摘要：消防水炮是目前消防新产品，介绍了消防水炮的主要特点并与传统的消火栓系统进行了比较，结合工程实例阐述了其设计应用情况。
关键词：石化 消防 水炮
1． 前言
在石化企业中，对于工艺装置内的甲、乙类设备的框架平台，当平台高度超过15m时，通常沿梯子敷设半固定的消防给水竖管，以供消防专职人员在需要时使用。这种给水竖管具有造价低、设备简单、使用灵活等优点，对及时发现的初起火灾具有有效的控制能力。但是，当火灾发生后并在火场产生了一定的辐射热，使消防人员难以靠近时，消防给水竖管就难以被启用。针对这种情况，如使用消防水炮则可以充分发挥灭火效力，并能保护消防人员的人身安全。
2． 消防水炮特点
消防水炮在灭火水量上具有流量大、射程远的特点。在《石油化工企业设计防火规范》中，推荐单只水炮选用流量为30~40L/s，实际上目前国内的生产厂商提供的水炮供水可达50~60L/s。根据消防水炮的工作压力和水炮仰角不同，其射程可达45m~70m。与传统的消火栓系统相比，当火场需要40L/s流量的消防用水时，如采用消火栓系统，则需要5L/s流量的水枪8只，即使灭火时每人操作一只水枪，也需要8个人来完成。但如果使用消防水炮向火场供水，则一系列操作仅由一个人即可完成。通常，甲乙类厂房或装置的消火栓充实水柱要求为13m，消防水炮可使灭火距离增大二倍甚至更多，因此消防水炮具有更大的灭火范围，对消防人员免遭遇火场辐射热伤害的防护更可靠。
3． 消防水炮应用设计
上述主要介绍了消防水炮的一些优点，让消防水炮发挥其作用的第一个重要环节就是合理的设计。消防水炮的产品说明中，一般有几个重要参数：额定工作压力（P0）、额定流量（qs0）、工作压力范围、射程（仰角30o时）、回转角、俯仰角范围等等。在选用消防水炮时，一般要根据被保护的装置或对象距离水炮设置点的水平距离及被保护对象的高度等初步选择一种水炮的型号，然后根据消防水泵的实际供水压力（Pe）复核消防水炮实际的水平射程、被保护对象的高度是否在消防水炮的保护范围之内，然后再复核水炮在实际压力作用下能供给的消防水量（qs）。
例如，某一石化装置，装置高度为60m，距离水炮设置点20m。水炮炮台高度25 m。拟在装置两侧设置水炮。水炮初定为PSKY40型液控消防水炮，这是一种水雾-直流水两用水炮，其额定流量为40L/s，额定工作压力0.8MPa，仰角30o时，射程≥52m，仰角70o时，射高≥35m，回转角度＋135o，俯仰角度-30 o~70 o。选定水泵后，经计算，水炮的实际工作压力为1.1MPa。在水炮实际工作压力为1.1MPa时，进一步复核其水炮实际出流量和射程、射高。当水炮仰角为30o时，设计流量、设计射程与水炮额定压力、额定射程、水炮实际使用压力之间的关系如下：
（1）设计流量： [1]
（2）设计射程： [1]
上式中，qs---水炮设计流量，单位：L/s
qso---水炮额定流量，单位：L/s
Pe--- 水炮设计压力，单位：MPa
Peo--- 水炮额定压力，单位：MPa
Ds---水炮设计射程，单位：m
Dso---水炮在额定工作压力下的射程，单位：m
水炮在仰角为70 o时，其设计射高和达到其射高时的水平射程，一般根据试验结果，分别取55% Ds和33%Ds。[2]
将水炮实际工作压力1.1MPa，代入上两式中，经计算，水炮的实际流量为46.9L/s，当仰角30o时，射程：68.01m；仰角70o时，射高：37.41m；达到射高点的水平距离为22.44 m。水炮最大射高应为水炮炮台高度加上水炮在实际工作压力作用下的射高，合计62.71 m＞装置高度60m，水炮在最高射高时，射程22.44 m＞装置距离水炮20m，消防用水量46.9L/s＞40L/s，满足灭火要求。
一般情况下，上述复核应根据水炮供应商提供的流量-喷射压力、射程-喷射压力曲线图或根据供应商提供的计算公式进行复核计算。
消防水炮除用于生产装置的消防外，对于有较多储罐的甲乙类储罐区，当采用固定式冷却水系统时，供应各储罐的消防冷却水管道很多、控制阀门也很多，无论是设计、施工都很不方便，此时，采用消防水炮系统则更显示出其优越性。
消防水炮系统虽然具有上述的诸多优点，但其造价较高，较难为中小型用户接受。目前的消防规范上只在《石油化工企业设计防火规范》中对其有所提及，且规范用语为“宜”，这在某些方面上影响了水炮的应用。
总结
消防水炮是目前消防新产品，与传统的消火栓系统相比，它具有流量大、射程远等优点，而石化装置多有装置范围大，设备高，防火要求高等特性，因此比较适宜于采用消防水炮，具有广阔的使用前景。但同时由于该设备刚投放市场不久，目前实际用户较少，因此也需要在实践中不断交流和总结经验，以利进一步改进。
[1] 本公式由公安部上海消防科研所、上海浦东特种消防装备厂提供。
[2] 本经验值由由公安部上海消防科研所、上海浦东特种消防装备厂提供。