城鎮(zhèn)中小型LNG汽化站罐區(qū)消防設(shè)計(jì)

小型LNG氣化站通常采用2臺(tái)50m³或者100m³真空絕熱儲(chǔ)罐，中型LNG氣化站通常采用4~8臺(tái)100m³或者150m³真空絕熱儲(chǔ)罐，單排或雙排布置。由于   氣屬于易燃易爆物質(zhì)，因此其儲(chǔ)罐區(qū)配置的消防設(shè)施是氣化站   運(yùn)行的   。
　　一、LNG性質(zhì)與特點(diǎn)
　　LNG是將氣態(tài)   氣深冷至-162℃以下制得的液態(tài)   氣，是以甲烷為主并含有乙烷、丙烷等的混合物。
　　LNG一旦泄漏，將氣化成為氣體并向周圍擴(kuò)散，因大量吸熱使周圍空氣溫度降低，大氣中的水蒸氣冷凝成為霧。   氣與空氣形成可燃?xì)怏w混合物的霧團(tuán)，此霧團(tuán)通常是可見的，可以作為可燃性云團(tuán)的示蹤物，指示出云團(tuán)的范圍(實(shí)際可燃性云團(tuán)范圍還要   大一些)，能隨風(fēng)向遠(yuǎn)處和天空擴(kuò)散。當(dāng)云團(tuán)中   氣體積分?jǐn)?shù)在5%~15%范圍內(nèi)遇明火則著火，云團(tuán)中的   氣處于低速燃燒狀態(tài)，云團(tuán)內(nèi)形成的壓力<5kpa，一般不會(huì)造成很大的爆炸危害。
　　二、LNG儲(chǔ)罐特點(diǎn)
　　LNG儲(chǔ)罐為低溫儲(chǔ)罐，150m³及以下容積儲(chǔ)罐通常采用雙層真空絕熱結(jié)構(gòu)，真空層間充填珠光砂。50~150m³儲(chǔ)罐典型形式為立式儲(chǔ)罐，物料進(jìn)出口均在儲(chǔ)罐底部，外罐頂部一個(gè)   泄放口(膜)；20~50m³儲(chǔ)罐典型形式為臥式儲(chǔ)罐，物料進(jìn)出口均集中在儲(chǔ)罐一端封頭下部，   泄放口(膜)在同一端封頭上部，儲(chǔ)罐另一端封頭一般無任何接口。
　　LNG儲(chǔ)罐這種真空絕熱結(jié)構(gòu)可以控制大氣環(huán)境下日蒸發(fā)率。即使儲(chǔ)罐真空破壞，只要外罐頂部以下未破裂，超過100mm厚的珠光砂絕熱層也能提供的隔冷保護(hù)，使儲(chǔ)罐內(nèi)LNG不會(huì)氣化。因此，當(dāng)LNG罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，及時(shí)切斷LNG儲(chǔ)罐液相出料口并打開噴淋水管對(duì)儲(chǔ)罐壁及下部進(jìn)出料閥組進(jìn)行噴淋保護(hù)，只要儲(chǔ)罐不破裂就不會(huì)引起LNG大量泄漏。
　　三、消防設(shè)計(jì)
　　消防設(shè)計(jì)的原則就是以防為主，防消結(jié)合。   是防止火災(zāi)發(fā)生，在生產(chǎn)區(qū)設(shè)置多個(gè)可燃?xì)怏w報(bào)警探頭，并和儲(chǔ)罐液相出口緊急切斷閥聯(lián)鎖，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏緊急切斷閥可立即關(guān)閉，防止LNG大量泄出；   是一旦發(fā)生火災(zāi)能自救，消滅初期火災(zāi)，控制較大火災(zāi)，防止火災(zāi)擴(kuò)大，給消防隊(duì)前來滅火爭取時(shí)間。
　　1、主要設(shè)計(jì)規(guī)范
　　用于LNG氣化站的設(shè)計(jì)規(guī)范主要有：
　?、佟督ㄖO(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50016-2006)；
　?、凇冻擎?zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50028-2006)；
　　③《石油   氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50183-2004)；
　?、佟妒突て髽I(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50160-92，1999年版)。
　　城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)中使用的主要規(guī)范就是《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》，其次是《建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》。由于LNG廠站建設(shè)在我國剛剛興起，故2004年底以前已發(fā)布的規(guī)范中尚沒有專門針對(duì)LNG廠站設(shè)計(jì)的規(guī)范或章節(jié)，僅在《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》中有關(guān)于全冷凍式液化烴儲(chǔ)罐(LNG儲(chǔ)罐屬于此類儲(chǔ)罐)的消防要求。2004年11月4日發(fā)布的《石油   氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中新增加了第十章液化   氣站場，對(duì)LNG站場布置及消防要求甚高，適用于大中型以上LNG站場。   建設(shè)部根據(jù)城鎮(zhèn)燃?xì)獾男掳l(fā)展，已經(jīng)組織專家對(duì)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范期羞行修訂，新增加第9章液化   氣供應(yīng)，對(duì)儲(chǔ)罐布置及消防等都列出了具體的要求。新版《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50028-2006)已于2006年7月12日發(fā)布，并于2006年11月1日起實(shí)施。
　　作為城鎮(zhèn)燃?xì)鈿庠吹闹行⌒蚅NG氣化站，站內(nèi)LNG儲(chǔ)存量少，液相管道管徑小，即使管道受損破裂，因管道口徑小、操作壓力低，LNG泄漏也慢，不易在地面上形成大規(guī)模的易燃易爆低溫   氣蒸氣云團(tuán)。因此，在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，在2005年前消防設(shè)計(jì)按《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》中液化石油氣部分設(shè)計(jì)，2005年后對(duì)儲(chǔ)罐較多、場地較充裕的氣化站按《石油   氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中液化   氣站場消防要求在原計(jì)算消量基礎(chǔ)上增加200m³/h備用消量，并增加消火栓數(shù)量以達(dá)到消火栓出水量滿足全部消量的要求。
　　2、預(yù)防措施
　　切斷LNG來源和減緩LNG的氣化是消防設(shè)計(jì)中的   步措施，即防止   氣沿地面擴(kuò)散引發(fā)火災(zāi)，具體措施為：
　?、僭诠迏^(qū)內(nèi)設(shè)置多個(gè)可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警探頭，在儲(chǔ)罐根部閥組及操作閥組附近。
　?、趦?chǔ)罐出液管根部設(shè)置遙控緊急切斷閥，并和可燃?xì)怏w報(bào)警實(shí)行聯(lián)鎖，做到一旦發(fā)現(xiàn)泄漏能及時(shí)切斷LNG來源。
　?、蹆?chǔ)罐四周設(shè)置集液溝，罐區(qū)邊緣設(shè)置集液池，使泄漏的LNG能沿集液溝流淌到集液池中，防止在罐區(qū)內(nèi)到處流淌而氣化擴(kuò)散。集液池邊設(shè)置高倍數(shù)泡沫發(fā)生器，發(fā)生泄漏時(shí)用大量的泡沫覆蓋集液池及周圍，阻止LNG吸收周圍熱量氣化而形成可燃性   氣蒸氣云團(tuán)。
　　3、滅火措施
　?、貺NG臥式罐區(qū)
　　一旦失火，規(guī)范要求著火罐和相鄰罐   同時(shí)噴淋，著火罐全部噴淋，相鄰罐一半噴淋將使設(shè)計(jì)及實(shí)際操作變得復(fù)雜。另外臥式LNG儲(chǔ)罐筒體部分的雙層密閉結(jié)構(gòu)使筒體部分并不會(huì)有LNG泄出燃燒，只可能在封頭一端泄漏燃燒。小型LNG儲(chǔ)罐進(jìn)出口管管徑小(公稱直徑≤50mm)，即使管道斷裂泄漏量也有限，因此在泄漏點(diǎn)附近LNG會(huì)氣化而不會(huì)在儲(chǔ)罐組防護(hù)墻內(nèi)大面積流淌，著火點(diǎn)自然也會(huì)在泄漏點(diǎn)處。綜上所述，在罐區(qū)四周布置多支多功能消炮   為適合，可采用一支消炮集中噴射著火處，其余消炮開花式噴射覆蓋儲(chǔ)罐和閥組。
　?、贚NG立式罐區(qū)
　　立式LNG儲(chǔ)罐高度較高，   高點(diǎn)通常高于18m，采用普通消炮不易覆蓋儲(chǔ)罐上部，如果采用射程遠(yuǎn)的消炮必然流量大而且水壓要求也高，不僅提高了對(duì)消防泵房和消池的要求，也使同一消防管網(wǎng)上的消火栓需設(shè)置減壓孔板。在石化行業(yè)，全冷凍式液化烴儲(chǔ)罐通常罐頂設(shè)置噴淋水管，罐壁采用消炮噴淋，此方式較為完善，但對(duì)消量和水壓的要求較高，石化企業(yè)通常建有自己專屬的電廠、水廠和消防隊(duì)，而城鎮(zhèn)燃?xì)庵行⌒蚅NG氣化站不具備此條件?！督ㄖO(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50016-2006)第9.6.5條明確規(guī)定“液化   氣儲(chǔ)罐固定噴淋裝置宜采用噴霧頭，固定噴淋裝置的布置   噴淋時(shí)，將其儲(chǔ)罐全部覆蓋。”因此，立式LNG儲(chǔ)罐宜設(shè)置固定式噴淋裝置，根據(jù)選用的噴頭特性，沿筒體上下均勻分布多層環(huán)形噴淋管道，并在儲(chǔ)罐下部進(jìn)出口閥組處架設(shè)局部噴頭。同時(shí)可在罐區(qū)四周布置幾支多功能消炮用于輔助滅火。
　　LNG罐區(qū)消防噴淋水設(shè)計(jì)，對(duì)于臥式儲(chǔ)罐采用多功能消炮噴淋較好，可充分利用消炮射程遠(yuǎn)、覆蓋面廣的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于立式儲(chǔ)罐，尤其是雙列布置的儲(chǔ)罐，采用在儲(chǔ)罐上安裝多層固定噴淋水環(huán)管方式，可使儲(chǔ)罐的噴淋保護(hù)，儲(chǔ)罐   。