不但具備良好的吸收噪聲、防火的優勢，還可以發揮防潮、防水的功能，在使用方面有很大的優勢。在施工操作中非常方便，成本較低，也不會造成過大的損耗，同時材料清潔，即使季節、氣候等出現變化，性能也是穩定的[5]。碳酸鈣和硅酸鈣防火材料所投入的施工周期比較短，不用耗費太長的時間，可以讓施工進度明顯縮短。同時，碳酸鈣和硅酸鈣防火材料運用于消防工程中具有一定的價值，主要是用這些材料將防火板制作出來，以此將建筑的出風道設計好，可以讓鋼結構的外部多一層防火層，也能通過碳酸鈣和硅酸鈣材料來設計吊頂、防火隔板，可以提高鋼結構的性能。目前，建筑消防系統正廣泛運用碳酸鈣和硅酸鈣新型防火材料，其在建筑消防系統中具有良好的發展空間。

（四）輕質復合材料

新型輕質復合材料有石膏、新型阻燃劑、金屬復合板等不同類型，在這些材料中只有石膏屬于新型防火材料，這種材料的強度不高，且在硬化后材料的孔隙率也會變大，這種材料的作用有吸收噪聲、保持溫度、隔熱等。在對石膏實施水硬化處理后，其體積隨之增加，可即使石膏的防火性能非常理想，不過卻沒有良好的防水性[6]。石膏具有較好的防火性，且水幕可以阻攔火勢，所以現代建筑工程墻體一般都會選擇石膏，阻燃劑則是選擇ZRY天然纖維阻燃液。這種阻燃劑的優勢為無毒、無色、無味等，膠合板、纖維、紙張等在適宜的阻燃劑處理以后能發揮出較好的阻燃性能，就算碰到明火也無法燃燒，并且能有效控制火勢。金屬復合板即人們所說的夾芯板，上下兩面均為薄金屬板，芯材的強度比較低、剛度強，具有理想的保溫性。此板材一般都是用于結構廠房的房屋頂、頂板、隔斷處等，當然工地的員工宿舍、辦公室這類建筑上也有其身影。新型的防火板因為有低密度、隔熱、吸收噪聲、耐火、抗腐蝕等一些優勢，在消防系統中得到廣泛的應用，也是現階段不燃性裝飾材料中一種使用率比較高的材料[7]。

三、新型化學防火材料在消防工程中的應用

在消防工程中，新型化學防火材料的使用價值比較高，文章主要對新型化學防火材料進行分析，進一步研究消防工程中運用新型化學防火材料現狀。

（一）應用表現

1.有機防火材料有機防火材料最初是傳統有機防火材料，后逐漸發展為新型有機防火材料。傳統有機材料為粉末狀或者液體。粉末狀、液體這兩種有機防火材料的缺陷都比較大，比如消防工程中在使用液體有機材料時

需要輔之以專用溶劑，且有機防火材料缺乏活性，材料的制造必須滿足高溫、高壓兩個條件，這種產品容易變性。新型化學防火材料沒有傳統有機材料的缺陷。第一，對于新型化學防火材料的制造而言，不需要溶劑，直接在常溫常壓下制造，且新型化學防火材料能在不同類型的消防工程中使用，如建筑中存在的墻壁、頂棚等；第二，良好的阻斷作用也是新型化學防火材料的一大優勢，在消防工程中使用能讓火災發展得到有效的阻斷，這種材料若是碰上火災也不會形成煙氣、毒氣，讓建筑內部空氣具有比較高的安全性；第三，新型化學防火材料另外一個優勢就是具有在較高的可靠性。

2.噴射型防火材料

新型有機防火材料中，噴射型防火材料是重要的一種，噴射型防火材料對于消防工程廣泛運用防火材料而言具有積極意義。纖維型材料、水泥型材料等都是常用的噴射型防火材料，每一個類型的噴射型防火材料都能在相對應的消防工程中發揮一定的功效，如水泥型材料如果在水中其狀態就是泥漿，空氣壓縮作用力能使其達到正確的位置，纖維型材料能跟水進行混合，進而具備防火保護的作用，上述兩種材料都能在消防工程中使用。現階段，我國所擁有的噴射型防火材料并未廣泛用于消防工程中，一般都是規模比較大的消防工程才會使用，今后要將噴射型材料的功效完全展現出來，促進消防工程行業平穩、快速地發展。

3.防火板材料應用

新型化學防火材料以硅酸鈣、碳酸鈣為其主要的防火板材料，具有良好的質地，經過防火添加劑、纖維、水泥的幫助，材料具有更高的防火性能。這種材料設計的隔板防火、排煙效果都比較理想，且這種結構一般不會被外界干擾，具有比較高的可靠性。防火板材料在制作過程中選擇電腦對工藝進行控制，進而讓防火板擁有比較穩定的性能，防火板用于消防工作中的優勢比較簡單，能讓生產流程縮短。防火板材料用于我國水利行業的消防工程能發揮積極作用，主要表現在：(1)地下水電站風道使用防火板材料能發揮阻斷、排煙的作用；(2)將防火板用于水利工程的吊頂中，能發揮排煙、防火的作用，也能讓消防工程不受到外界的干擾，讓吊頂的可靠性、安全性得到提升；(3)在水電站的主廠房設計防火墻時使用防火材料，安裝在通風墻上、走廊上，能將火勢阻斷。此類防火材料在物流、化學上都有一定的使用優勢，既能讓安全性得到保證，也能達到節能效果，具有一定的使用前景。4.新型輕質復合材料新型輕質復合材料被用于不同的區域，有吊頂位置、地下水電站風道間的隔斷部位、通風防火系統等。新型輕質復合材料的使用范圍不斷擴大，具有較好的前景。礦渣、巖棉都是在高溫熔融后出現的，天然巖石出現質變，無法燃燒，不過能發揮出較好的高溫防控效果，并且導熱系數偏低，能防止高溫引發的燃燒，此材料用于防火材料隔熱板表層，具有良好的防火效果。除此之外，其處于高溫環境可收縮，以此來隔絕火源，具有屏障的功效，可以控制住火勢，同時受熱后不會形成有毒物質，能避免二次傷害到人體。

（二）案例分析

本文選擇某鋼結構的高層建筑作為案例，對這個案例中使用新型化學防火材料的具體情況進行分析。此案例中的建筑屬于高層鋼結構，建筑自身的抗火性并不好，鋼材溫度的臨界點只有約540℃，但火災的溫度卻能達到1200℃，如果鋼結構建筑起火，其需要面臨的風險非常大，鋼結構形狀就會改變，相關測試顯示鋼結構耐火時間不超過25分鐘。為了提高防火效果，這個建筑中加入了硅酸鈣材料，相關操作如下：

1.風道構造設計

這個建筑中的風道材料同樣是硅酸鈣防火板，在設計夾墻結構時不能違反消防工程中有關的施行標準，還要在夾墻構造中間點加入輕鋼龍骨，并將巖棉填充在龍骨的夾縫中間，讓材料自身的吸熱、導熱性能得到降低，讓材料具有良好的隔熱性。要將硅酸鈣的防火板安裝在鋼結構外部，這個案例中防火板的厚度為12mm，讓防火板將火勢蔓延阻斷，此建筑中的風道比較靈活，依據案例使用的標準來設計風道，并在通風夾墻、防火隔熱墻上將防火板安裝好。這個案例中使用的隔斷墻，其硅酸鈣防火板耐火設計的時長為1～4h，案例中使用硅酸鈣防火板，防火板作為隔斷既可以作為承壓結構也可以讓火勢得到阻斷，以此保證防火等級跟鋼結構高層建筑的相關要求同步，進而保證足夠的風量。

2.鋼筋外包防火層

這個案例中的鋼結構高層建筑均設計了耐火等級為二級的樓板、承重結構、鋼柱等，應用新型化學防火材料，將材料包裹在鋼筋外側，火勢遇到防火材料就會被阻隔，讓鋼筋溫度不能快速升高。鋼筋外開展包防火層設計后，鋼筋結構的耐火等級要符合要求。

3.防火隔板設計

鋼結構高層建筑中選擇硅酸鈣板材料作為防火隔板的主要材料，把防火隔板作為水平隔斷、頂部、吊頂位置，其耐火時長要在1h以上，鋼結構高層建筑中的水平隔斷能將火勢控制好，也能讓火勢降速，正在燃燒的硅酸鈣板材質是不會產生煙氣的，這就是其為什么會成為鋼結構防火隔板的重要原因。四、結語綜上，不管是促進我國建筑行業發展還是研究輕質防火材料，都需要重視新型防火材料的研發。文章主要闡述以及分析了新型輕質復合材料、有機防火材料、硅酸鈣和碳酸鈣材料、噴射型防火材料，上述材料都有較好的應用前景，能推動我國消防事業發展。

作者:陳光 單位:圍場滿族蒙古族自治縣消防救援大隊