【消防設計】液化天然氣接收站消防設計

發布時間:2020-03-27 10:11:40

文摘:在分析液化天然氣接收站特點的基礎上,以中國石化廣西液化天然氣接收站工程為例,介紹了液化天然氣接收站的消防設計,希望能為液化天然氣接收站的消防設計提供一些參考。

文摘:在分析液化天然氣接收站特點的基礎上,以中國石化廣西液化天然氣接收站工程為例,介紹了液化天然氣接收站的消防設計,希望能為液化天然氣接收站的消防設計提供一些參考。

關鍵詞:液化天然氣接收站;消防;水炮;干粉炮;消防艇

液化天然氣泊位工作平臺規模為50米×30米,高程11.7米。工作平臺上設有裝卸臂、操作平臺、登船梯、管道、通道、消防設施等。操作平臺為鋼結構,頂層標高22.5m,平面尺寸30m×15m,分四層,***層主要布置凝析油罐,第二層為主操作面,設有閥門和控制柜;三、四層設有吹掃、排凝等輔助設施;操作平臺南側設有鋼樓梯,工作人員可從鋼樓梯疏散。液化天然氣接收站設置4套Φ400mm卸料臂和1套Φ400mm氣相回流臂。液化天然氣船與裝卸臂連接后,通過液化天然氣船上的輸送泵和液體卸料臂通過支管收集到主管,再通過液體主管輸送到液化天然氣儲罐。同時,液化天然氣儲罐的氣相通過一根氣相管道回到液貨艙的氣相,實現氣相平衡。為保證液化天然氣船舶快速離***頭,在裝卸臂上安裝快速緊急分離裝置。在緊急情況下,液化天然氣船可以快速安全地與裝卸臂分離。工藝管道在碼頭與陸地連接處設置緊急切斷閥[1]。見圖1。

液化天然氣的主要成分是甲烷(CH4),無色、無味、無毒、無腐蝕性。天然氣可以在大氣壓和-164℃下液化,即液化天然氣(LNG)。液化天然氣的體積約為天然氣體積的1/625。

如果液化天然氣泄漏到空氣中,易燃混合物擴散到火源并在爆炸極限內,會立即爆炸并閃回到泄漏處。由于氣體將繼續泄漏,火災將繼續在泄漏點燃燒。從容器中噴出的液化天然氣會在很大的空間內燃燒,燃燒產生的巨大熱量會增加容器內的壓力,高溫的熱窒息也會降低容器金屬外殼的強度,從而造成更大的泄漏甚至破壞性爆炸。

因此,液化天然氣一旦泄漏,極容***生爆炸起火。針對液化天然氣的物理特性,液化天然氣碼頭的設計應選用霧狀水、干粉、高倍數泡沫和二氧化碳滅火劑。

液化天然氣接收站的消防設施應包括遙控消防系統、水幕系統、噴水系統、消火栓系統、干粉滅火系統、高倍數泡沫滅火系統、固定式消防設施,消防船或可移動消防設施,如拖船和兩用船,[2]。

液化天然氣碼頭消防設計流量及消防用水量按***靠泊液化天然氣船舶計算。根據消防水槍、炮塔水幕、碼頭前水幕、逃生通道水幕、儲液罐高濃度泡沫、工藝設備噴水及室外消火栓,同時開水。

碼頭消防用水量根據規范規定的用水量標準、作用面積或作用長度或設備臺數計算確定。碼頭消防用水量計算見表1。

液化天然氣火災采用噴水冷卻方式控制。噴水的主要作用是:冷卻容器表面,防止殼體強度降低,防止泄漏增加;防止容器內液化天然氣溫度升高,防止容器內壓力升高,損壞容器;熱被水吸收后,氣化成水蒸氣,體積迅速膨脹,從而稀釋空氣室內的氧氣可以減少火災。

液化天然氣接收站應設置至少兩臺固定式遙控消防水炮,與消防船消防炮一起滿足用水量要求,接收站消防炮提供的冷卻水不低于總冷卻水的50%[2]。

碼頭作業平臺、人員逃生通道、消防塔樓前設置水幕。液化天然氣接收站操作平臺高出工作平臺10米以上。人員疏散需下鋼樓梯至工作平臺,然后向引橋方向逃生。疏散距離相對較長。人員主要逃生通道采用水幕防護。由于水幕噴頭的壓力要求較小,應在水幕管的主管上安裝調壓裝置。

操作平臺上的液化天然氣凝析油罐及工藝管道、工藝閥門等設施采用噴水冷卻。它由淋浴閥控制,配有自動感溫報警裝置,并自動開啟淋浴閥進行噴水,保護工藝設備不受損壞。噴水系統為開放式噴水滅火系統,設有信號閥、淋浴報警閥、霧化開放式噴水滅火器等。

在液化天然氣接收站裝車區設置液池,主要收集裝車區和凝析油罐區可能泄漏的液化天然氣液體,緩慢氣化進入液池大氣,避免災害后果。如果泄漏的液化天然氣直接落入大海,它將吸收海水的熱量并迅速氣化。液化天然氣的體積將在一瞬間擴大600倍以上。水會猛烈地沸騰。泄漏的氣體和空氣可以混合形成爆炸性氣體。液化天然氣在空氣中的爆炸極限(體積)為5%-15%。因此,有必要盡量避免液化天然氣泄漏入海。

應設置高倍數泡沫系統[2]。儲液罐設有2臺Q=2L/s高倍數泡沫發生器,并設有一套壓力式高倍率泡沫配比裝置。采用海水型6%高倍數泡沫液,泡沫液儲備量為1m3。

在液池側設置溫度和氣體濃度傳感探頭,任意兩個探頭發出報警信號。消防系統自動開啟泡沫罐閥門,以最快的速度覆蓋液池,使流入液池的液化天然氣液體與空氣分離。一方面可以滅火,減緩液化天然氣氣化速度,避免火災事故的發生。

化學干粉是一種能有效撲滅液化天然氣火災的材料。其滅火機理與燃燒反應直接相關,能吸收大量熱量。用干粉滅火的正確方法是:首先切斷氣源,然后噴干粉滅火;或者,除非能保證滅火后迅速切斷氣源,否則噴干粉滅火;否則,如果火災撲滅后液化天然氣和空氣繼續泄漏,達到爆炸極限,就會發生爆炸,造成更多的災害。

《航行安全論證報告》要求4-5艘拖輪協助靠泊和離泊。拖船應具有外部消防功能,新拖船應具有fifi1消防能力[2]。根據廣西北海港拖輪情況,本項目共配備拖輪3艘,其中5000馬力全回轉雙體船2艘,4000馬力全回轉雙體船1艘。

全回轉消防拖航兩用船滿足FIFI1消防船出火能力。每艘船配備1支消防炮和1支消防水泡沫兩用炮。消防炮由直流噴霧控制噴嘴控制,消防炮安裝在駕駛室頂部,由駕駛室操縱轉向和俯仰。消防水槍流量333L/s,射遠120m,射高50m;泡沫水槍流量100L/s,射遠75m,射高40m,每艘拖輪兩臺消防水槍總流量666l/s,滿足消防船承擔的50%用水量要求。液化天然氣接收站運行期間,至少有一艘消防拖船值班[4];一般情況下,消防拖船停泊在工作船碼頭,工作船碼頭距離液化天然氣接收站301m。液化天然氣船作業時,消防拖船船員必須值班、警戒,隨時可以投入滅火。

液化天然氣接收站配置的消防設施是保證接收站安全生產和運行的重要保證之一。設計工作要全面貫徹“預防為主,防消結合”的設計方針,根據工程特點和規范進行設計。液化天然氣接收站的消防設施主要為固定式消防設施和移動式消防設施。固定消防設施包括:設置遙控水炮系統進行冷卻保護,設置干粉炮系統進行液化天然氣消防;碼頭設置液池防止液化天然氣泄漏擴大;設置高倍數泡沫滅火系統;工藝設備設置噴水保護;碼頭前沿、消防塔樓及人員逃生通道應設置水幕設施。碼頭裝卸作業時,移動式消防設施應配備拖船值班。

本項目碼頭及陸上終端消防工程已于2016年3月通過當地公安消防隊的評估驗收,并投入使用,目前各方運行良好。

隨著消防工程技術的不斷進步和消防設計規范的不斷完善,對液化天然氣接收站的消防設計提出了更高的要求。消防設計人員不僅要全面正確地理解規范,嚴格按照規范要求進行設計,而且在設計過程中,要結合液化天然氣接收站的特點和實際工程經驗,注意與相關專業的密切溝通,充分考慮航站樓的消防要求、消防設施的安全使用和日常維護等因素,確保消防設計成果的安全可靠、技術先進、經濟適用環境保護。

參考:

[1] 蔡昌思。液化天然氣港口選址與設計[J]

[2] 運輸行業標準。液化天然氣接收站設計規范及征求意見稿

[4] 運輸行業標準。油氣化工碼頭消防設計規范草案

外灘消防設計

文摘:通過對廣州西林接收站副泊位工程特點的分析,提出了一種可供類似工程參考的離泊引航方案。

關鍵詞:林伯斯;消防;水炮;干粉炮;滅火器

中圖分類號:u653.99

文件編碼:a

貨號:1004-9592(2017)01-0079-04

收到日期:2016年9月6日

作者簡介:丁中環(1965-),男,工程師,注冊公用設備(給排水)工程師,主要從事港口給排水消防設計。


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