消防设计系统范文研究

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消防设计系统研究1

随着建筑行业的快速发展，城市中的高层建筑数量增多，多数建筑的施工规模不断扩大，建筑内部外部的结构复杂多样，在满足人们生活需求的同时，也导致建筑的消防监督工作面临着较大的困难，因此需要做好建筑的消防监督工作，保证各项消防设施可以配置到位，降低建筑使用过程中的消防安全隐患，从而保障人们的生命财产安全。

1建筑消防监督及消防设施的重要性

消防安全是城市发展的重要基础，也是保障人民群众生命财产不受威胁的关键内容，为降低建筑消防隐患，避免在发生火灾时造成严重的生命财产损失，需要强化建筑防火监督工作力度，在建筑内部要严格按照消防标准落实科学的消防设施配置，并根据建筑的使用情况制定详细的监督管理方案，保证建筑出现火情时，可以第一时间收到报警，从而进行扑救，降低火灾蔓延的速度。现阶段信息技术已经被广泛应用在消防安全监督工作，可以通过信息化设备强化消防设施的配置，可以快速判断出现火情的具体位置，因此，为保证建筑使用环节的安全性，建筑管理人员需要落实消防监督工作内容，定期针对消防设施的配置进行优化检查。

2建筑消防监督工作及消防设施配置存在的问题

目前建筑消防监督工作以及消防设施配置存在的问题，主要体现在以下两个方面：第一，建筑管理人员缺乏对消防监督工作的重点，未能结合建筑情况，建立有效的监督管理系统，导致建筑使用时存在较多的安全隐患，作为消防监督工作开展的主体，监督管理人员的工作能力直接关系到监管工作质量，但是部分管理人员并不具备专业的消防知识，无法在管理过程中及时发现建筑目前存在的火灾风险，与此同时，建筑的消防设计以及电气系统等都有可能导致建筑在使用过程中出现火灾；第二，针对建筑内部的消防设施缺少有效的维护与更新，消防设施的配置是为了在火灾发生初级阶段，可以对火情进行有效控制，不仅包括灭火救援的设备，也包括消防通道、消防报警系统等，如果消防设施什么过程中存在故障，可能会影响火灾发生时的有效救援，结合目前多数建筑消防设施的配置情况来看，多数建筑在投入使用之前都会针对消防设施进行检查，但是在长时间使用之后，由于维护管理工作不到位，设施的性能和质量都有所下降，同时对于一些老旧建筑而言，并没有配备先进的消防设施，导致建筑内部存在较大的火灾风险。

3建筑消防监督措施

3.1建立现代化监督管理系统

现阶段信息技术已经被应用在各个领域中，大量的先进技术和智能设备可以有效提高工作效率，因此在建筑消防监督工作中也需要应用信息化技术和设备，并根据建筑内部的实际情况合理进行防火设备的配置，并通过信息系统将各种设备进行连接，共同组成防火监督管理系统，并以管理系统作为基础，针对建筑内部的各个部位开展消防监督工作，对可能存在的消防群隐患进行排查，从而减少建筑中出现火灾的概率。在进行监督排查的过程中，如果发现某区域存在火灾风险，需要立即组织工作团队进行详细检查，例如，如果消防设施的运行状态不符合规定标准，则需要针对消防设施进行故障检测，如果确定存在故障，则需要立即进行设备的维修或更换。消防监督工作应该以火灾预防为主，防火监督管理系统的设置不仅需要利于管理人员工作的开展，同时还需要充分融合网络技术，与消防指挥形成联动机制，可以通过远程监控的方式对建筑部的情况进行监督，与此同时，在完成现代化监督管理系统的建设之后，管理人员可以利用计算机技术搜集建筑以及各种设备的运行数据和信息，并通过分析系统进行分析和预测，结合以往的消防监督工作经验，对潜在的火灾风险进行预测，从而降低火灾事故的发生。

3.2组建专业化防火监督团队

在开展消防监督管理工作的过程中，管理人员的专业能力和职业素养直接影响监管工作的开展质量，因此需要加强管理人才的培养力度，在组建专业化防火监督团队的过程中，需要对工作人员进行培训和考核，考核的内容不仅包括消防监督的专业知识，同时还要求工作人员可以掌握一定的法律常识，可以有效应对监管工作中出现的各种问题，只有通过考核的工作人员才可从事防火监督工作。在日常工作中，需要定期针对消防设施进行维护和检查，通过制定科学可行的维护检查方案，保证各种消防设施处于正常运转的状态中，这就要求监督管理人员需要具备较强的工作能力和丰富的工作经验，可以准确判断消防设施存在的故障问题及建筑中潜在的安全风险，因此，在实际工作中需要定期组织监管人员对一段时间内的工作情况进行总结和反思，明确工作中存在的优点和不足，并对接下来的工作计划进行适当的调整。

3.3提高火灾报警处理能力

信息化防火监督管理平台建设的过程中，需要结合信息技术的应用标准，建立相应的预警体系以及综合评价体系，结合各类先进技术的应用优势保证消防监督工作的顺利开展，从而实现建筑火灾预警，降低火灾发生时的损失。信息化系统在实际应用过程中具备较强的优点，可以利用可视化功能与火灾报警系统进行联动，当发生火情时，可以在系统中直接显示出出现火情的具体位置，并根据建筑物的使用情况对消防疏散通道进行有效监管，利用建筑中的广播系统组织建筑内部的人员进行疏散逃生，因此信息化防火监督管理平台的建立可以为火灾发生时的疏散工作提供指导作用。

3.4建立消防监督管理数据库

由于建筑出现火灾时具备较强的空间性特征，多数火灾发生过程中都具备相似的特点，因此在开展防火监督工作时，可以综合真实火灾事件的情况，建立空间数据库，并以火灾发生时的情况作为主要信息数据，分析可能出现的各种形式的火灾，以及火灾发生时火势蔓延的主要特点，从而制定针对性的管控措施，通过对消防设施的动态化管理，可以在火灾发生的第一时间采取有效的应对措施。在进行消防信息规划以及建筑防火预案的过程中，要结合建筑空间的变化情况进行深度分析，并根据目前搜集到的各种数据信息，形成预测模型。与此同时，管理人员需要针对建筑内部的各种消防设施进行定量检测，在条件允许的情况下，需要大量引进先进技术，并利用技术优势快速获取建筑内部的空间指标，从而设置相应的消防设施，在开展防火监督工作的过程中，要合理应用信息化管理系统，不断丰富管理系统的应用功能，从而提升消防监督工作的质量和工作效率。

3.5优化建筑消防设计

建筑消防设计是降低建筑使用火灾隐患，提高建筑安全性的重要举措，首先，在设计过程中需要根据建筑的具体使用要求对消防系统进行科学分析，并制定完善的施工计划，避免因施工问题导致建筑中存在火灾隐患；其次，需要加强对建筑消防设计的审核力度，需要由专业部门的专业人士负责，通过对消防设计图纸的科学分析，判断涉及内容是否符合建筑消防相关标准，并根据国家颁布的行业条款进行严格审查，保证消防设计的内容具备较高的可行性；最后，当建筑完成施工进行验收时，施工单位可以邀请消防专业人员，对消防设计方案以及施工方案进行审查，针对设计方案中不合理的地方进行更改，从而保障建筑投入使用之后的安全性。

4消防设施配置措施

4.1火灾报警系统

火灾报警系统是建筑消防设施中的重要组成部分，根据国家规定的相关规范需要以行业设计标准作为基础，提高建筑火灾报警装置设置的合理性，保证防火报警系统可以在发生火灾时起到警示作用，并结合不同的建筑区域设置与之对应的报警系统。只需要在日常工作过程中加强对火灾报警系统的维护与保养，尤其是一些高层建筑中，人员疏散存在一定的难度，只有保证火灾报警系统可以在第一时间发出警报，才可以获取更多的疏散时间，从而降低人员财产损失。在进行火灾报警系统配置的过程中，系统设计人员需要重点关注电力传输线路，结合报警系统防火性能的要求合理选择线路材料，并通过科学的线路规划，保证线路始终处于非燃烧结构中，主要目的是避免在发生火灾时，火灾报警系统的线路受到火情的影响，无法正常使用。

4.2消防设备配置

目前，建筑中常见的消防设备包括消防栓和消防通道，在进行内部消防系统的设计时，设计人员需要根据建筑的应用功能以及结构特点提高消防栓以及消防通道设置的合理性。对于消防通道而言，需要设置成环形通道，一旦发生火灾可以满足人们的逃生需求，结合建筑结构的形式对消防通道进行优化设计，保证消防通道在应用过程中的合理性。而针对消防栓的设计，要保证相邻的消防栓可以共同覆盖一定的范围，建筑内部所有的消防栓设计需要共同覆盖建筑的各个角落，在选择位置时应避免出现消防死角。此外，还需要针对建筑电梯内部的消防设施进行设计，可以使用双阀消防栓，保证建筑的电梯结构具备防火性能，从而降低火灾发生时对于电梯造成的负面影响。

4.3物联网技术在消防设施配置中的应用

消防设施的维护管理是保证救援行动可以有效开展，提高建筑消防安全的重要内容，在进行消防设施配置的过程中，建筑管理人员不仅需要根据建筑消防要求，合理选择消防设施的安装位置，同时需要制定设备的维护管理方案，加强故障检测，并对消防设施的运行状态进行监测，在传统的管理模式中，该项工作主要是由工作人员以人工排查的方式进行，由于消防设施的配置与管理工作任务量较大，只依靠人工排查，无法准确判断设施存在的故障问题，而物联网技术的应用可以实现对消防设施的实时监控，为消防设施的故障诊断提供了新的途径，管理人员可以在消防栓以及灭火器等消防设施上安装传感器，通过控制系统可以对设施的运行数据进行收集和分析，并通过与正常运行状态的参数对比，判断设施是否处于正常的工作状态中，如果运行参数存在较大的偏差，也可以准确判断出现故障的具体位置，可以协助管理人员及时找到故障点，当消防设施出现严重故障或无法运行时，利用物联网技术可以将故障信息通过报警系统或其他方式传递给管理人员，而管理人员在接收到报警信息后，可以根据故障的主要类型以及故障的发生位置从数据库中直接获取应急处理方案，从而提升消防设施维护管理的效率。

4.4人工智能设施

人工智能是现阶段信息技术发展的主要内容板块，也是多个行业重点研究发展的主要方向，信息化管理系统的建立可以有效实现智能化消防设备与周围环境的融合，在现有信息技术的支持下，可以利用VR技术、AI技术等，通过建立虚拟场景的方式，对立体化火灾救援工作的实施进行模拟，对火灾现场的具体情况进行判断。同时可以利用智慧消防设备中的云计算系统，对建筑火灾现场等实际情况进行分析，从而为后续救援工作的开展提供数据支持，通过对数据信息的整合，会使得建筑内部的智慧消防系统具有较强的智能化特点，目前，人工智能技术在消防设施配置方面的应用还有较大的上升空间，仍需要不断探索全新的配置模式，从而保证各种消防设施可以有效应对建筑火灾的救援需求。

5结语

总而言之，消防监督工作以及消防设施的配置是降低建筑使用中火灾风险、提高建筑使用安全性的有效途径，结合目前监督管理工作中存在的问题，建筑物管理人员需要加强对消防监督管理工作的重视，建立信息化监督管理系统，组建专业化的管理团队，保证消防监督工作的开展质量，针对消防设施的配置工作，需要制定科学可行的设施维护管理方案，并强化物联网等信息技术的应用，从而保障群众生命财产安全。

作者:杨灿剑 单位:重庆市南岸区消防救援支队

消防设计系统研究2

商业综合体的概念，源自“城市综合体”的概念，是将城市中商业、办公、旅店、展览、餐饮、会议、娱乐等城市生活空间的三项以上功能进行组合，形成一个多功能、高效率、复杂而统一的建筑综合体。现实中则集中体现为集休闲、购物、餐饮、娱乐、住宿等多种商业业态于一体的综合性高层、地下场所。其建筑往往体量大、功能覆盖广、人员密度高、可燃材料多、火灾发生后蔓延迅速、疏散困难、扑救难度大。本文就商业综合体运行中发现的消防安全方面的问题进行分析，继而在消防设计及消防监督方面进行一些探讨。

1商业综合体消防设计及施工存在的问题

通常商业综合体开发及商业运营分别是一个集团公司下面的两个不同体系，由于前期设计开发公司与商业运营公司沟通不够，从而造成建筑设计与后期招商装修二次设计布局不匹配的问题哦，在设计过程中留下先天火灾隐患。

1.1防火分区超出规范要求

大型商业综合体通常为高层建筑，高层建筑内商业营业厅最大防火分区面积可以达到4000m2，其他类型场所最大防火分区面积则只能为3000m2。由于建筑设计通常超前于招商，在商业综合体前期设计时，除了影院等小部分前期已确定的场所外，大部分业态均定性为商业营业厅，招商完成后真实的业态分布和原始设计可能有较大出入，有些原来设计为商业营业厅的改成了餐饮、娱乐等场所，造成防火分区超出规范要求。

1.2平面布置不符合规范要求

《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）第5.4.4条要求，儿童活动场所设在高层建筑内时，应设置独立的安全出口和疏散楼梯；第5.4.7条要求，电影院应设置一个独立的安全出口和疏散楼梯。如果在建筑设计时没有提前布置此类场所，装修设计进行二次变更时，往往忽略了设置独立疏散设施的要求。

1.3安全疏散路线设置不合理

在建筑设计时，很多区域都设计成大空间布局，没有专门划出疏散通道，疏散楼梯的入口布置在大空间内。而在招商过程中，相当一部分大空间又分隔成几百平方米不等的小型店铺，部分疏散楼梯的入口被包在店铺内部，造成在其他商铺内的顾客先疏散到公共走道后还要再进入到有疏散楼梯入口的店铺，增加了在火灾状态下的疏散距离和难度。

1.4防火分隔措施不合理

由于商业业态空间布局以及视野通透的需要，商业综合体在中庭采用大量防火卷帘进行分隔，同时部分防火卷帘替代防火墙，长时间运营后，容易出现卷帘下堆放杂物及卷帘自身联动故障的问题。还有些场所采用大面积的防火玻璃隔墙替代防火墙，而在施工中往往选用超出检验报告所送检的玻璃尺寸，且防火玻璃的固定框架和安装方式也未采用检验报告中的固定方式，整体达不到相应耐火极限标准。另外，在火灾状态下，综合体内人流复杂，极易将玻璃挤破，破坏防火分隔的完整性。

1.5二次装修造成火灾隐患

商业综合体在运营一段时间后，由于整体经营思路发生变化或者部分商户进行调整，业态变化一直伴随着综合体整个经营过程，尤其随着互联网经济的发展，一些早期建成的商业综合体减少商业营业厅的面积，增加餐饮、娱乐等体验式消费模式的面积，需要进行二次装修。有相当一部分二次装修未报住建部门备案，由于在高层建筑中，两种模式的防火分区最大允许面积不同，往往容易造成防火分区超出规范要求。在二次装修中，有的商户对平面布置也进行了调整，从而造成安全出口数量不足，疏散距离过长等隐患，有的商户过于关注装饰效果，大量采用可燃材料，造成了新的火灾隐患。甚至出现个别商户在防火卷帘降下后没有安全出口，商铺内人群无法有效疏散的现象。

2商业综合体日常管理存在的问题

大型商业综合体体量大、人员密集、空间布局复杂，加上业态种类多、火灾荷载大，给消防安全管理带来许多难点。而且此类场所近年来发展迅猛，运营团队数量大幅增加，运营团队水平参差不齐，消防安全管理也存在很多薄弱环节，主要存在以下问题。

2.1建筑消防设施损坏

商业综合体的建筑特性决定了建筑内部消防设施的复杂性和多样性，诸如消火栓系统、自动喷水灭火系统、消防炮系统、气体灭火系统、火灾自动报警系统、电气火灾监控系统、智能疏散指示系统、防火门监控系统均涵盖在内，由于系统规模大、联动程序复杂，对于系统的维护保养要求较高，而在实际建设过程中，有相当一部分工程的消防设施施工质量不高，加之使用单位操作人员对系统不熟，操作不够专业，一些维保单位的维护保养不及时、不到位，造成投入使用后不久就出现较多故障，有的甚至陷入系统瘫痪程度。由于在商业综合体运营过程中，局部二次装修经常出现，为配合装修必须对消防设施进行改造，改造的施工队伍水平参差不齐，降低了整个消防设施系统的稳定性和可靠性。在改造过程中，对火灾自动报警系统局部进行屏蔽或隔离，对自动喷水灭火系统局部关阀泄水，而自动喷水灭火系统为枝状管网，通常一个防火分区有一个信号蝶阀，一旦关阀，整个防火分区管网无水。在这个时间段万一与二次装修部分同一个防火分区的部位起火，就极有可能出现火灾自动报警系统不能有效联动，自动喷水灭火系统管网无水的情况，势必造成火势迅速蔓延扩大。

2.2消防安全管理不到位

商业综合体通常设有商业运营公司，负责整个综合体的运营管理，而综合体内的影院、超市以及部分主力店又有相对独立的运营管理团队，两者之间在商业管理方面的分工和衔接一般都很明确，但在消防安全管理方面往往分工不够明确，有可能出现失控漏管的现象。KTV、影院与超市、百货的营业时间不一致，有可能出现共用的疏散楼梯在超市、百货营业结束后被锁闭的情况，导致KTV、影院人员疏散受阻。二次装修过程中商管公司以及各商户对于施工中的防火分隔、施工安全疏于管理，在营业期间违章动用明火、气割、电焊时有发生，也曾留下惨痛的教训。

2.3火灾处置能力弱，妨碍灭火战斗因素多

部分单位消防安全主体责任不落实，导致内部消防安全管理秩序混乱，职工消防安全培训不到位，不懂消防安全常识，不知本单位的重点场所和危险部位，不会扑救初期火灾和引导疏散群众。商业综合体大多地处繁华地带，商业价值高，综合体外的广场是举办各类活动的好去处，尤其在节假日广场被各种商业活动占据，严重影响消防车靠近建筑物和登高作业。由于二次装修或者货架位置调整，容易造成灭火救援窗从内部封堵，无法从外部进入。

3加强商业综合体消防安全的措施

3.1扎实抓好消防设计环节

要严格按照消防法律法规和技术标准进行消防设计审核、消防验收和监督检查，严格专家评审范围，严禁超范围运用专家评审规避国家标准规定。装修工程的消防设计除应符合国家工程建设消防技术标准要求外，还应符合原有特殊消防设计及相关针对性技术措施要求。

3.1.1建筑设计提前布局，与招商高度融合

商业综合体的开发建设要提前与商业运营加强沟通，及早确定影院、儿童活动场所、歌舞游艺场所的楼层及位置，建筑设计中满足这些场所的平面布置、安全疏散等特殊防火设计要求。认真分析综合体商业业态定位，按照不同业态确定防火分区，对于经营过程中有可能调整经营业态的，按照较小防火分区面积确定。在建筑设计中对大型主力店的平面设计一步到位，独立设置一个或数个防火分区。火灾自动报警系统设计尽量根据店铺平面布置设计回路，自动喷水灭火系统管道设计按照店铺平面布置设计走向并增设阀门，使得在局部二次装修时减少关闭消防设施的范围。3.1.2认真分析人流，合理布置疏散路线商业开发部门、设计单位要充分听取商业运营部门的意见，在确定楼层平面布置的基础上，认真进行人流分析，从而合理布置疏散路线。独立防火分区的主力店内部的疏散楼梯、安全出口应能满足该主力店疏散要求。设置公共回廊的应沿回廊合理布置疏散楼梯，疏散楼梯应尽量靠外墙设置，在每层的前室入口应延伸到回廊处，便于人们找到。回廊两侧店铺内根据需要合理布置疏散楼梯，此楼梯应只计入本店铺疏散宽度，不应计入回廊及相邻店铺的疏散出口数量及疏散宽度。

3.1.3严格防火分隔措施

应严格按照规范要求，减少防火卷帘的使用，合理设计空间布局，尽可能采用防火墙进行防火分隔。不应采用大面积防火玻璃替代防火墙或防火隔墙，局部使用时防火玻璃的固定框架和安装方式也为采用检验报告中的固定方式，整体达到相应耐火极限标准。

3.2落实消防安全主体责任

3.2.1厘清各方主体责任，做到无缝衔接

商业综合体作为消防安全重点单位，商业运营公司应总体负责整个商业综合体的消防工作，统一管理消防车通道、设计公共消防安全的疏散设施和其他建筑消防设施，同时还应与各商户明确各自责任划分和工作衔接要求，避免出现无人管的现象，检查督促商户做好自身消防安全管理工作。具有独立法人资格符合消防安全重点单位界定标准的影院、儿童活动场所、公共娱乐场所等也应主动申报，并按照要求履行相关责任。

3.2.2加强二次装修管理，防患于未然

局部二次装修在商业综合体经营过程中不时出现，既是火灾多发的环节，也是容易产生火灾隐患的环节。所有的二次装修在施工前均应向商业运营公司备案，符合消防审核或者消防设计备案的项目，商业运营公司应督促经营单位申报，不及时申报的应报告住建部门查处。规模较小无须备案的项目，商业运营公司应对其平面布置、安全疏散等是否符合综合体要求进行审查，商业营业厅内不应进行业态调整，确需调整应进行申报。严格施工过程中消防安全管理，做好施工区域的防火分隔，综合体营业期间严禁动用明火、电焊气割等作业。

3.2.3确保建筑消防设施完整且正常使用

综合体要与具备资质的维保单位签订维保合同，定期对建筑消防设施维护保养，确保完整好用。在二次装修期间，应尽量减少停用消防设施的范围并做好加强措施，施工结束后应立即恢复消防设施使用。推进城市消防远程监控系统应用，对综合体消防设施运行情况和人员值班情况实施监控。3.2.4提高初期火灾处置能力商业综合体应高标准建设微型消防站，保障人员和器材装备。制定有针对性的灭火和应急疏散预案并定期开展演练，加强员工培训，掌握场所火灾危险性，会报火警，会扑救初期火灾，会组织逃生，从根本上增强综合体自防自救能力。

3.3严格落实消防监督，推动部门联动

消防救援机构应加强商业综合体消防监督，与住建部门加强沟通，资源共享，对于经过专家评审的特殊消防设计及相关针对性技术措施，将其整理为检查要点，存档备查，并列入消防监督人员工作移交内容。加大对消防技术服务机构的管理和监督力度，确保商业综合体消防设施的维保质量。要与住建、文旅、商务、体育、交通等城市综合体相关管理部门建立健全会商研判、联合检查、情况通报等机制，推动落实部门管理职责。
作者:孙涛 单位:安徽省安庆市消防救援支队

消防设计系统研究3

LNG接收站作为中国海上天然气进口通道在近20年发展十分迅速，目前已建成投产LNG接收站22座。但是作为新兴行业，LNG接收站的安全建设和安全运行经验尚浅，在制定相关规范和制度时多以国外标准作为参考，在国内还没有形成系统性的规范性标准。而LNG接收站作为LNG接卸、储存、增压和气化的场所，其物料的变化性和自身的特点决定了在工艺生产运行中存在较大的安全隐患，这对消防安全设计和管理提出了更高的要求[1-3]。LNG接收站在消防设计上一般按照国内相关标准，结合国外LNG接收站设计规范进行设计，基本考虑了LNG作为一种低温液体，其温度极低，气液膨胀比大，易于与空气形成爆炸性混合物等物料变化情况和物料本身的特性[4-5]。虽然LNG接收站消防系统在设计之初考虑了相关区域事故、事件发生后的检测和处理，但是在运行过程中仍存在一些常见问题需要优化。结合大连LNG接收站工艺运行中的消防系统问题进行优化探讨，旨在提升LNG接收站的消防设计和管理水平。

1LNG接收站工艺流程概况

目前国内LNG接收站所采用的工艺主要如图1所示，LNG船抵达接收站码头后，LNG经船上卸料泵增压，通过LNG卸料臂进入接收站的LNG储罐内。在LNG卸船期间，由于热量的传入和储罐气相空间的变化，储罐内将会产生大量蒸发气。产生的蒸发气一部分通过气相返回管线，气相料返回至LNG运输船船舱，以平衡船舱内的压力；另一部分通过BOG压缩机增压进入再冷凝器冷凝后，与外输的LNG一起经高压输出泵、气化器外输。罐内LNG经低压输送泵增压后分两股外输：一部分与再冷凝器冷凝后的LNG一起经高压输出泵增压后，利用气化器（ORV或SCV）使LNG气化成天然气，计量后输至输气干线；另一部分LNG输至槽车装车站，经槽车装车臂卸入LNG运输槽车[6-8]。

2运行中潜在危险及消防处置方法

2.1LNG泄漏及消防处置

根据工艺流程的描述以及LNG物料的特性，LNG接收站在运行过程中潜在危险最多、最普遍的是LNG的泄漏及产生的火灾爆炸，LNG泄漏可能对人体产生以下危害：①局部冻伤，如低温冻伤、霜冻伤；②一般冻伤，如体温过低，肺部冻伤；③窒息；④如果蒸气云被点燃，还存在热辐射的危险[9-10]。LNG接收站在投产试运过程中，由于管线、阀门以及设备从热态到冷态的变化，容易造成法兰、阀门、设备管线接口等应力集中处发生LNG泄漏。LNG接收站在运行过程中，LNG槽车充装连接处和卸料臂连接处是最容易发生LNG泄漏的位置，大连LNG接收站在运行前期的接卸船过程中发生过多次卸料臂连接处LNG泄漏。此外，高、低压分界上的阀门和高压管线上的阀门由于动作频繁和填料的老化也容易造成LNG泄漏；管线打开施工过程中能量隔离不到位也容易造成LNG泄漏。北海接收站2020年11月2日泄漏着火事故是典型的能量隔离失误造成LNG泄漏并引起着火的事故。在LNG接收站消防设计中主要针对可能出现泄漏的法兰连接处等设置了低温探测设备、可燃气探测设备、火焰探测设备、干粉灭火系统、水喷雾系统、水幕系统、高倍数泡沫系统等一些列消防设备设施，尽量做到早发现，早处理，降低事故损失程度。

2.2LNG储罐分层翻滚及消防处置

LNG储罐的分层翻滚一般是由于储罐中LNG不同的组成和密度引起分层，分层间的传质和传热突然迅速混合会在短时间内产生大量气体，导致储罐压力徒增，甚至顶开安全阀或破坏罐体，从而导致大量LNG喷出罐外，危险性很大[11-12]。LNG储罐分层翻滚属于小概率事件，一般只要严格按照工艺要求操作，不会发生此类事故，但是国外运行60年间仍有LNG接收站发生过类似事故，因此国内LNG接收站在设计和运行过程中有明确的要求。LNG接收站消防设计也考虑了发生后的应对措施，在储罐顶部设置了干粉灭火系统、水喷雾系统等消防设备设施，一旦发生事故需立即启动消防设施。

3消防系统运行中的问题

3.1LNG泄漏检测方面

根据LNG接收站运行特点，LNG泄漏主要可能发生在卸料臂对接处、槽车充装对接处以及一些法兰对接和阀门填料处。但是在消防设计时，LNG低温探测设备仅仅设置在码头、储罐区域法兰连接处底部和LNG泄漏收集池处。根据国内LNG接收站运行十多年的经验，发生阀门填料泄漏最多的是在高压泵出口阀门处，管线连接处发生泄漏最多的是卸料臂对接处。这些位置发生泄漏后，一般都是依靠操作人员的巡检才得以发现，并未在第一时间做到早期处理，存在一定的安全隐患。

3.2高压区域灭火系统设置

LNG接收站一般在码头区域、储罐区域和槽车区域设置干粉灭火系统，当LNG泄漏着火时利用干粉系统进行灭火。但是根据LNG接收站的运行经验，发生LNG泄漏最为频繁的位置为高低压分界区域的阀门，而在高压泵区域和气化器区域仅仅设置了火焰探测等消防设备，没有设置相应的干粉灭火系统。因此建议在高压区域设置一套干粉系统，以便于在高压区域发生火灾时及时灭火。

3.3消防地下水管线腐蚀问题

大连LNG接收站经过9年多的运行后，在2014至2016年期间，接收站埋地水管线在运行过程中因管线局部损坏造成17次不同程度的管线泄漏，其中消防地下水管线泄漏14次，接收站外市政供水管线泄漏2次，综合楼埋地水管线泄漏1次。埋地水管线的泄漏不仅造成淡水损耗的增加，而且直接影响着接收站的运行安全，尤其是消防管网的泄漏给消防管理带来巨大的挑战和压力。

4消防系统优化

4.1优化预防监测措施

大连LNG接收站消防设计按照码头和接收站内同一时间发生1次火灾考虑。LNG储罐区火灾延续时间按6h考虑，工艺装置区的火灾延续时间按3h考虑，码头的火灾延续时间按6h考虑。项目设置了包括消防水系统、高倍数泡沫灭火系统、干粉灭火系统、固定式气体灭火系统、水喷雾系统、水幕系统、灭火器等消防设施。从设计的原则和设备的选用上，消防设计重点在于对较大事故的防范。但是根据日常工艺运行中出现的一些问题，可以得出消防设计对于日常生产上的小事故没有设置相应的消防设施，而化工企业的大事故往往是因为小事故的不注意和积累引起的，因此在消防设计过程中应该充分考虑工艺运行的特点以及运行中容易出现安全隐患的位置，做到“防”字当先，确保事故在萌芽状态即被消灭。考虑到LNG泄漏常见问题和常见区域，应在高低压结合部位的阀门和高压LNG管线上的阀门底部设置低温探测设备和LNG收集设备，在卸料臂连接处和槽车装卸连接处设置可燃气探测设备，增强对LNG泄漏的监测，从而配合工艺运行并加强生产的安全防护，让消防做到“防”“消”结合，以“防”为主，切实从根源上杜绝大事故的发生。

4.2易泄漏区域设置干粉灭火设备

LNG接收站消防设计中对干粉灭火设备的设置主要集中在码头区域、储罐区域和槽车区域，因为按照危险级别和危害因素这些区域都相对较大。而工艺流程由于都采取全封闭管线，所以认为即使泄漏也只是小范围泄漏，发生火灾的概率很小，仅设置了消防栓和消防水炮等设施，而没有设置消防干粉灭火设备，即使设置干粉设备也仅仅设置了移动干粉灭火装置。但是根据运行经验来看，高压区域发生泄漏的概率较大，且随着时间的推移，高压区域的管线变形和安全的不确定性会随之增加，为了确保能够扑灭初期火灾，应在高压区域设置固定的干粉灭火装置。

4.3消防地下管线的设置

LNG接收站一般为填海形成的陆域，因此其填海的土质好坏对地下管线的影响非常大。大连LNG接收站陆域部分回填土中尖锐的碎石颗粒较多，且部分碎石形状尖锐、体积较大，土质与设计规定不符，管线的局部位置受到尖锐碎石的持续作用力，是造成管线防腐层损坏及管线本体损伤的重要原因。此外，LNG接收站地处海边，受到海水腐蚀较为严重，也是造成管线腐蚀的一个重要原因。在泄漏点处理过程中发现泄漏点所处的管线防腐层都存在不同程度的损坏，尤其是泄漏点处所在的位置防腐层早已经脱离。防腐层的损坏可能在施工过程中已经发生，随着时间的推移，消防管线遭受到电化学腐蚀和化学腐蚀等多重因素的影响，最终导致消防管线多点出现泄漏。因此在消防地下管线设置过程中应严格按照设计规范回填土，如果达不到要求应增设套管加以保护，或是在管线上包裹防护层保护防腐涂层，确保防腐涂层的安全可靠。

5结论

LNG接收站工艺运行中出现的LNG泄漏安全隐患问题是目前困扰LNG接收站安全管理的主要问题，消防设计可以从LNG泄漏的源头进行监控，及早发现问题，及时处理，防小遏大，真正做到安全防控。同时在易泄漏区域应设置固定干粉灭火系统，确保初期火灾能够得到有效遏制，从而避免大的事故发生。消防水管网是整个消防系统非常重要的环节，其运行的安全与否直接影响着LNG接收站的消防安全防护能力，因此在设置消防地下水管线时应严格按照规范和要求进行，同时注意保护管线的安全可靠，尽量避免管线发生腐蚀泄漏。

作者:崔婧 单位:国家管网集团大连液化天然气有限公司

消防设计系统研究4

化学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关重要，如果对于消防功能没有充分考虑，也没评估清楚实际的防火价值，极有可能导致建筑工程中存在消防隐患。文章以此为基础，重点介绍了新型化学防火材料在消防工程中的应用。

一、化学防火材料的重要性

防火材料，即进行了特殊加工后具备一定防火功能的化学材料。不同等级的防火材料可以抵御不同级别的火情。防火材料应具备一定的防火性，可以让火情得到控制，还要能将蔓延的烟气隔绝，阻挡火灾蔓延。在制作防火材料时，通常都是添加具备防火特质的合成材料，让原先的板材能发挥出耐燃、耐热的特性，让该材料的阻燃功能成为现实[1]。当前，建筑防火材料运用范围有限，主要用于防火门、防火卷帘、防火板等。虽然一部分建筑工程对防火材料有所运用，但是因为一些防火材料的使用并不合规，所以建筑中还是会发生火灾蔓延，最后出现人员伤亡或建筑受损。具体使用何种类型的防火材料，要以建筑工程的使用场景为依据，若是选择了不相匹配的防火材料，最后就会导致质量标准无法满足建筑的实际消防需要，若是发生火灾很可能会出现严重的人员伤亡，不利于建筑安全。[2]所以，建筑单位在施工时要对合理使用防火材料引起重视。

二、新型化学防火材料的类型

当下，建筑消防系统中使用的新型防火材料类型有新型复合轻质材料、有机防火材料、碳酸钙与硅酸钙防火材料、喷射防火材料四种。其中，有机防火材料主要是在建筑顶部、墙壁部分使用；硅酸钙防火材料在建筑中大范围使用；建筑消防系统中新型复合轻质材料使用也较为广泛；喷射防火材料应用较少。

（一）有机防火材料

有机防火材料中的酚醛防火材料，有较好的阻燃作用和理想的耐高温性、耐热性，既不会出现变性的情况，同时也有偏高的氧指数，若是出现火灾，比较难燃烧，并且酚醛的发烟量也被限制，不会释放大量的毒烟毒气，可以保证火灾现场被困人员的生命安全[3]，因此应用较广。

（二）喷射防火材料

以往的喷栓防火材料在我国的使用比较少，而新研发的喷射防火材料是以喷射的形式将防火材料喷射在基础材料上，主要是为了让基础材料得获得有效的防火处理，进而让材料得到充分的保护。新型喷射材料可以将噪声吸收、具有良好的隔热性等，所以在建筑消防系统中得到普及[4]。

（三）碳酸钙与硅酸钙防火材料

在不燃烧材料中，碳酸钙与硅酸钙防火材料的等级为A级，其特征是具有良好的隔热、隔火性能。这些材料不但具备良好的吸收噪声、防火的优势，还可以发挥防潮、防水的功能，在使用方面有很大的优势。在施工操作中非常方便，成本较低，也不会造成过大的损耗，同时材料清洁，即使季节、气候等出现变化，性能也是稳定的[5]。碳酸钙和硅酸钙防火材料所投入的施工周期比较短，不用耗费太长的时间，可以让施工进度明显缩短。同时，碳酸钙和硅酸钙防火材料运用于消防工程中具有一定的价值，主要是用这些材料将防火板制作出来，以此将建筑的出风道设计好，可以让钢结构的外部多一层防火层，也能通过碳酸钙和硅酸钙材料来设计吊顶、防火隔板，可以提高钢结构的性能。目前，建筑消防系统正广泛运用碳酸钙和硅酸钙新型防火材料，其在建筑消防系统中具有良好的发展空间。

（四）轻质复合材料

新型轻质复合材料有石膏、新型阻燃剂、金属复合板等不同类型，在这些材料中只有石膏属于新型防火材料，这种材料的强度不高，且在硬化后材料的孔隙率也会变大，这种材料的作用有吸收噪声、保持温度、隔热等。在对石膏实施水硬化处理后，其体积随之增加，可即使石膏的防火性能非常理想，不过却没有良好的防水性[6]。石膏具有较好的防火性，且水幕可以阻拦火势，所以现代建筑工程墙体一般都会选择石膏，阻燃剂则是选择ZRY天然纤维阻燃液。这种阻燃剂的优势为无毒、无色、无味等，胶合板、纤维、纸张等在适宜的阻燃剂处理以后能发挥出较好的阻燃性能，就算碰到明火也无法燃烧，并且能有效控制火势。金属复合板即人们所说的夹芯板，上下两面均为薄金属板，芯材的强度比较低、刚度强，具有理想的保温性。此板材一般都是用于结构厂房的房屋顶、顶板、隔断处等，当然工地的员工宿舍、办公室这类建筑上也有其身影。新型的防火板因为有低密度、隔热、吸收噪声、耐火、抗腐蚀等一些优势，在消防系统中得到广泛的应用，也是现阶段不燃性装饰材料中一种使用率比较高的材料[7]。

三、新型化学防火材料在消防工程中的应用

在消防工程中，新型化学防火材料的使用价值比较高，文章主要对新型化学防火材料进行分析，进一步研究消防工程中运用新型化学防火材料现状。

（一）应用表现

1.有机防火材料有机防火材料最初是传统有机防火材料，后逐渐发展为新型有机防火材料。传统有机材料为粉末状或者液体。粉末状、液体这两种有机防火材料的缺陷都比较大，比如消防工程中在使用液体有机材料时

需要辅之以专用溶剂，且有机防火材料缺乏活性，材料的制造必须满足高温、高压两个条件，这种产品容易变性。新型化学防火材料没有传统有机材料的缺陷。第一，对于新型化学防火材料的制造而言，不需要溶剂，直接在常温常压下制造，且新型化学防火材料能在不同类型的消防工程中使用，如建筑中存在的墙壁、顶棚等；第二，良好的阻断作用也是新型化学防火材料的一大优势，在消防工程中使用能让火灾发展得到有效的阻断，这种材料若是碰上火灾也不会形成烟气、毒气，让建筑内部空气具有比较高的安全性；第三，新型化学防火材料另外一个优势就是具有在较高的可靠性。

2.喷射型防火材料

新型有机防火材料中，喷射型防火材料是重要的一种，喷射型防火材料对于消防工程广泛运用防火材料而言具有积极意义。纤维型材料、水泥型材料等都是常用的喷射型防火材料，每一个类型的喷射型防火材料都能在相对应的消防工程中发挥一定的功效，如水泥型材料如果在水中其状态就是泥浆，空气压缩作用力能使其达到正确的位置，纤维型材料能跟水进行混合，进而具备防火保护的作用，上述两种材料都能在消防工程中使用。现阶段，我国所拥有的喷射型防火材料并未广泛用于消防工程中，一般都是规模比较大的消防工程才会使用，今后要将喷射型材料的功效完全展现出来，促进消防工程行业平稳、快速地发展。

3.防火板材料应用

新型化学防火材料以硅酸钙、碳酸钙为其主要的防火板材料，具有良好的质地，经过防火添加剂、纤维、水泥的帮助，材料具有更高的防火性能。这种材料设计的隔板防火、排烟效果都比较理想，且这种结构一般不会被外界干扰，具有比较高的可靠性。防火板材料在制作过程中选择电脑对工艺进行控制，进而让防火板拥有比较稳定的性能，防火板用于消防工作中的优势比较简单，能让生产流程缩短。防火板材料用于我国水利行业的消防工程能发挥积极作用，主要表现在：(1)地下水电站风道使用防火板材料能发挥阻断、排烟的作用；(2)将防火板用于水利工程的吊顶中，能发挥排烟、防火的作用，也能让消防工程不受到外界的干扰，让吊顶的可靠性、安全性得到提升；(3)在水电站的主厂房设计防火墙时使用防火材料，安装在通风墙上、走廊上，能将火势阻断。此类防火材料在物流、化学上都有一定的使用优势，既能让安全性得到保证，也能达到节能效果，具有一定的使用前景。4.新型轻质复合材料新型轻质复合材料被用于不同的区域，有吊顶位置、地下水电站风道间的隔断部位、通风防火系统等。新型轻质复合材料的使用范围不断扩大，具有较好的前景。矿渣、岩棉都是在高温熔融后出现的，天然岩石出现质变，无法燃烧，不过能发挥出较好的高温防控效果，并且导热系数偏低，能防止高温引发的燃烧，此材料用于防火材料隔热板表层，具有良好的防火效果。除此之外，其处于高温环境可收缩，以此来隔绝火源，具有屏障的功效，可以控制住火势，同时受热后不会形成有毒物质，能避免二次伤害到人体。

（二）案例分析

本文选择某钢结构的高层建筑作为案例，对这个案例中使用新型化学防火材料的具体情况进行分析。此案例中的建筑属于高层钢结构，建筑自身的抗火性并不好，钢材温度的临界点只有约540℃，但火灾的温度却能达到1200℃，如果钢结构建筑起火，其需要面临的风险非常大，钢结构形状就会改变，相关测试显示钢结构耐火时间不超过25分钟。为了提高防火效果，这个建筑中加入了硅酸钙材料，相关操作如下：

1.风道构造设计

这个建筑中的风道材料同样是硅酸钙防火板，在设计夹墙结构时不能违反消防工程中有关的施行标准，还要在夹墙构造中间点加入轻钢龙骨，并将岩棉填充在龙骨的夹缝中间，让材料自身的吸热、导热性能得到降低，让材料具有良好的隔热性。要将硅酸钙的防火板安装在钢结构外部，这个案例中防火板的厚度为12mm，让防火板将火势蔓延阻断，此建筑中的风道比较灵活，依据案例使用的标准来设计风道，并在通风夹墙、防火隔热墙上将防火板安装好。这个案例中使用的隔断墙，其硅酸钙防火板耐火设计的时长为1～4h，案例中使用硅酸钙防火板，防火板作为隔断既可以作为承压结构也可以让火势得到阻断，以此保证防火等级跟钢结构高层建筑的相关要求同步，进而保证足够的风量。

2.钢筋外包防火层

这个案例中的钢结构高层建筑均设计了耐火等级为二级的楼板、承重结构、钢柱等，应用新型化学防火材料，将材料包裹在钢筋外侧，火势遇到防火材料就会被阻隔，让钢筋温度不能快速升高。钢筋外开展包防火层设计后，钢筋结构的耐火等级要符合要求。

3.防火隔板设计

钢结构高层建筑中选择硅酸钙板材料作为防火隔板的主要材料，把防火隔板作为水平隔断、顶部、吊顶位置，其耐火时长要在1h以上，钢结构高层建筑中的水平隔断能将火势控制好，也能让火势降速，正在燃烧的硅酸钙板材质是不会产生烟气的，这就是其为什么会成为钢结构防火隔板的重要原因。四、结语综上，不管是促进我国建筑行业发展还是研究轻质防火材料，都需要重视新型防火材料的研发。文章主要阐述以及分析了新型轻质复合材料、有机防火材料、硅酸钙和碳酸钙材料、喷射型防火材料，上述材料都有较好的应用前景，能推动我国消防事业发展。

作者:陈光 单位:围场满族蒙古族自治县消防救援大队