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文档简介
1、液化天然气接收站安全防火 液化天然气接收站的安全防火措施应从总图布置确保防火间距、加强危险物料的安全控制、严格控制泄漏源、规范防爆设计、采取有效的防雷防静电措施以及配套完善的消防设施等多方面综合实施。 一、总图布置 (一) 总图布置原则 按照有关规范,总平面布置中应考虑以下安全原则: (1) 遵循现有国家及行业标准、规范、法律法规; (2) 满足装置安全施工、操作及维修,保证接收站内人员及设备的安全; (3) 主要工艺设施间考虑足够的安全间距以免一个区域发生事故时而影响其他区域,并考虑消防设施运用的可能性; (4) 满足厂区内的人员及厂外附近的人员在灾难性或重大事故时安全疏散的要求; (5)
2、提供足够的lng泄漏收集空间;考虑lng池火灾或烃类火灾的热辐射计算结果、降低易燃物料泄漏范围、并考虑蒸气云爆炸或引燃易燃物气云事故后果; (6) 考虑火源与可能的易燃物释放源的安全距离;将任何灾难性的事故限制在一个生产单元内并消除并发事故; (7) 危险物品应分类存放以限制事故扩大; (8) 火灾或爆炸事故时能保护重要设施,如消防水系统、主控室、事故电源、消防站以及有人停留的建筑;保证消防人员的紧急撤离及保护紧急停车设施。 对lng工艺装置、lng储存、压缩冷凝(bog压缩机)及高压输送设备的布置,遵循现有国家及行业标准、规范、法律法规及成功的生产经验,并满足目前国际上有关lng布置的相关规
3、范。 在设备布置时,根据各单元的不同功能进行了分区布置。同时考虑流程的合理走向、管道的合理布置、装置的安全操作、检修和安装的方便。 在考虑装置平面布置时,遵循下列原则: (1) 根据风向条件确定设备、设施与建筑物的相对位置; (2) 根据气候条件、工艺条件或某些设备的特殊要求,决定采用室内或室外布置;保证设备的安全距离,以便当一个设备处于危险状况时,另一个设备仍可以持续运转; (3) 根据地质条件,合理布置重载荷和有震动的设备;lng储罐布置避免横跨开方区及填方区; (4) 在满足生产要求和安全防火、防爆的条件下,做到节省用地、降低能耗、节约投资、有利于环境保护。 (二) 防火间距 总平面布置
4、中,根据有关规范的要求及热辐射影响计算确定各功能区之间的防火间距,各功能区之间的间距既满足规范的要求,又能有效地减少其热辐射的影响。 1. 热辐射 (1) 热辐射限值 室外活动场所、建(构)筑物允许接受的热辐射量,国标gb 501832004中明确在风速为0级、温度21及相对湿度为50%条件下,不应大于下述规定值: 热辐射量达4000w/m2界线以内,不得有50人以上的室外活动场所; 热辐射量达9000w/m2界线以内,不得有活动场所、学校、医院、居民区等在用建筑物; 热辐射量达30000w/m2界线以内,不得有即使是能耐火且提供热辐射保护的在用构筑物。 (2) 热辐射防护距离 围堰区至室外活
5、动场所、建(构)筑物的距离,可按国际公认的液化天然气燃烧的热辐射计算模型确定,可以参考美国标准nfpa59a和49cfrl93采用美国天然气研究会grl0176报告中有关“lng火灾”所描述的模型lng火灾辐射模型进行计算。 对于可能产生液池火灾而威胁邻近设施的设备,其布置间距应满足池火灾产生的热辐射值不超过表6-9的规定: 表6-9液池火灾热辐射艰值 项目 热辐射限值/(kw/m2) 钢结构、工艺设备、管道、仪表及电缆 15kw/m2 lng储罐罐壁 32kw/m2 任何时间均能安全疏散的区域 5kw/m2 nfpa59a中规定,围堰为矩形且长宽比不大于2时,热辐射防护距离按下
6、式计算: 式中d到围堰边缘的距离,m; a围堰的面积,m2; f热通量校正系数。 对于热辐射量为5000w/m2时,f=3;对于热辐射量为9000w/m2时,f=2;对于热辐射量为30000w/m 2时,f=0.8。 2. lng储罐的间距 lng储罐之间需要有适当的通道,便于设备的安装、检查和维护,参照美国消防协会nfpa 59a的标准。我国“石油天然气工程设计防火规范”(gb 501832004),储罐之间的最小间距应符合表6-10的规定。容量在0.5m3以上的液化天然气储罐不应放置在建筑物内。 3. 气化器等工艺设备的安装距离 气化器和工艺设备距离控制室、办公室、车间和场地
7、边界也需要离开一定的距离。用于管道输送的液化天然气装卸码头,离附近的桥梁至少30m以上。液化天然气装卸用的连接装置,距工艺区、储罐、控制大楼、办公室、车间和其他重要的装置至少在15m以上。 表6-10 储罐与边界和储罐之间的最短距离 m 储罐单罐容量/m3 围堰区边沿或储罐排放系统到建筑物或建筑界线的最小距离 储罐之间的最小距离 0.5 0 0 0.51.9 3 1 1.97.6 4.6 1.5 7.656.8 7.6 1.5 56.8114 15 1.5 114265 23 相邻储罐直径总和的1/4 265 储罐直径的0.70倍,但31m (
8、最小1.5m) 用于处理液化天然气的建筑物和围墙,应采用轻质的、不可燃的非承重墙。有lng流体的工作间、控制室或车间之间墙体至少有2层,而且能承受4.8kpa的静压,墙体上不能有门和其他连通的通道,墙体还需要有足够的防火能力。有lng流体的建筑物内,应当具有良好的通风,防止可燃气体或蒸气聚集而产生燃爆。 (三) 储罐围堰 液化天然气储罐周围需设置围堰,以使储罐发生的事故对周围设施造成的危害降低到最小程度。 储罐的围堰区必须满足最小允许容积。对单个储罐的围堰区其最小允许容积就是充满储罐的液体总容积。对多个储罐:当有相应措施来防止由于单个储罐泄漏造成的低温或火灾引发其他储罐的泄漏时,围堰区最小允许
9、容积为区内最大储罐充满时的液体总容积;当没有相应措施来防止由于单个储罐泄漏造成的低温或火灾引发其他储罐的泄漏时,围堰区最小允许容积为区内全部储罐充满时的液体总容积。 围堰区设有排除雨水的措施,可以采用自动排水泵排水,也可利用地形高差自流排水,但要防止lng通过排水系统溢流。 围堰表面的隔热系统应不易燃烧并可长久使用,且应能承受在事故状态下的热力与机械应力和载荷。 国标gb 50183中,对于围堰还规定: (1) 操作压力小于或等于100kpa的储罐,当围堰与储罐分开设置时,储罐至围堰最近边缘的距离,应为储罐最高液位高度加上储罐气相空间压力的当量压头之和与围堰高度之差;当罐组内的储罐已采取了防低
10、温或火灾的影响措施时,围堰区内的有效容积应不小于罐组内一个最大储罐的容积;当储罐未采取防低温或火灾的影响措施时,围堰区内的有效容积应为罐组内储罐的总容积。围堰区应配有集液池。 (2) 操作压力小于或等于100kpa的储罐,当混凝土外罐围堰与储罐布置在一起,组成带预应力混凝土外罐的双层罐时,从储罐罐壁至混凝土外罐围堰的距离由设计确定。 (3) 在低温设备和易泄漏部位应设置液化天然气液体收集系统;其容积对于装车设施不应小于最大罐车的罐容量,其他为某单一事故泄漏源在10min内最大可能的泄漏量。围堰区应配有集液池。 (4) 围堰必须能够承受所包容液化天然气的全部静压头,所圈闭液体引起的快速冷却、火灾
11、的影响、自然力(如地震、风雨等)的影响,且不渗漏。 (5) 储罐与工艺设备的支架必须耐火和耐低温。 二、加强危险物料的安全控制 (一) 正常工况下危险物料的安全控制 (1) 对于大型lng接收站,由于储存规模大,lng储罐多选用安全、可靠的全容式混凝土顶储罐(fccr)。这种储罐具有两层罐壁,内层为钢制罐壁,外层为预应力钢筋混凝土罐壁,顶盖也选用预应力钢筋混凝土。选用全容罐能够有效地防止罐内的液化天然气泄漏,因为内层罐壁破裂以后,外层罐壁能够容纳所有泄漏的液化天然气。相对于其他罐型如单容罐、双容罐或膜式罐等来说,全容罐具有更高的安全性。 (2) lng储罐采用绝热保冷设计,储罐中的lng处于沸
12、点状态。由于外界热量(或其他能量)的导入,会导致少量lng蒸发气化。储罐上装备有安全及报警设施,以保证安全操作,防止出现溢出、翻滚、分层、过压和欠压等事故。 (3) 接收站内压力容器的设计、制造均遵照执行压力容器安全技术监察规程的规定,从本质上保证压力容器的安全运行。 (4) 压力容器设置各种检测报警设施,如温度、压力、液位检测设施等,以及安全泄压设施,如安全阀、调节阀等。 (5) 为防止lng储罐的超压,配备有bog压缩机,连续将lng储罐内的蒸发气(bog)抽出,经压缩后送往再冷凝器。 (6) 生产过程控制应采用先进的dcs控制系统,从而保证工艺装置控制系统的可靠性。 (二) 非正常工况下
13、危险物料的安全控制 1. 紧急泄压排放 (1) 如果液化天然气储罐气相空间的压力超高,利用蒸发气压缩机无法控制时、储罐内多余的蒸发气将通过安全泄放阀排入火炬系统燃烧排放。 (2) 为了防止lng储罐在运行中发生欠压(真空)事故,工艺系统中配置了防真空补气系统。当lng储罐产生真空时,从气化器出口总管处引出的一股高压天然气,经两级减压,补充返回储罐。罐顶尚配备真空阀,必要时与大气相连。 (3) lng接收站内设置有火炬,正常生产时泄漏的可燃气体和事故时紧急排放的气体,将通过火炬燃烧后排放。 2. 紧急停车、联锁保护 设置一套紧急事故停车系统(esd),用于事故时紧急切断一些关键的阀门及设备。紧急
14、停车系统(esd)与自动防故障系统硬连线以提供增强的可靠性。所有esd按钮都直接与硬连线系统连接以执行紧急停车动作。 (三) 严格控制泄漏源 (1) 加强设备、管道、阀门的密封措施,防止液化天然气泄漏而引起火灾爆炸事故。lng罐区、工艺区和码头设置事故收集池,泄漏的lng收集到事故收集池内,以防止泄漏的lng四处溢流。收集池设置高倍数泡沫系统,当低温探测器探测到收集池内有泄漏的lng后,即自动向收集池内喷射高倍数泡沫混合液,以减少lng气化。 (2) 为了及时、准确地探测和报告可燃气体的泄漏或火情,以便及时采取相应措施,以保护生产设施和人员的安全,lng罐区、工艺区、码头区设有可燃气体检测和火
15、灾检测器,将信号传送至控制室的控制系统,并进行报警,以便由操作人员或由控制仪表采取必要措施(如进行消防喷淋,执行紧急停车程序等)。配备的现场探测和报警设备有:可燃气体探测器、火焰探测器、低温探测器、火灾报警按钮等。 三、电气防爆 根据规范的要求划分火灾爆炸危险区域。危险区域内电气设备的选型根据爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(gb 5005892)的要求来确定。 爆炸性气体环境电气及仪表设备的选择符合以下规定。 根据爆炸危险区域的分区,电气/仪表设备的种类和防爆结构的要求,选择相应的电气/仪表设备。选用的防爆电气/仪表设备的级别和组别,不低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。
16、爆炸危险区域内的电气/仪表设备,符合周围环境内化学的、机械的、热的、霉菌、风沙、盐雾腐蚀等不同环境条件对电气设备的要求。电气设备结构满足电气设备在规定的运行条件下不降低防爆性能的要求。 爆炸危险区域内的电缆全部采用阻燃电缆。应急照明和消防系统采用耐火电缆。 在电缆易受损坏的场所,电缆敷设在电缆托盘内或穿钢管埋在地下。在爆炸危险区域内的电缆不允许有中间接头。敷设电气线路的沟道、电缆或钢管所穿过的不同区域之间墙或楼板处的孔洞处均采用非燃烧性材料严密堵塞。 在危险场所(0区,1区,2区)安装的仪表采用本质安全型。 为了保障仪表检测过程的正常进行,延长仪表使用寿命,户外安装的现场仪表可以选用全天候型(
17、ip55)。 火灾和爆炸危险场所根据场所类别选择隔爆型或增安型灯具插座和配电箱等。 安装在危险区域内的仪器仪表、盘、箱、柜等,必须获得相关机构的认证,并在永久性铭牌上标注防护等级、该设备适用的危险区域、气体组别、温度范围、认证标准及认证机构和认证号。 四、供电安全 接收站是地区供气的重要气源之一,其生产过程连续性强,自动化水平要求高,突然中断供电将造成较大的经济损失和社会影响,因此接收站的主要负荷为二级用电负荷。部分工艺生产装置用电设备为一级负荷。部分行政区域用电设备为三级负荷。 一级用电负荷中有部分为特别重要负荷,主要包括应急照明、关键仪表负荷、开关柜的
18、控制电源、消防负荷及部分重要的工艺负荷。 为保证必须的天然气输出,接收站内应设置一台出口电压为6kv的透平发电机组。在失去外部电源的情况下,由该发电机为工艺上的一级负荷提供电源,如罐内泵、高压输送泵、工艺海水泵、蒸发气压缩机等。 同时设置一台出口电压为0.4kv的柴油发电机组,为一级负荷中特别重要负荷提供电源,如透平发电机辅机、消防泵、空气压缩机、ups、应急照明等。 另外,消防泵应选用电动和柴油两种消防泵,当外部供电全部中断时,柴油消防泵的能力也能够满足消防的需要。 对于事故照明、疏散指示标志等的设置,应符合以下要求。 (1) 重要的操作岗位,如控制室、配电室,以及疏散楼梯、通道处按规范设置
19、事故照明,以利于紧急处理事故及安全疏散。 (2) 根据有关消防规范的要求设置事故照明和应急疏散照明。事故照明电源来自事故母线段。还设置一定数量的安全照明。安全照明采用灯具自带应急电源。考虑尽量在各通道口设置,以备人员疏散。 五、防雷、防静电 (一) 防雷接地措施 接收站内各建筑物和构筑物根据gb 50057建筑物防雷设计规范设置防雷保护系统。防雷保护系统由避雷针(带)引下线、接地极测试井、接地端子和接地极组成,防雷保护接地系统电阻不大于10。 各生产装置、变电所等构筑物应根据年雷暴日及构筑物高度进行防雷设计的计算,并根据构筑物的防雷等级进行防雷计算。原则上利用构筑物柱内主钢筋作接地引下线,根据
20、情况也可用采用70mm2裸铜绞线作接地引下线,沿构筑物周围接地干线设接地极。接地引下线在距地面1.5m处留出抽头,并在此作接地断接卡,用以测量接地电阻,并与全厂主接地网相连。各构筑物应自成接地网,接地网距构筑物35m,防止因雷电引起高电位对金属物及电气线路的反击,且各接地网应与全厂接地网相连。构筑物屋顶避雷带可采用直径为70mm2铜包钢线形成避雷带网格或在构筑物屋顶设置避雷针。构筑物周围接地干线采用120mm2裸铜绞线。 lng储罐罐顶为穹形的混凝土结构,采用装设避雷网和避雷针混合组成的接闪器于罐顶,形成不大于5m×5m避雷网覆盖整个罐顶,避雷针装于罐顶周边及有突出罐顶的其他构筑物部
21、位,所有的避雷针和避雷网相互连接。防雷引下线采用70mm2铜包钢线,设置的间隔不应大于12m,并与围绕罐体四周的环行接地装置可靠连接。 火炬利用塔体作为接闪器,并作防雷接地线,与全厂防雷接地网相接。 为防止雷电电磁脉冲对电子设备的损害,对微机系统、通讯系统等电子设备采用屏蔽。电缆连接合理布线并加装电子避雷器等措施,限制侵入电子设备的雷电过电压。设计要符合建筑物防雷设施安装99d562国家标准等有关规定。 (二) 防静电积聚措施 (1) 接收站处理和输送液化天然气及天然气的设备、储罐和管道,均应采取静电接地措施。每组专设的静电接地电阻值小于100。其设计满足石油天然气工程设计防火规范(gb 50
22、1832004)、石油化工静电接地设计规范(sh 30972000)、防止静电事故通用导则(gb 1215890)的要求。 (2) 为限制静电的产生和积聚,在处理易燃易爆气体、可燃液体等易产生静电的危险物料的工艺设备、管线、储罐等处,选用导电性能好的材料或选用静电起电极性相近的物质或可使正负电荷抵消的组合物质。 (3) 根据工艺操作和设备的具体特点,视情况分别采取控制流速、防静电接地、静电消除器、添加防静电剂、设置静电消散区(如在缓冲容器内静置一定时间)、屏蔽、静电涂漆等消除静电产生或积聚措施。 (4) 保证设备和管道内、外表面光滑平整、无棱角,容器内避免有细长导电性突出物,防止管道内径的突变
23、。 (5) 在输送可燃液(气)体管道的下列部位设置静电接地设施: 进出装置或设施处; 爆炸危险场所的边界; 管道泵及其过滤器、缓冲器等。 (6) 每组专设的静电接地体的接地电阻值宜小于100。 (7) 在爆炸危险场所的工作人员禁止穿戴化纤、丝绸衣物和带铁钉鞋掌的鞋,应穿戴防静电的工作服、鞋、手套。 (8) lng槽车等移动设备在工艺操作或运输前,应作好接地工作;工艺操作结束后,应静置一段规定时间才允许拆除接地线。 (9) 所有工艺生产装置及其管线,按工艺及管道要求作防静电接地装置,与电气设备和保护接地连接。 (10) 在接收站通往lng码头的栈桥入口处和有爆炸危险场所的入口处(如bog压缩机厂
24、房)等位置设置消除人体静电的装置。 (三) 触电防护 对于电气设备或电气装置的正常情况下不带电的金属部分和金属外壳均采取可靠的保护接地措施,防止操作人员触及因绝缘损坏、漏电而带有危险电压的金属部分而遭到电击,同时也能有效地防止因漏电或对地短路而引起的火灾。 六、建、构筑物防火 根据生产、储存的火灾爆炸危险性确定各建、构筑物的结构形式、耐火等级、防火间距、建筑材料等。各建、构筑物的设置位置、抗震设防要求等符合站址的地震安全性评价报告及岩土工程勘察报告的结论以及规范的要求。 对于露天布置的生产设备,有利于通风及防爆泄压,可避免可燃气体在建筑物内积聚。bog压缩机厂房为半开敞式建筑,有利于通风及防爆
25、泄压,可避免大量天然气在压缩机厂房内积聚。 对于建、构筑物及钢结构的耐火保护可作如下处理: 对工艺装置内承重的钢框架、支架、裙座、钢管架等按规范要求采取覆盖耐火层等耐火保护措施,使涂有耐火层的钢结构的耐火极限满足规范要求。 1. 范围 bog压缩机厂房的全部钢柱及钢梁;汽车槽车装车站的全部钢柱及钢梁;码头钢结构平台的全部钢柱及钢梁;主工艺管廊底层主管带的梁、柱,且不低于4.5m。 2. 耐火极限 涂有防火涂料的构件,其耐火极限不应低于1.5h,其中根据建筑的耐火等级的不同,其防火涂料厚度应达到相应的耐火极限,以满足消防、安全的要求。 3. 钢结构的防火涂料 采用超薄膨胀形室内外钢结构防火涂料(
26、经国家防火建材质检中心检测,各项指标均须达到国家有关标准要求)。防火涂料的设计和施工须按钢结构防火涂料应用技术规范的规定进行防火涂层设计、喷涂施工和工程验收。施工前须对钢结构表面作喷砂除锈,喷刷环氧富锌底漆作防腐处理。 七、消防设施 (一) 总体考虑 接收站的码头和库区内同一时间火灾次数按一次考虑。 根据液化天然气的特性,设置包括消防站、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,各区域设置的消防设施如下: 1.码头 (1) 高架消防水炮 (2) 室外消火栓 (3) 固定式水喷雾系统 (4) 固定式水幕系统(码头前沿) (5) 干粉
27、灭火装置 (6) 气体灭火系统(码头控制室及配电室) (7) 灭火器 (8) 高倍数泡沫灭火系统(lng收集池) 2. lng储罐区 (1) 室外消火栓 (2) 固定式水喷雾系统(lng储罐罐顶钢结构平台等) (3) 高倍数泡沫灭火系统(lng收集池) (4) 干粉灭火系统(lng罐顶释放阀) (5) 灭火器 3. 工艺区 (1) 固定式消防水炮 (2) 室外消火栓 (3) 高倍数泡沫灭火系统(lng收集池) (4) 固定式水喷雾系统 (5) 灭火器 4. lng槽车装车区 (1) 固定式消防水炮 (2) 室外消火栓 (3) 固定式水喷雾系统 (4) 灭火器 5. 计量区 (1) 室外消火栓
28、(2) 消防水炮 (3) 灭火器 6. 电力区 (1) 室外消火栓 (2) 气体灭火系统(主变配电室、110kv开关室) (3) 灭火器 7. 仓库区 (1) 室外消火栓 (2) 灭火器 8. 厂前区 (1) 固定式水喷淋系统(维修车间/仓库) (2) 室外消火栓 (3) 室内消火栓 (4) 灭火器 对于接收站附近没有可依托的企业或公安消防站时,应在接收站内设置一座消防站。消防站可设置在厂前区,消防站内一般配备2辆水罐消防车、1辆干粉一泡沫联用消防车、1辆急救车。同时配备一些消防装备,如消防队员个人防护装备、破拆工具、通讯工具等。 码头配备两艘消拖两用船,当lng船停泊时作为安全监控。 (二)
29、 消防水系统 lng接收站应设置一套稳高压消防水系统,消防水系统平时由稳压泵用淡水保压,火灾时启动海水消防泵,用海水消防。 1. 消防水源 大型lng接收站一般都建设在海边,消防水源可利用海水。站内设置1个储水罐,包括生活用水、生产用水,该储水罐的淡水仅用于小型火灾的扑救、消防系统的试验及消防管网的清洗。同时可供生活用水、生产用淡水。储水罐的补水由接收站外的城市自来水管网供给。大量的消防用水为海水,设置专门的海水消防泵取水。 2. 消防水量 消防水量主要依照各区域所布置的消防设施的用水量来确定。消防水炮的用水量根据nfpa59a的要求确定,水喷雾系统的用水量根据nfpa15的要求确定;水幕系统
30、的用水量根据jtj237的要求确定;高倍数泡沫系统的用水量根据nfpa11a的要求确定;消防水枪的用水量根据nfpa59a的要求确定;固定式喷淋系统的用水量根据nfpa13的要求确定;室内消火栓的用水量根据gb 50016的要求确定。 3. 消防给水管网 (1) 消防给水管网设计流量、压力 接收站的消防给水系统为稳高压制,平时稳压泵运行使管网的压力稳定为0.7mpa;火灾时消防泵启动,消防水管网压力为1.25mpa。消防给水管网的设计流量要满足计算所需的消防水量。 (2) 消防给水管网形式及管径 消防给水管网可以设置单一的稳高压消防给水系统,也可以同时设置低压消防给水系统。消防给水管网在整个接
31、收站、lng罐区、工艺装置区、lng汽车槽车装车站、辅助设施区等均成环状布置。接收站至码头平台采用单根消防水管供水。 消防水管网用截止阀分隔成若干段,每段的消火栓及消防炮数量不超过5个。 4. 室外消火栓 室外消火栓均沿道路布置,其大口径出水口应面向道路。消火栓距路面边不大于5m,距建筑物外墙不小于5m,离被保护的设备距离至少为15m。2个消火栓的间距不宜小于10m。 接收站和码头的消火栓的布置间距不大于60m。 在有可能受到车辆等机械损坏的消
32、火栓周围设置2面(或4面)防护栏。 室外消火栓规格应按消防水量选择。消火栓出口设置减压设施,以使消防水枪的出口压力小于0.5npa。 每个室外消火栓均配置一个室外消火栓箱,其安装位置距消火栓不大于5m。每个室外消火栓箱内放置以下设施:消防水带、直流一喷雾水枪、消火栓扳手、水泵接口扳手等。 5. 消防水炮 消防水炮有固定式消防水炮和远控消防水炮。 (1) 固定式消防水炮的设置
33、0; 工艺区(包括高压输出泵、bog压缩机厂房、气化器等)、汽车槽车装车区和计量输出区等区域设置固定式消防水炮。 消防水炮沿以上区域的道路布置,靠近被保护的工艺设备,但离被保护的设备的间距不应小于15m。 消防炮为手动操作,其水平回转角度为360。,俯仰角为-15°+75°。 在有可能受到车辆等机械损坏的固定式消防水炮周围设置2面(或4面)防护栏。 (2) 远控消防水炮的设置 在码头前沿
34、设置高架远控消防水炮。远控消防水炮可在码头控制室遥控操作。 6. 固定式水喷雾系统 在高压输出泵、bog压缩机及冷凝器、lng罐顶的泵平台和码头的火灾逃生通道等设备或区域设置固定式水喷雾系统。 各水喷雾系统的喷雾强度可以参考表6-11。 表6-11 水喷雾系统的喷雾强度 设备 喷雾强度/(l/min·m2) 所在区域 高压输出泵 20.4 工艺区 bog压缩机 20.4 工艺区 bog压缩机进口缓冲器 1o.2 工艺区 bog冷凝器 10.2 工艺区 lng罐顶泵平台钢结构、阀门、管道等 20.
35、4 lng罐区 码头火灾逃生通道 10.2 码头 所有水喷雾系统均为自动控制,同时具有远程手动和应急操作的功能。设置在各区域的火焰探测器探测到火灾信号后,传输信号至火灾报警控制盘,通过火灾报警控制盘的联锁控制信号启动雨淋阀,从而开启水喷雾系统。 火灾报警控制盘上设置有各水喷雾系统的远程手动控制按钮,可以远程手动开启各水喷雾系统。 各水喷雾系统的状态信号可在火灾报警控制盘上显示。 7. 码头前沿水幕系统 在码头装卸臂前沿设置一套水幕系统,水幕系统的喷水强度为2.ol/s·m。水幕喷头的设置范围为50m。水幕系统采用自动控制,同时具有远程手动和应急操作的功能。设置在码头前沿的火焰探测器探
36、测到火灾信号后,传输信号至火灾报警控制盘,通过火灾报警控制盘的联锁控制信号启动雨淋阀,从而开启水幕系统。 火灾报警控制盘上设置有水幕系统的远程手动控制按钮,可以远程手动开启水幕系统。水幕系统的状态信号可在火灾报警控制盘上显示。 8. 汽车槽车装车站水幕系统 汽车槽车装车站的每一个装车站台均设置一套水幕系统,水幕系统的喷水强度为2.0l/s·m。水幕系统采用自动控制,同时具有远程手动和应急操作的功能。设置在汽车槽车装车站的火焰探测器探测到火灾信号后,传输信号至火灾报警控制盘,通过火灾报警控制盘的联锁控制信号启动雨淋阀,从而开启水幕系统。 火灾报警控制盘上设置有水幕系统的远程手动控制按钮
37、,可以远程手动开启水幕系统。水幕系统的状态信号可在火灾报警控制盘上显示。 (三) 灭火剂 1. 化学干粉灭火 化学干粉灭火是通过于粉与火焰接触时产生的物理化学作用灭火。干粉颗粒以雾状形式喷向火焰,大量吸收火焰中的活性基团,使燃烧反应的活性基团急剧减少,中断燃烧的连锁反应,从而使火焰熄灭。干粉喷向火焰时,像浓云似的罩住火焰,减少热辐射。干粉受高温作用,会放出结晶水或产生分解,不仅可以吸收火焰的部分热量,还可以降低燃烧区内的氧含量。 在封闭和开放的区域,可以用化学干粉灭火剂扑灭lng产生的火灾,但使用需要有一定的技巧。化学干粉灭火剂喷到火焰上后,可以破坏燃烧链。但如果化学干粉灭火剂喷到了不均匀的表
38、面,lng液面有可能再次被点燃。操作化学干粉灭火剂时,应站在火焰的上风口,将灭火剂均匀喷洒到火焰上。将整个房间或封闭区域都喷上灭火剂,可以将lng产生的火焰扑灭。但应防止再次点燃残存的lng蒸气。 使用化学干粉灭火剂扑灭lng产生的火灾时,灭火剂应当有足够的量。灭火剂的数量与火焰燃烧时间的长短、火灾区建筑物结构等因素有关。操作人员如果对灭火器的操作比较熟练,一个30l化学干粉灭火器能扑灭2m2范围内的火焰。化学干粉灭火器也可以用来扑灭其他气体产生的火灾,但这要看火灾的形势和操作人员的能力。化学干粉灭火方法不大适合于规模很大的火灾。 对于lng工程,在以下区域设置固定式干粉灭火系统。 (1) l
39、ng储罐罐顶释放阀 lng储罐罐顶释放阀干粉灭火系统设置的目的是扑灭释放阀因天然气释放而导致的火灾。干粉灭火系统的控制方式为自动控制/远程手动控制/就地控制。 每套干粉灭火系统由一个干粉罐、氮气钢瓶组、一个干粉炮、两个干粉软管卷盘、喷头及管网及相应的控制阀门和仪表组成。干粉的喷射时间为60s。 每个干粉罐的灭火剂充装量为1000kg,干粉软管卷盘的喷射率为5kg/s,喷头的喷射率为2kg/s。 (2) 码头 码头干粉灭火系统设置的目的是扑灭码头上管道、阀门、法兰等泄漏的天然气导致的火灾。 码头总共设置两套干粉灭火系统,分别布置在码头装卸臂的两侧平台上。 每套干粉灭火系统由一个干粉罐、氮气钢瓶组
40、、一个干粉炮、两个干粉软管卷盘、管网及相应的控制阀门和仪表组成。 每个干粉罐的灭火剂充装量为2000kg,干粉炮的喷射率为20kg/s,干粉软管卷盘的喷射率为5kg/s。 可以移动的350l化学干粉灭火器,可扑灭14m2范围的大火。然而,操作人员必须受过良好的训练,在操作灭火器时没有障碍或不会将火星喷出火焰区。 由于这些灭火剂喷出后存在时间较短,当灭火剂扩散后,火焰有可能回扑。灭火剂扩散或耗尽后,暴露的设备由于被火焰加热了,因而有足够的热量将可燃蒸气或lng重新点燃。 对于一些重点防火的地方,需要安装固定的灭火系统。固定的灭火系统可以迅速启动灭火,而移动的灭火器则有一定的操作时间。 灭火剂也有
41、可能对人员产生伤害,如降低可视度、造成短暂的呼吸困难。虽然在使用灭火器的时候,这不是一个重要的问题,但对于固定灭火系统,当控制区域内有人员时,就不得不考虑这个问题。一般是先发出警报,灭火系统适当延迟启动,使人员有时间撤离。不利的是损失了灭火的最好时间,因为火灾发生后,灭火越早扑灭越容易。 在考虑lng设备和装置的灭火系统时,必须充分考虑到灭火系统的能力。化学干粉灭火系统可以作为一种辅助的灭火方法。而不是主要的和首选的灭火方法。 2. 高膨胀率(hi-ex)泡沫灭火 高膨胀率的泡沫可用来抑制lng产生的火焰扩散,并降低火焰的辐射。该灭火剂最好的膨胀效果是600:1。当泡沫喷到液态天然气表面后,l
42、ng的蒸发率会有所增大。蒸气不断受热并穿过泡沫上升,而不是在地面扩散。在使用高膨胀率泡沫后,lng蒸气扩散范围可明显减小。 当泡沫喷到已点燃的lng表面时,它能抑制热量的传递,降低蒸发率和火焰的规模。使火焰变小,辐射热减少,灭火的难度也可以相应降低。 高膨胀率泡沫系统必须应用在特殊的场合。如用来保护lng储罐围堰、输送管线、泵、液化和气化用的换热器、lng输送区等。 高膨胀率泡沫并不是扑灭lng火灾的最好办法,它只能减少lng火灾的危害。而且在安装、调试、维修等方面受容量和价格的限制。 对于lng工程,在以下区域设置高倍数泡沫灭火系统: (1) lng罐区lng事故收集池; (2) 工艺装置区
43、lng事故收集池; (3) 码头lng事故收集池; (4) 高压输出泵区、气化器区、汽车槽车装车区。 高倍数泡沫灭火系统的设置目的是控制泄漏到lng收集池内的液化天然气的挥发。设计泡沫混合液供给强度为7l/min·m2,泡沫混合液供给时间不小于40min。泡沫原液选用3%的高倍数泡沫原液。选用发泡倍数为300500倍的高倍数泡沫发生器,其额定流量为4l/s。泡沫混合液的储量不小于设计用量的200%。 高倍数泡沫灭火系统采用自动控制方式。每个lng收集池设置至少3个低温探测器,当有2个低温探测器探测到有lng泄漏到收集池后,或火焰探测器探测到火灾信号后,由火灾报警控制盘联锁控制启动雨淋
44、阀,从而启动高倍数泡沫灭火系统,向收集池内喷射泡沫混合液。 3. 二氧化碳和水 二氧化碳和水可用来控制lng产生的大火,但不是灭火。如果将水喷到液态天然气的表面,会使lng的蒸发率增大,从而使lng的火势增强。因此,不能用水来直接喷淋到lng或lng蒸气上。用水的目的主要是将尚未着火而火焰有可能经过的地方弄湿并冷却,使其不容易着火。 最常用的控制lng火焰的方法是利用水雾吸收热量。安装喷淋系统,需要像安装灭火系统一样,要涵盖整个所需要的区域。然而,与灭火系统的目的不同的是,水喷淋系统主要用来延长时间、保护财产,整个系统简便、可靠。安装水喷淋系统通常是用于保护设备财产。 水喷淋系统在大型工厂中都有使用,大型的lng储罐或冷箱可以在外部安装水喷淋系统。专家推荐lng工厂应该安装供水系统。对于容量大于266m3以上的lng储罐,要求安装供水和输送系统。 水系统可用于控制火势,除了可以吸热和保护暴露在火焰下的建筑使之不致于很快着火外,还可用来保护个人安全。 人
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