前言（1）

火災(zāi)危險性為甲、乙、丙類的液體儲罐或儲罐組，應(yīng)設(shè)置防火堤，防止儲罐爆炸起火時液體到處流散，造成火災(zāi)蔓延擴大。由于防火堤貌似簡單，往往沒有引起人們足夠的重視，在實際設(shè)計中，總是存在這樣那樣的問題，就防火堤的設(shè)計淺談幾點認識與看法。

防火堤的設(shè)置條件（2）

不是所有可燃液體儲罐都需要設(shè)防火堤。據(jù)現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范規(guī)定，下列情況之一的儲罐、堆場，如有防止液體流散的設(shè)施，可不設(shè)防火堤：

1． 閃點超過120℃的液體儲罐、儲罐區(qū)。近年沿海地區(qū)的新建港區(qū)大量出現(xiàn)棕櫚油成品油罐區(qū)，該油品為食用油，閃點遠大于120℃，屬于比較安全的可燃液體。出于運輸成本考慮油罐區(qū)緊靠碼頭，用地十分緊張，因此，該類罐區(qū)往往不設(shè)防火堤，只設(shè)置了簡易圍堤，以保障基本安全。

2． 桶裝的乙、丙類液體堆場。例如桶裝潤滑油等，為便于運輸中轉(zhuǎn)，往往不設(shè)防火堤。

3． 甲類液體半露天堆場。這類半露天堆場常常是一些有蓋無墻的棚房，例如液化石油氣實瓶間，一般不設(shè)防火堤。

除了上述幾類情形，根據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，甲、乙、丙類液體的地上、半地下儲罐或儲罐組，應(yīng)設(shè)置非燃燒材料的防火堤。

防火堤的基本要求（3）

防火堤的根本目的是臨時存放圍堤內(nèi)儲罐的事故漏油，防止漏油到處流淌，因此，它的基本要求有兩個：其一是防火堤有效容積應(yīng)能容納事故漏油；其二是防火堤 的設(shè)計強度應(yīng)能承受所納油品的靜壓力。簡單地說，就是要滿足“裝得下”和“裝得穩(wěn)”的要求。

防火堤的有效容積在《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GBJ16-87，1997年版，以下簡稱《建規(guī)》）和《石油庫設(shè)計規(guī)范》（GBJ74-84，以下簡稱《石規(guī)》都有明確規(guī)定：1．對于固定頂罐，不應(yīng)小于最大罐容量；2．對于內(nèi)、外浮頂罐，不應(yīng)小于最大罐容量的一半；3．當(dāng)固定頂罐與內(nèi)、外浮頂罐布置在同一組時，取上述兩款最大值；4．對于半地下油罐，規(guī)定同上，但油罐容量按其高出地面那部分與容量計算。

另外，《建規(guī)》和《石規(guī)》都規(guī)定，防火堤的實際高度（H）應(yīng)比計算高度（Hj）高出0.2m，也就是說，防火堤的有效容積是指防火堤0.2m以下的實際容積，即H=Hj+0.2（m）。

防火堤的尺寸設(shè)計（4）

防火堤的尺寸設(shè)計，就是要確定防火堤的長（L）、寬（W）、高（H）的實際數(shù)值?？偟囊笫欠嫌行莘e要求即可，這個問題貌似簡單，實際上很多問題值得推敲。

1． 防火堤的高度（H）：

《建規(guī)》的規(guī)定是1.0m≤H≤1.6m；《石規(guī)》的規(guī)定是1.0m≤H≤2.2m；兩者不盡一致，筆者認為應(yīng)該采用《建規(guī)》的規(guī)定。我國消防隊員的平均身高在1.7m左右，1.6m已是消防隊員平視的極限高度，為使滅火人員易于觀察防火堤內(nèi)的情況，應(yīng)當(dāng)控制防火堤的高度在1.6m左右，這時計算高度Hj=1.6-0.2=1.4m。

有時候，由于受用地面積限制，不得不收縮防火堤長（L）、寬（W）尺寸，迫使防火堤高度（H）超過1.6m時，如何處置？筆者建議在設(shè)計時降低防火堤內(nèi)的地坪標(biāo)高，這樣既提高了防火堤的有效容積又無需擴大防火堤面積。這種做法不但加強了防火堤的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而且還使防火堤外的消防車道也構(gòu)成第二道防火堤，提高儲罐區(qū)的安全系數(shù)。

對于儲存量在數(shù)十萬立方米的大型儲罐區(qū)，這種方法尤其值得推薦，其積極意義十分顯著。

2． 防火堤的長（L）、寬（W）：

據(jù)上所述，防火堤的高度在1.0m-1.6m之間選擇一個合適數(shù)據(jù)后，就可以根據(jù)防火堤的有效容積經(jīng)計算確定防火堤的長與寬尺寸。同時，在確定防火堤的長與寬以及防火堤本身的截面尺寸時，還應(yīng)綜合考慮以下兩個因素：

①防火堤內(nèi)坡基腳線至立式罐的距離不應(yīng)小于罐高的一半，至臥式罐的距離不應(yīng)小于3m；②防火堤外坡基腳線至消防車道的間距宜為5m，至其他建構(gòu)筑物不應(yīng)小于10m，或執(zhí)行其他規(guī)范另有規(guī)定的較大值。

防火隔堤的設(shè)計（5）

對于沸溢性液體地上、半地下儲罐，《建規(guī)》規(guī)定每個儲罐應(yīng)設(shè)一個防火堤或防火隔堤，而《石規(guī)》規(guī)定每個隔堤內(nèi)不應(yīng)超過兩個，兩部規(guī)范的要求不盡相同。沸溢性液體一般指含水率在0.3%-0.4%的油品，常見的有原油、渣油、重油等，由于這些油品的含水率較高，自由水在火災(zāi)的高溫作用下汽化，體積急劇膨脹，將浮在上面的著火油品拋出罐體，發(fā)生可怕的沸溢現(xiàn)象。油品沸溢會造成火災(zāi)蔓延擴大，因此要設(shè)防火堤或隔堤來限制油品流淌。筆者認為，只要用地許可，都應(yīng)盡可能實現(xiàn)“每罐一隔”而不是“每兩罐一隔‘。

根據(jù)《建規(guī)》和《石規(guī)》的規(guī)定，防火堤高度應(yīng)高于隔堤高度不少于0.2m，至于防火隔堤的容積，《建規(guī)》和《石規(guī)》都沒有明確規(guī)定。筆者認為，應(yīng)與防火堤的有效容積要求一致，防火隔堤的對象是沸溢油品儲罐，其容積如果太小，不能防止油品外溢，則失去了隔堤的意義。誠然，防火隔堤的有效容積是否可算至隔堤堤頂高度而無需減去0.2m高度，這點放寬，還是可以接受的。

防火堤的人行踏步設(shè)計（6）

上述兩部規(guī)范規(guī)定，防火堤應(yīng)設(shè)人行踏步，且不應(yīng)少于兩處。筆者認為，防火堤內(nèi)如果設(shè)隔堤，隔堤形成的每個區(qū)域內(nèi)應(yīng)設(shè)不少于兩處人行踏步，而且，至少應(yīng)有一處人行踏步設(shè)于防火堤（外堤）上，以便于火災(zāi)情況下與堤外的直接交通聯(lián)系。這點往往被設(shè)計人員忽視了。

防火堤的密封性設(shè)計（7）

由于防火堤的最根本目的是在油罐受破壞后臨時存放事故漏油，所以對防火堤的設(shè)計有一個密封性要求，并能承受所納油品的靜壓力，防火堤內(nèi)的地坪和防火堤本身的選材及施工方法都應(yīng)充分考慮密封性能，并要注意幾個問題：

1．嚴禁在防火堤上開洞；2．含油污水排水管在出防火堤處應(yīng)設(shè)水封設(shè)施，雨水排水管在出防火堤處應(yīng)設(shè)截止閥門；3．工藝管、泡沫管、冷卻給水管等管線在穿過防火堤時，應(yīng)盡可能埋地，從地坪下面穿過防火堤，以確保防火堤的嚴密性。當(dāng)明管穿過防火堤時，必須采用非燃燒材料嚴密填塞。無論以哪種方式過防火堤，都應(yīng)在防火堤兩側(cè)的管線上設(shè)置截止閥門。

防火堤對操作閥門的保護設(shè)計（8）

在發(fā)生火災(zāi)時，油罐區(qū)的一些閥門是必須操作的，例如為了倒罐而開啟、關(guān)閉某些輸油管線閥門；為了滅火而選擇開啟、關(guān)閉某些泡沫管線閥門；為了供應(yīng)冷卻水而選擇開啟、關(guān)閉某些冷卻管線閥門；同時關(guān)閉排出雨水的管道閥門等等。這些閥門是不應(yīng)受到大火威脅的。19世紀80年代，我國浙江省某個油罐區(qū)著火，就發(fā)生過兩名工人冒險在防火堤附近操作閥門而被燒至重傷的事故。又如，1983年6月魯寧輸油管線臨邑首站發(fā)生大火，火勢猛烈難以控制，火場指揮員立即作出關(guān)閉流向火場的原油管線的閥門的決定，而那里的閥門平常是電力控制的，當(dāng)時已失效，只能人工操作。這種大型閥門，人工關(guān)閉需20分鐘，最后工人們冒著生命危險，在水槍和濕棉被保護下，輪番上陣，終于關(guān)閉了閥門，對控制火勢發(fā)展直至集中力量一舉撲滅火災(zāi)，起了關(guān)鍵作用。因此，在設(shè)計中要考慮對閥門的保護。首先，這些閥門不應(yīng)設(shè)置在防火堤內(nèi)，而應(yīng)在防火堤外，否則在火災(zāi)下人員難以接近。其次，應(yīng)局部提高閥門組附近的防火堤高度，使防火堤在著火區(qū)與閥門組之間構(gòu)成一道屏障。

防火堤的選材（9）

《建規(guī)》和《石規(guī)》規(guī)定防火堤應(yīng)采用非燃燒材料。常見的有泥土、塊石、鋼筋砼、粘土磚這幾種材料，符合規(guī)范要求，各有優(yōu)缺點：

1． 泥土堤多見于上世紀五六十代，其截面為梯形，按規(guī)范要求，堤頂寬不應(yīng)小于0.5米，以確保其穩(wěn)定性。土堤的優(yōu)點十分明顯：經(jīng)濟；缺點是土方量大、占地面積大，并且需要在土堤表面種植草皮防止土壤流失。海上運輸成本低。大型油庫區(qū)多靠碼頭設(shè)置，港區(qū)寸土寸金，用地緊張；另外，在海邊種植草皮難成活。因此，采用土堤并不理想。

2． 塊石堤多在靠山油庫區(qū)采用，外觀厚實，其優(yōu)點是就地取材、經(jīng)濟可靠，常溫下強度與密封性都比較好。其缺點是在油口著火后的高溫作用下由于熱膨脹和熱分散作用，塊石容易開裂塌落，甚至完全破壞；另外在撲救火災(zāi)時，滅火劑噴射在熾熱的石材上，引起表層急劇冷卻，在高溫作用下巖石的CaCO3分解產(chǎn)物在生石灰CaO再和水化合成Ca（OH）2，加劇巖石破壞，失去防火堤作用。這個不利因素往往被設(shè)計人員忽視。

3． 鋼筋砼堤比較普通，多見于中小型油罐區(qū)，其優(yōu)點是強度高，密封性好，且占地面積少；其缺點是不經(jīng)濟，施工較復(fù)雜，且耐高溫性能差。在高溫作用下，混凝土?xí)撍斄眩瑥姸群兔芊庑远紩艿接绊?。另外，混凝土在高溫下受水槍噴射突然冷卻時，其抗壓強度比熱態(tài)時還要低；鋼筋在500℃的高溫下，強度基本上喪失。根據(jù)四川消防科研所試驗，在500℃的溫度下，混凝土強度下降一半。常見的解決方法是在混凝土堤的內(nèi)側(cè)噴涂一種合適的防火涂料。

4． 磚堤是一種比較理想的防火堤，其耐火性能好，在高溫條件下其強度和密封性能沒有明顯變化，能保證火災(zāi)條件下防火堤的穩(wěn)定。值得指出的是粘土磚耐急冷急熱性能好，高溫下射水也不容易受破壞。其缺點是造價高。為了承受所納油品的靜壓力，磚堤的截面尺寸有一定的要求，多呈梯形截面，再加上基礎(chǔ)，整個磚堤的用磚量比較大。

儲罐區(qū)防火堤設(shè)計——結(jié)論（10）

綜上所述，各種防火堤各有優(yōu)缺點。設(shè)計人員應(yīng)尋找性能價格比更好的防火堤做法。筆者提出一個不成熟構(gòu)思，就是“磚+土+磚”的三文治結(jié)構(gòu)。具體做法是內(nèi)側(cè)砌厚240毫米磚，中間填土（截面為直角梯形），厚度可視實際情形定，這里假設(shè)上200毫米寬，下500毫米寬，外側(cè)順土坡砌厚60毫米磚，形成混合磚堤，堤頂壓一皮磚，內(nèi)、外側(cè)及堤頂抹灰，截面仍呈直角梯形。

這種混合磚堤具有如下優(yōu)點：

1． 耐火性能好。它具有磚堤的各項優(yōu)越性能。它的耐火極限之高是無需置疑的，據(jù)《建規(guī)》附錄二所示，光是厚240毫米的磚墻的耐火極限已達8小時。另外，它和磚堤一樣，耐急熱急冷性能好，使火災(zāi)后防火堤基本不受損，減少災(zāi)后修補的費用。

2． 與磚堤相比，減少造價。由于堤中間填土，大大減少了用磚量。按同樣體量的磚堤計算，這種混合磚堤比磚堤減少用磚量一半以上。

3． 具有土堤一樣的厚實、可靠性能。由于它具有一定的截面尺寸，所以有較好的抗剪力性能，能較好地滿足“承受所納油品靜壓力”要求。另外，堤頂寬度在500毫米以上，可供消防人員站立，有利于滅火。

4． 與土堤相比，減少了占地面積，土堤的堤頂寬不應(yīng)小于50毫米，則堤底寬度應(yīng)在160厘米左右。這種混合磚堤的底寬只有80厘米。所以占地面積減少了一半。

由于這種做法還沒有實例，是否可行，還有待論證。