前言（1）

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

防火堤的設置條件（2）

不是所有可燃液體儲罐都需要設防火堤。據(jù)現(xiàn)行有關規(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施，可不設防火堤：

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)往往不設防火堤，只設置了簡易圍堤，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，往往不設防火堤。

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)范的有關規(guī)定，甲、乙、丙類液體的地上、半地下儲罐或儲罐組，應設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能容納事故漏油；其二是防火堤 的設計強度應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《建筑設計防火規(guī)范》（GBJ16-87，1997年版，以下簡稱《建規(guī)》）和《石油庫設計規(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，不應小于最大罐容量；2．對于內、外浮頂罐，不應小于最大罐容量的一半；3．當固定頂罐與內、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）。

防火堤的尺寸設計（4）

防火堤的尺寸設計，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的情況，應當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？筆者建議在設計時降低防火堤內的地坪標高，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構穩(wěn)定，而且還使防火堤外的消防車道也構成第二道防火堤，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，還應綜合考慮以下兩個因素：

①防火堤內坡基腳線至立式罐的距離不應小于罐高的一半，至臥式罐的距離不應小于3m；②防火堤外坡基腳線至消防車道的間距宜為5m，至其他建構筑物不應小于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)定每個儲罐應設一個防火堤或防火隔堤，而《石規(guī)》規(guī)定每個隔堤內不應超過兩個，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蔓延擴大，因此要設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計（6）

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

防火堤的密封性設計（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，防火堤內的地坪和防火堤本身的選材及施工方法都應充分考慮密封性能，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設水封設施，雨水排水管在出防火堤處應設截止閥門；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，都應在防火堤兩側的管線上設置截止閥門。

防火堤對操作閥門的保護設計（8）

在發(fā)生火災時，油罐區(qū)的一些閥門是必須操作的，例如為了倒罐而開啟、關閉某些輸油管線閥門；為了滅火而選擇開啟、關閉某些泡沫管線閥門；為了供應冷卻水而選擇開啟、關閉某些冷卻管線閥門；同時關閉排出雨水的管道閥門等等。這些閥門是不應受到大火威脅的。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，當時已失效，只能人工操作。這種大型閥門，人工關閉需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，終于關閉了閥門，對控制火勢發(fā)展直至集中力量一舉撲滅火災，起了關鍵作用。因此，在設計中要考慮對閥門的保護。首先，這些閥門不應設置在防火堤內，而應在防火堤外，否則在火災下人員難以接近。其次，應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，施工較復雜，且耐高溫性能差。在高溫作用下，混凝土會脫水龜裂，強度和密封性都會受到影響。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側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，整個磚堤的用磚量比較大。

儲罐區(qū)防火堤設計——結論（10）

綜上所述，各種防火堤各有優(yōu)缺點。設計人員應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思，就是“磚+土+磚”的三文治結構。具體做法是內側砌厚240毫米磚，中間填土（截面為直角梯形），厚度可視實際情形定，這里假設上200毫米寬，下500毫米寬，外側順土坡砌厚60毫米磚，形成混合磚堤，堤頂壓一皮磚，內、外側及堤頂抹灰，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，使火災后防火堤基本不受損，減少災后修補的費用。

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，土堤的堤頂寬不應小于50毫米，則堤底寬度應在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。