液化石油气储罐站罐区消防系统的应用.pdf

文章编号1671 - 9662200403 - 0035 - 03 液化石油气储罐站罐区消防系统的应用 赵红旭1,刘瑞群2 1. 平顶山市燃气总公司,河南 平顶山,467000 ;2.平顶山市工程质量监督站,河南 平顶山,467000 摘 要 简要介绍了液化石油气储罐站罐区消防系统的组成和工作原理,并指出了建设中的几个注意 事项。 关键词 液化石油;气储罐站;消防系统;水雾 中图分类号 TU998. 13 文献标识码A 我市是一个以焦炉煤气为主要燃料的城市,为了适应经济的发展,优化能源结构,我公司建设了一座400m3液化气 储罐站。消防系统是保证储罐站安全的关键设施,本文仅就本公司储罐站消防系统的设计和建设中遇到的问题进行探 讨。 1 罐区概况 罐区设置100m3液化石油气卧罐四台,20m3残液罐一台,另建有卸车、 灌瓶等设置。五台储罐四周设置1m高不可 燃的实体防护围墙,各罐间距大于储罐直径,小于1. 5倍储罐直径。 2 消防系统概况 对液化气储罐火灾的根本灭火措施是切断气源。在气源无法及时切断时,只能维持其稳定燃烧。同时对储罐进行 水冷却,确保罐壁温度不致过高,防止事故扩大。对液化石油气而言,所谓的 “罐区消防” 就是用水对储罐实施冷却保护。 液化石油气储罐区的消防系统工艺生产,要求在夏季气温 ≥30℃ 时,对储罐进行淋水降温。在储罐型式为卧罐,单 罐容量及罐区总容量均不大的情况下,设计时往往将这部分夏季淋水系统与消防冷却水系统合并考虑,采用同一泵组和 给水管网,甚至同一固定淋水配管。可以减少工程量,提高消防设施的利用率,生产管理也较为简便,平顶山市液化石油 气储罐站罐区消防系统就采用了这一方案。该工程消防系统由消防水池、 水泵房、 消防给水管网、 储罐固定水雾喷淋装 置等组成。根据 城镇燃气设计规范GB50028 - 93 ,建筑设计防火规范 GBJ16 - 87和 石油化工企业设计防火规 范GB50160 - 92等规范的有关要求,站内储罐应设置独立的水雾灭火系统。储罐站四周一定距离应布置推车式干粉 灭火器,在环形消防给水管网上设有消火栓、 消防箱、 水龙带、 消防警铃和水泵接合器等。图1所示为该储罐站消防系统 的平面布置图。 图1 平顶山市燃气总公司液化气储罐站消防系统平面布置图 收稿日期2003 - 09 - 21 第一作者简介赵红旭1970 - ,男,河南鲁山人,平顶山市燃气总公司工程师。 第13卷第3期 2004年9月 平 顶 山 工 学 院 学 报 Journal of Pingdingshan Institute of Technology Vol. 13 No. 3 Sep. 2004 3 储罐水雾灭火系统 3. 1 水雾灭火系统的工作原理 图2 水雾灭火系统工作原理图 水雾灭火系统是由雨淋阀、 带闭式喷头的探测报警 系统、 带开式喷头的水雾喷洒系统和水源组成。其工作 原理如图2所示。 当图2中所示的闭式喷头常用玻璃球喷头的公称 动作温度达到68℃ 时,头中玻璃球内的液体常用的是 酒精和乙醚在热的作用下膨胀,膨胀产生的压力导致玻 璃球爆破脱落而开始喷水,由于探测管网上限孔3mm 来不及补水,造成水压骤降,使雨淋阀前后产生压差,具 有单向阀作用原理的雨淋阀在水源水压的作用下自动开 启,水立即通过开式喷头喷出,并同时发出水力报警。 与此同时,由于探测管网上水压骤降而使压力开关 线路闭合,即有信号送至值班室内控制盘,并向站内各部 位发出消防报警。 如水雾灭火系统水源的水量和水压不能满足设计要求时,应设置独立的消防给水系统。它是由消防水池、 消防水 泵、 稳压水泵和消防给水管网所组成。这时,正常水压由稳压水泵保证,一旦发生火灾,可通过设在消防水泵出水管上的 压力开关,按设定的水压值使消防水泵自动投入运行。 当水雾灭火系统作为冷却喷淋时,可人工开启图2中所示的紧急用闸阀,这时雨淋阀也会自动开启而喷水。 3. 2 雨淋阀和喷头 雨淋阀和喷头是水雾灭火系统的重要组成部分,它直接关系到灭火效果和可靠性。 雨淋阀是一种消防专用的水力快开阀,具有既可远程遥控,又可就地人为操作两种开启阀门的操作方式,因此能够 满足水喷雾灭火系统的自动控制、 手动控制和应急操作三种控制方式的要求。此外,雨淋阀一旦开启,可使水流瞬间达 到额定流量状态。以上特性是通用的自控阀门所不具备的。 雨淋阀的结构常采用隔膜式或杠杆阀瓣式,设计选用后一种型式,它们的共同特点是火灾结束后,只要向探测管网 中重新充压力水,该阀即自行关闭。 探测报警系统上安装的喷头是一种闭式喷头,它通过热敏释放机构的动作而自动喷水,由喷水口、 温感释放器和溅 水盘组成。喷头可根据感温元件、 温度等级、 溅水盘形式等进行分类,在水雾灭火系统上常常是以玻璃球作为感温元件, 喷头公称动作温度为68℃。 水雾喷洒系统上安装的喷头是一种雾状水喷头,水的雾化质量的好坏,与喷头的性能及其加工精度有关。如果水的 压力增高,雾状水流的水粒变细,有效射程也增大。 雾状水喷头,常用的有高速喷头和中速喷头两种类型。前者工作水压不应小于0. 35MPa ,后者工作水压不应小于 0. 15MPa。在选用喷头时,一般储罐均采用中速喷头,喷水角度为110 。 喷头的排列应保证整个储罐外壁均能喷洒到雾状水滴,见图3。 图3 100m3储罐区喷头布置图 3. 3 水雾灭火系统的水源问题 水雾灭火系统外部水源工作的可靠性,直接关系到该系统的正常运转。当水源水压波动,特别当水源停水后再来水 时,会使雨淋阀产生误动作,从而造成不必要的水源损失。同样,当水源提供的水量和水压不足时,会影响水雾灭火系统 的喷洒效果,也就难以起到水雾隔离冷却防护,防止火灾蔓延的作用。供水量要求见表1。 根据 石油化工企业设 计防火规范GB50160 - 92的有关要求,着火罐固定喷淋强度为0. 15L/ s. m2,相邻罐按一半计算相邻罐按3个计,每 个罐表面积138m2 , 消防用水量应按储罐固定冷却水用量和水枪用水量计算。 36 平顶山工学院学报 2004年9月 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 表1 供水量要求 着火罐固定 淋水量 相邻罐固定 喷淋水量 水枪用水量 6h所需 消防用水量 消防秒流量 75m3/ h112. 5m3/ h72m3/ h1 557m37L/ s 由表1可知,该公司液化石油气储罐站的消防用水量和设计秒流量是很大的,必须有稳定的独立消防给水水源。为 满足储罐区消防系统的用水要求,储罐站从市政给水管网接入DN200管作为消防专用,建有消防水池一座。如图4所 示。 图4 独立的消防水源布置图 平常消防给水管网水压由稳压泵保证,低于一给定 限值时开动,高于一给定限值时停止。一旦发生火灾,即 可通过设在消防水泵出水管上的压力开关,按规定的水 压值使消防水泵自动投入运行。 3. 4 火灾报警监控系统 在储罐区设置火灾检测探头,一旦发生火灾,火灾探 测器就会发出报警信号,同时打开相应的雨淋阀,并自动 启动消防泵。在控制室内可监测到火灾报警信号、 雨淋 阀开关状态、 消防泵的开停等情况。 4 几点注意事项 ① 在水喷雾灭火系统场地,应设有排水设施和防液 化石油气外溢的装置。 ② 由于水喷雾灭火系统给水压力较高,喷头的支吊架在运转中常会出现晃动现象,容易造成支吊架的损坏。在水喷 雾灭火系统引入管连接的管段上设置减压阀,增加支吊架刚度后,这一问题即可有效解决。 ③ 消防泵房内消防泵的备用泵和工作泵应尽量采用同型号泵,以便互为备用,要求操作方便,便于维修。消防泵的 电源必须采用双回路,总出水管也必须是双回路,以便与外部管网连成环网。 ④ 固定水喷雾灭火系统的部分器材处理 该系统若使用普通钢管,易受到大气腐蚀,多年后内部锈蚀成片脱落堵塞管道。因此,石油化工企业设计防火规 范 要求“控制阀至储罐的管道,应采用镀锌管 ⋯⋯ ”,但在施工中发现,为安装喷头,在环形管上焊接丝扣时,焊接处镀 锌层被破坏,环形管道弯制过程中,镀锌层也会有不同程度的损坏,减少使用年限。鉴于以上情况,为满足规范要求,在 施工中,对弯曲部分管段采用普通焊接钢管,弯制后再焊接管件,最后由镀锌厂进行镀锌处理。 参考文献 [1]GBJ16 - 87 ,建筑设计防火规范[S]. [2]GB50028 - 93.城镇燃气设计规范[S]. [3]GB50160 - 92.石油化工企业设计防火规范[S]. Fire extinguishing system of liquefied petroleum gas storage station ZHAO Hong2xu1,LIU Rui2qun2 1. Pingdingshan Gas Company , Pingdingshan467000, China; 2. Pingdingshan Engineering Quality Control Station , Pingdingshan467000, China Abstract The paper introduces The composition and working principle of fire extinguishing system in LPG station ,and several announcements of construction as well. Key words Liquefied petroleum gas storage station;fire extinguishing system;water fog extinguishing fire 第13卷第3期 赵红旭等液化石油气储罐站罐区消防系统的应用 37