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杭州市西部LNG應急氣源站消防系統配置設計淺析

作者:高靖科 蔡光輝 任利榮 沈旭峰  
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4.2 儲罐固定水噴霧系統
4500m3LNG常壓罐和l50m3LNG真空粉末罐均設置固定水噴霧系統,在儲罐的灌頂和罐壁各設置一圈水霧噴頭,噴頭型號為ZSTWA-43-120。在發生火災時,水霧能對儲罐冷卻降溫,防止儲罐破裂,造成大面積泄漏爆炸。
4500m3LNG常壓罐罐頂冷卻水供給強度為4L/min·m2,管壁冷卻水供給強度為2L/min·m2,冷卻面積均按儲罐全面積計算。150m3LNG真卒粉末罐冷卻水供給強度為0.15L/s·m2,面積按儲罐全面積計算。
水噴霧系統均由室外消防給水環網供水,每個儲罐均有兩根DN150給水管供水。在每根給水管上均設置氣動蝶閥,能夠在控制室遠程開啟。
4.3 室外消火栓及消防水炮系統
本站內室外消防給水管網旱環狀布置,由消防水泵引出兩條DN300輸水管線向環狀管網供水,設有14個SS100/65-1.0室外地上式消火栓,每個地上式消火栓帶有1個DN100和2個DN65的栓口。同時在儲罐區設置有7個SPT50水炮,消防水炮的進口壓力約為0.8MPa,其流量約為20L/s,對儲罐區及丁-藝裝置區全覆蓋。每個消火栓均配有消火栓箱,消火栓箱內帶兩根DN65,L=20m消防水帶(帶快速接口)、兩支f19直流-噴霧水槍。
4.4 小型干粉滅火器
本站每臺儲罐配置MF/ABC8磷酸鹽干粉滅火器和MFT/ABC50磷酸鹽干粉滅火器各1具,儲罐區共配置MF/ABC8磷酸鹽干粉滅火器12具,MFT/ABC50磷酸鹽干粉滅火器4具;工藝裝置區按每50m2設置MF/ABC8磷酸鹽干粉滅火器1具,共設MF/ABC8磷酸鹽干粉火火器14具,MFT/ABC50磷酸鹽干粉滅火器2具。生產輔助區按《建筑滅火器配置規范》配置滅火器。
4.5 干粉滅火系統
常壓罐罐頂干粉設備選用ZFP250型1套,由干粉供應源、輸送管路、噴放器件、探測控制器件等組成,并在倉庫中設備用干粉250kg和40L氮氣瓶2個。十粉輸送管道采用無縫鋼管,螺紋連接,干粉輸送主管道貼支承平臺安裝,管道安裝完畢后用壓縮空氣進行吹掃,并用氣壓進行嚴密性試驗,試驗壓力為干粉罐工作壓力1.6MPa。噴嘴需設防止灰塵或異物堵塞的護蓋,護蓋應在噴放干粉時自動脫落。
4.6 輔助區消防系統
輔助區內按《建筑設計防火規范》配置室外消火栓,綜合樓南于體量較大,根據規范設有室內消火栓。輔助區室內、外消火栓系統與工藝區共用一套給水管網。
4.7 消防水池及消防泵房
站內主要消防保護對象為1臺4500m3LNG常壓罐、3臺150m3LNG真窄粉末罐及綜合樓等建筑物。根據儲罐區的平面布置,相鄰儲罐凈距均大于1.5倍直徑,儲罐同定水噴霧系統用水量只考慮著火罐用水量,最不利情況為4500m3LNG常壓罐冷卻降溫需要的用水量。儲罐區周圍需設置有室外消火栓及水炮,水槍用水量為45L/s,儲罐區火災延續時間按6h考慮;同時考慮200m3/h余量,余量按2h考慮。
站內集液池泡沫淹沒深度H=2.0m,泡沫發生器用水流量為3.6L/s,系統泡沫液和水連續供應時間按40min計。
消防設計時同一時間內的火災次數應按一次考慮,按消防用水量大的區域進行設計,即4500m3LNG單罐發生火災。LNG儲罐區消防用水量Q=Q罐頂水霧+Q罐壁水霧+Q水槍+Q余量=175.0L/s,Q泡沫=3.6L/s,消防水池有效容積為3027m3。消防水池分兩格設置,并與同一個吸水井連接,供消防水泵取水。
站內沒置一個消防水泵房,消防水泵房內設3臺XBC10/100-250S柴油機驅動消防水泵,Q=100L/s,H=100m,W=2700kg,兩用一備,供室外消火栓、儲罐固定水噴霧系統用水。水泵自帶油箱(直接安裝于機組上),能滿足連續工作6h的柴油容積。消防水泵控制柜還具有巡檢功能。
同時,水泵房還沒置XBW8/5-16CDL全自動氣壓消防穩壓給水設備一套,用于維持平時管網壓力。泡沫消防泵XBD8/5-65DL兩臺,N=11KW,Q=5L/s,H=80m,W=950kg,一開一備,供高倍數泡沫發生器用水。
4.8 消防排水系統
儲罐區內的集液池設有兩臺潛水泵,一用一備,自帶控制柜,潛水泵和控制柜均為隔爆型。儲罐區雨水均匯入集液池內,當集液池水位到啟泵水位,潛水泵自動開啟,將雨水排入站區雨水管網。由于天然氣容易在地下管道內聚集,產生爆炸,因此本站工藝區內所有雨水檢查井均采用水封井,防止天然氣泄漏進入雨水管道。
4.9 控制系統
站內設有火焰探測器,當火焰探測器探測到火災信號后,傳輸信號給控制室報警,確認火情后值班人員遠程打開儲罐噴淋給水管上的氣動控制閥,從而開啟水噴霧系統,對罐體進行降溫冷卻,保護罐體。此外,氣動控制閥也具有于動開啟功能。必要時也能通過消火栓及消防水炮對儲罐進行冷卻降溫。平時消防給水管網壓力由消防增壓穩壓設備維持,當站內發生火災時,管網用水量增大,穩壓設備無法維持管網壓力,此時打開消防泵同時關閉穩壓泵,由消防泵為管網供水。同時水泵控制柜上設有手動/自動選擇切換開關。柴油機消防泵接到啟動信號后,在5s~15s內自啟動全載供水,在連續3次自啟動失敗后,即發出報警信號,并改為就地手動啟動,同時啟動備用泵。
儲罐區設有低溫探測器,當LNG集液池內的低溫探測器探測到有LNG泄漏到集液池后,火災報警系統報警,由值班人員確認火情后,遠程開啟泡沫閥,同時開啟泡沫泵,向集液池內釋放泡沫。同時,切斷潛水泵所有高低壓電源及液位控制電源。
干粉滅火系統不設置獨立的聯動控制柜,聯動控制南整個LNG內的火氣系統實現。火氣系統控制柜設在應急氣源站的主控中心,要求具有各種事件、故障的報警及顯示功能。火氣系統平時監視防護區的狀態,當達到啟動條件后主控中心發出報警信號,由主控中心操作人員確認后啟動滅火裝置并釋放滅火劑。
5 結語
在LNG應急氣源站水消防設計中須充分了解LNG危險特性,采取針對有效措施,合理設計消防給水系統,定能減少火災危害,保護人身和財產安全。杭州市西部LNG應急氣源站自建成以來,工作人員定期進行檢查,各消防系統運行正常。合理、有效的消防系統為氣源站的安全運行提供了保障。
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參考文獻
1吳延磊.淺析城鎮LNG氣化站消防給排水設計江西化工.2007
2黃增.城鎮中小型LNG氣化站罐區消防設計:煤氣與熱力,2007
3城鎮燃氣設計規范GB50028—2006.北京:中國建筑工業出版社
4石油天然氣工程設計防火規范GB50183—2004.北京:中國計劃出版社
5泡沫滅火系統設計規范GB50151—2010.北京:中國計劃出版社
6建筑設計防火規范GB50016—2006.北京:中國計劃出版社
7建筑滅火器配置設計規范GB 50140—2005.北京:中國計劃出版社

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