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邹喜权 大型 LN G 接收站及码头的消防系统设计方案
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险 。L N G 储存 、输送及使用的火灾危险性为甲 A 类。
L N G 一旦从储罐或管道泄漏 , 一小部分立 即急剧气化成蒸气 , 剩下的泄漏到地面 , 沸腾气 化后与周围的空气混合成冷蒸气雾 , 在空气中冷 凝形成白烟 , 再稀释受热后与空气形成爆炸性混 合物 。这种爆炸性混合物若遇到点火源 , 便可能 引发火灾甚至爆炸 。
因此 , L N G 接收站及码头消防系统选用的 灭火剂主要包括 :
喷雾水 : 冷却设备 、阀门及控制火灾的蔓 延。
BC 类干粉 : 扑救 L N G 及天然气火灾 。 高倍数泡沫 : 控制 L N G 挥发及流淌火灾 。
6 消防系统设计方案
L N G 接收站及码头设置的消防系统主要包 括 : 消防站 、高压海水消防系统 、干粉灭火系 统 、高倍数泡沫灭火系统 、消防冷却水系统 、水 幕系统 、灭火器和火灾自动报警系统等 。
事故状态时 , 设备的安全释放设施排放的 L N G 遇到点火源 , 也可能引发火灾 。
4 适用的标准规范
由于 L N G 项目在我国尚属首建 , 因此 , 现 在我国尚无大型 LN G 项目建设和生产的经验 , 也没有专门适用于 L N G 生产 、贮存和使用方面 的消防标准 、规范 。接收站和码头的消防设计只 能参照国内相关设计规范的规定 , 同时参考使用 国际通用的一些标准 。
25
收集池高倍数泡沫系统
3
消火栓系统
228
罐顶仪表 、阀门等水喷雾系统
156
LN G 罐区 收集池高倍数泡沫系统
4
消火栓系统
228
2 个消防水炮
228
蒸发气压缩机
消火栓系统
228
4 个消防水炮
456
工艺区
收集池高倍数泡沫系统
4
消火栓系统
228
由表 3 可知 , 接收站和码头消防用水量最大 的区域为码头 , 其消防水量为 1082m3/ h 。因此 , 接收站和码头的消防水量按 1100m3/ h 设计 。
消防泵系统一般包括海水消防泵 、消防测试 泵及稳压泵 。
根据消防用水量的需要 , 设置 3 台海水消防 泵 , 2 开 1 备 。其中 1 台电动泵 , 2 台柴油泵 。 每 台 泵 的 流 量 为 550m3/ h , 设 计 压 力 为 1152M Pa 。
接收站内设置 1 台淡水消防测试泵 , 采用电 动 泵 , 其 流 量 为 550m3/ h , 设 计 压 力 为 1152M Pa 。
一时间的火灾次数按 1 次计 。 L N G 接收站及码头的消防水量由其两者的
最大消防用水量确定 。接收站内及码头各区域所 需的消防水量见表 3 。
表 3 消防水量一览表
装置名称
消防水量 ( m3/ h)
两个高架水炮
432
码头前沿水幕系统
259
炮塔水幕系统
37
码头
紧急疏散通道水喷雾系统
98
阀门区水喷雾系统
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 栓箱内一般配置 2 根 80mm (3″) ×30m 消防水 带 (带快速接口) , 2 支Φ19mm 直流2喷雾水枪 , 2 个备用的 80mm (3″) 快速接口用垫圈和 1 个 消火栓扳手 。
L N G 泄漏后形成的冷气体在初期比周围空 气浓度大 , 易形成云层或层流 。泄漏的 L N G 的 气化量取决于土壤 、大气的热量供给 , 刚泄漏时 气化率很高 , 一段时间以后趋近于一个常数 , 这 时泄漏的 L N G 就会在地面上形成一种液流 , 若 无围护设施 , 泄漏的 L N G 就会沿地面扩散 , 一 旦遇到点火源则可能引发火灾 。
由于本文中所涉及的 LN G 储罐为全容式钢 筋混凝土储罐 , 其外层为钢筋混凝土罐壁 , 顶盖 也采用钢筋混凝土 , 因此对于罐壁及罐顶均不考 虑设置消防冷却水系统 , 仅是对罐顶的钢结构 、 管道 、仪表阀门 、安全阀或其它阀门设置消防冷 却水系统 。
613 消防水源
由于 L N G 接收站一般建在海边 , 利用海水 消防 , 可以降低对淡水储备量的苛刻要求 , 还可 以不受消防用水时间的限制 。平时消防水管网用 淡水保压 , 消防时海水消防泵启动向管网供水 , 消防后用淡水冲洗管网 , 然后用淡水保压 。
1 概述
液化天然气 (简称 L N G) 是一种高效 、清 洁的能源 , 一般在常压 、低温下储存和运输 , 储 存温度一般约为 - 162 ℃。
为优化我国的能源结构 , 改善环境污染日益 严重的状况 , 补充东南沿海地区能源供应 , 我国 拟在东南沿海地区适量进口 L N G , 建设 L N G 接 收站 、码头及城市燃气工程等项目 。世界上多个 国家的 L N G 工程成功 、安全的运行记录为我国 建设 L N G 项目提供了很好的经验 。
消防拖船一般利用码头附近的消防拖船 。
612 消防水量的确定 L N G 接收站和码头一般邻近建设 , 因此同
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611 消防站 L N G 接收站及码头一般临海建设 , 远离城
市 , 没有可以依托的城市消防站及企业消防站 。 另外 , 考虑到消防自救的原则 , L N G 接收站应 考虑设置企业消防站 , 其规模按小型普通消防站 设置 。消防站内配备 1 辆抢险救援车 、1 辆干粉 - 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 。
312 L NG的火灾爆炸危险性
L N G 的低温 、易挥发及天然气的易燃易爆 特性 , 以及生产过程中的高压 , 使 L N G 接收站 及相关设施 、管线中存在比较大的火灾爆炸危
Ξ 邹喜权 : 工程师 , 1993 年毕业于南京化工大学安全工程专业 。一直从事安全设计工作 。联系电话 : (028) 85582133 - 2136 。 © 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
接收站内设置 2 台稳压泵 , 1 开 1 备 , 电动 驱动 。每 台 泵 的 流 量 为 57m3/ h , 设 计 压 力 为 1152M Pa 。
615 消防水管网系统
接收站和码头一般共同设置 1 套高压海水消 防管网系统 。接收站内消防水管网形成环状布 置 , 消防水主管直径为 DN400 , 一般采用埋地 敷 设 。根 据 《装 卸 油 品 码 头 防 火 设 计 规 范 》 (J TJ 237299) 第 612112 条的规定 , 引桥式码头 在引桥或引堤上设置的消防供水管 , 可采用单根 消防供水主管 。因此码头的消防供水一般采用单 根供水管 , 主管直径为 DN400 。
由于采用海水消防 , 因此应考虑消防水管网 及设备的防海水腐蚀措施 。
616 室外消火栓
接收站和码头的室外消火栓选用公称直径为 150mm (6″) 的 3 出口湿式消火栓 , 每个消火栓 带 2 个 80mm ( 3″) 的 消 防 水 带 接 口 及 1 个 150mm (6″) 消防水泵接口 。室外消火栓均沿道 路布置 , 间距不大于 60m 。
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大型 LNG 接收站及码头的消防系统设计方案
邹喜权 Ξ 中国成达化学工程公司 成都 610041
摘要 分析大型 LN G 接收站及码头的火灾危险性 , 提出了 LN G 接收站及码头消防设计方案 。 关键词 液化天然气 (LN G) 接收站 码头 消防设施
50116 - 98 ; (7) 《水喷雾灭火系统设计规范》 GB 50219
- 95 ; (8) 《装卸油品码头设计防火规范》J TJ 237
- 99 。
参照采用的国际通用的标准包括 : (1) N FPA 59A 《L N G 生产储存和运输标 准》; (2) EN1473 《L N G 设备与安装》; (3) N FPA 11A 《中 、高倍数泡沫消防系 统》; (4) N FPA 15 《固定式水喷雾灭火系统》; (5) N FPA 17 《干粉消防系统》。
L N G 码头主要由运输船泊位及工作船泊位 组成 。L N G 码头运输船泊位的规模一般按可停
靠 1316～16 万 m3 船考虑 。 本文中所涉及的 LN G 储罐为全容式钢筋混
凝土储罐 , 这种储罐有两层罐壁 , 内层为钢制罐 壁 , 外层为钢筋混凝土罐壁 , 顶盖也是钢筋混凝 土 , 该罐 体 的 优 点 是 能 够 有 效 地 防 止 罐 内 的 L N G泄漏 。罐区共有两个直径为 82m 、高度为 3815m 的 L N G 储罐 。
5 适用的灭火剂
L N G 是一种深冷物料 , 其泄漏引起的火灾 多数为气体火灾 , 因此扑救 L N G 及天然气火灾 一般选用 BC 类干粉灭火剂 。水一般不用于扑救 气体火灾 , 如把常温的水喷射到深冷的 L N G 上 将加剧其挥发而带来更大的危险 。而高倍数泡沫 一般用于扑救 L N G 的流淌火灾及控制 L N G 的 挥发 。喷雾水主要用于冷却设备 、阀门及控制火 灾的蔓延 。
L N G 接收站的规模都很大 , 如福建 L N G 项 目接 收 站 一 期 最 大 用 量 为 324913kt/ a , 广 东 LN G项 目 接 收 站 一 期 建 设 规 模 为 3000kt/ a。 L N G 接收站一般由 L N G 储罐区 、工艺区 (包括 外输系统 、再冷凝器及蒸发气压缩机厂房 、开架 式海水气化器 、备用的浸没燃烧式气化器及外输 气计量装置等) 、公用设施区 (包括供排水 、主 配电 、中控 、空压及氮气储存等) 、厂前区 (包 括各种辅助设施) 等组成 。