某燃機(jī)電廠氣化車間消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

邱亭

（中國市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430010）

某燃機(jī)電廠氣化車間消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

邱亭

（中國市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430010）

本文主要論述了某燃機(jī)電廠氣化車間消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

燃機(jī)電廠；LNG氣化車間；排水系統(tǒng)；消防系統(tǒng)

某LNG氣化車間項(xiàng)目是某燃機(jī)電廠天然氣熱電冷聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目組成部分，通過接收外運(yùn)進(jìn)廠LNG，經(jīng)氣化后向燃?xì)廨啓C(jī)供氣。氣化車間氣化能力為432萬Nm3/d，發(fā)電設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)5500 小時(shí)，儲(chǔ)存能力按1.2天用氣量，設(shè)1座儲(chǔ)罐，容積為10000m3。

LNG儲(chǔ)罐主要技術(shù)參數(shù)如下：

單容罐（雙金屬壁）；容積：10000m3；內(nèi)罐：外形尺寸：Φ25000 ×23000mm；材料：不銹鋼；外罐：外形尺寸Φ27000×31800mm；材料：16MnR。

1 液化天然氣火災(zāi)事故的特性

液化天然氣主要組分為甲烷，火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類。液化天然氣卸船、儲(chǔ)存、輸送及氣化過程中產(chǎn)生的火災(zāi)爆炸事故主要包括：

（1）LNG大量泄漏到地面或水面上形成液池后，被點(diǎn)燃產(chǎn)生的池火災(zāi)；

（2）LNG儲(chǔ)罐、管線內(nèi)LNG泄漏時(shí)被點(diǎn)燃產(chǎn)生的噴射火災(zāi)；

（3）LNG泄漏后形成的LNG蒸氣云被點(diǎn)燃產(chǎn)生的閃火。

根據(jù)液化天然氣火災(zāi)事故的特性，考慮設(shè)置包括消防給水系統(tǒng)、高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)、固定式氣體滅火系統(tǒng)、水噴霧系統(tǒng)、滅火器等消防設(shè)施。

2 消防給水系統(tǒng)

2.1 消防用水量

根據(jù)《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，廠區(qū)著火點(diǎn)按同一時(shí)間火災(zāi)次數(shù)1次考慮。同時(shí)考慮200m3/h富裕水量，確定最大消防水最大用量為1030m3/h，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為6h，一次滅火所需消防總水量為6180m3。

LNG氣化車間消防給水系統(tǒng)與電廠消防給水系統(tǒng)統(tǒng)一考慮，燃機(jī)電廠在廠區(qū)內(nèi)設(shè)1個(gè)容積為6000m3的消防水池，同時(shí)利用一臺(tái)機(jī)組的冷卻塔水池作為消防水源（容積為4000m3），可滿足消防用水需求。

2.2 消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

LNG氣化車間消防給水系統(tǒng)為電廠室外消防給水系統(tǒng)的一部分，其中消防水池與消防泵房與與電廠共用，從電廠室外消防給水環(huán)狀管網(wǎng)不同接點(diǎn)接入兩路消防給水管（管徑DN400）。

電廠消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)成獨(dú)立的消防給水系統(tǒng)，整個(gè)消防給水系統(tǒng)分別由水池、消防泵組、消防管網(wǎng)、消防栓及消防炮，儲(chǔ)罐區(qū)罐體水噴霧系統(tǒng)、高倍泡沫滅火系統(tǒng)及相應(yīng)的系統(tǒng)管網(wǎng)、閥門等組成，以滿足生產(chǎn)裝置、輔助生產(chǎn)裝置以及其它建構(gòu)筑物的室內(nèi)和室外消防需要。

消防給水系統(tǒng)日常消防管網(wǎng)穩(wěn)壓采用穩(wěn)壓泵+穩(wěn)壓罐將消防管網(wǎng)壓力位置在0.90Mpa，消防狀態(tài)下啟動(dòng)消防泵，管網(wǎng)壓力維持在1.0Mpa。

2.2.1 儲(chǔ)罐區(qū)罐體水噴霧系統(tǒng)

水噴霧系統(tǒng)由系統(tǒng)管網(wǎng)、雨淋閥組、過濾器和水霧噴頭等組成。

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度參考《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第8.10.6條，全冷凍式液化烴儲(chǔ)罐的固定消防冷卻供水系統(tǒng)的設(shè)置第一條：罐壁冷卻水供給強(qiáng)度不小于2.5L/min.m2，鄰近罐冷卻面積按半個(gè)罐壁考慮，罐頂冷卻水強(qiáng)度不小于4L/min.m2。

該系統(tǒng)采用自動(dòng)控制，同時(shí)具有遙控和就地控制的功能。易熔的塑料管感溫探測(cè)器探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)后，傳輸號(hào)至火災(zāi)報(bào)警控制盤，通過火災(zāi)報(bào)警控制盤的聯(lián)鎖控制信號(hào)啟動(dòng)雨淋閥，從而開啟水噴霧系統(tǒng)。

2.2.2 室外消火栓及消防炮給水系統(tǒng)

LNG儲(chǔ)罐區(qū)、工藝裝置區(qū)、裝車區(qū)、辦公管理區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)配置一定數(shù)量的消火栓，室外消火栓設(shè)在站區(qū)室外環(huán)狀消防給水管網(wǎng)上，室外消火栓間距不大于60米。LNG儲(chǔ)罐區(qū)和工藝裝置區(qū)設(shè)置固定消防炮。

2.2.3 消防排水

儲(chǔ)罐區(qū)內(nèi)防液堤內(nèi)可利用容積為4084×（2.6+1.9）= 18378m3，大于一次火災(zāi)消防用水量（6180m3）與LNG總儲(chǔ)量（10000m3）體積之和，能保證火災(zāi)情況下消防水及LNG不外溢，故不需另設(shè)消防事故水池。發(fā)生火災(zāi)時(shí)的消防廢水，經(jīng)沉淀后排入市政污水管網(wǎng)。

2.2.4 主要建構(gòu)筑物及設(shè)備

消防泵房一座（與電廠合用）；

消防水池一座（與電廠合用，V=6000m3）；

柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)消防泵1臺(tái)，流量1080m3/h，揚(yáng)程1.0Mpa，功率N=450kw；

電驅(qū)動(dòng)消防泵2臺(tái)，一用一備，單臺(tái)流量540m3/h，揚(yáng)程1.0Mpa，功率N=220kw；

消防穩(wěn)壓設(shè)施一套（帶穩(wěn)壓罐），配穩(wěn)壓泵2臺(tái)，1用1備，單臺(tái)18m3/h，揚(yáng)程1.05Mpa，功率N=7.5Kw；

儲(chǔ)罐噴霧系統(tǒng)1套。

3 泡沫消防系統(tǒng)

在罐區(qū)以及各裝置區(qū)LNG事故收集池設(shè)置固定式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)由固定的泡沫產(chǎn)生裝置、泡沫罐、壓力式比例混合器、泡沫管網(wǎng)及高壓消防水組成。

高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)置目的是控制泄漏到LNG收集池內(nèi)的液化天然氣的揮發(fā)。設(shè)計(jì)泡沫混合液供給強(qiáng)度不小于7.2L/min·m2，泡沫混合液供給時(shí)間不小于40min。泡沫原液選用3%的高倍數(shù)泡沫原液，選用發(fā)泡倍數(shù)為300～500的高倍數(shù)泡沫產(chǎn)生器。

高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)采用自動(dòng)控制方式。每個(gè)LNG收集池設(shè)置至少3個(gè)低溫探測(cè)器，當(dāng)有2個(gè)低溫探測(cè)器探測(cè)到有LNG泄漏到收集池后，或火焰探測(cè)器探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)后，由火災(zāi)報(bào)警控制盤聯(lián)鎖控制啟動(dòng)雨淋閥，從而啟動(dòng)高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)，向收集池內(nèi)噴射泡沫混合液。

4 固定式干粉滅火系統(tǒng)

在LNG儲(chǔ)罐罐頂釋放閥設(shè)置固定式干粉滅火系統(tǒng)，用于撲滅釋放閥因天然氣釋放而導(dǎo)致的火災(zāi)。干粉滅火系統(tǒng)由干粉罐、氮?dú)怃撈拷M、干粉炮、干粉軟管卷盤、噴頭及相應(yīng)的控制閥門和儀表組成。

5 滅火器設(shè)置

氣化車間火災(zāi)類型主要為A類、C類火災(zāi)和E類帶電火災(zāi)。根據(jù)火災(zāi)類型滅火器主要選擇干粉滅火器，滅火器根據(jù)各工況滅火類別分設(shè)在不同的場(chǎng)所。

在裝卸區(qū)、LNG罐區(qū)、生產(chǎn)工藝裝置區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)和各建筑物內(nèi)配置干粉、二氧化碳等手提式及推車式滅火器，以利于撲滅初起火災(zāi)。

6 火災(zāi)報(bào)警設(shè)施

在控制室內(nèi)設(shè)置1套火警控制主盤，以顯示危險(xiǎn)區(qū)的位置?；鹁P上的信號(hào)由設(shè)在各個(gè)危險(xiǎn)點(diǎn)或防火分區(qū)的可燃?xì)怏w探測(cè)器、感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕等自動(dòng)或手動(dòng)報(bào)警設(shè)施送達(dá)。一旦發(fā)現(xiàn)火險(xiǎn)或其他危險(xiǎn)情況，報(bào)警設(shè)施將及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以引起操作人員高度注意，采取適時(shí)補(bǔ)救措施。

LNG儲(chǔ)罐消防系統(tǒng)除需給排水專業(yè)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段盡量考慮完善周到外，同時(shí)需要與工藝、電氣等相關(guān)專業(yè)協(xié)調(diào)，統(tǒng)一完善各專業(yè)相關(guān)消防設(shè)計(jì)。另國內(nèi)LNG儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范有待進(jìn)一步完善及補(bǔ)充，以更好指導(dǎo)設(shè)計(jì)及施工，為L(zhǎng)NG在我國的快速快熟發(fā)展在安全上保駕護(hù)航。

［1］ 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范［M］.北京：中國計(jì)劃出版社.2009.

［2］ 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范［M］.北京：中國計(jì)劃出版社.2004.

［3］ 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 ［M］.北京：中國計(jì)劃出版社.2014.

TM611.3

A

1003-5168（2015）11-121-02

邱亭（1984-），男，工程師，注冊(cè)設(shè)備工程師，本科，研究方向：給排水、固廢及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)。