大型液化天然氣電廠消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述

1、       大型液化天然氣電廠消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述                     摘要：因大型lng電廠生產(chǎn)工藝復(fù)雜，燃料易燃，lng電廠在實(shí)際運(yùn)行中存在很大的火災(zāi)危險(xiǎn)性，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，其危害嚴(yán)重。本文探討了大型液化天然氣電廠消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：液化天然氣電廠；消防系統(tǒng)；設(shè)計(jì)隨著消防科技的發(fā)展和消防標(biāo)準(zhǔn)的完善，對(duì)大型lng電廠消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高的

2、要求。發(fā)電機(jī)組容量越大，火災(zāi)因素越多。因此，必須對(duì)大型lng電廠的消防設(shè)計(jì)提出嚴(yán)格的要求，以保證安全生產(chǎn)。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)結(jié)合大型液化天然氣電廠的特點(diǎn)和工程實(shí)踐，不因缺項(xiàng)而減少滅火裝置的設(shè)置，不因超標(biāo)而增加不必要的投資；同時(shí)，充分考慮消防系統(tǒng)的安全使用和日常維護(hù)等因素，確保消防系統(tǒng)在機(jī)組運(yùn)行中始終具有良好的滅火性能。一、液化天然氣概述液化天然氣(lng)主要成分是甲烷，被公認(rèn)是地球上最干凈的化石能源。無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/625，液化天然氣的質(zhì)量僅為同體積水的45%左右。其制造過程是先將氣田生產(chǎn)的天然氣凈化處理，經(jīng)一連串超低溫液化后，利用液化天然氣船運(yùn)送。液

3、化天然氣燃燒后對(duì)空氣污染小，放出熱量大，所以液化天然氣是一種較先進(jìn)的能源。二、消防系統(tǒng)組成大型lng電廠消防設(shè)計(jì)應(yīng)按同一時(shí)間內(nèi)、最大火災(zāi)區(qū)域內(nèi)一次火災(zāi)的防火要求設(shè)計(jì)，其范疇包括防火措施和消防設(shè)施設(shè)計(jì)。防火措施和消防設(shè)施是大型lng電廠主體工藝系統(tǒng)之外的重要輔助部分，是電廠安全設(shè)計(jì)的重要組成部分。防火措施是在各工藝系統(tǒng)、建筑、結(jié)構(gòu)及總布置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的因素，其范圍涉及廠區(qū)總平面布置、建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及其耐火等級(jí)、建筑物的安全疏散和建筑構(gòu)造、與消防連鎖的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、設(shè)備本體防護(hù)等方面。消防設(shè)施按公安消防部門的分類分為消防設(shè)備和消防電氣，為專項(xiàng)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容，這是本文討論的重點(diǎn)。按滅火性能

4、劃分，大型lng電廠專項(xiàng)消防系統(tǒng)包括：水消防系統(tǒng)(包括消防給水系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)及水噴霧滅火系統(tǒng)等)、氣體滅火系統(tǒng)、移動(dòng)式滅火器、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。對(duì)于采用輔助油燃料的lng電廠內(nèi)，其油罐區(qū)還應(yīng)設(shè)置泡沫滅火系統(tǒng)。三、水消防系統(tǒng)1、消防給水系統(tǒng)。lng電廠消防給水系統(tǒng)包括消防水池、消防供水設(shè)備及消防管網(wǎng)。消防給水系統(tǒng)應(yīng)采用穩(wěn)高壓或高壓給水系統(tǒng)，廠區(qū)消防給水管網(wǎng)應(yīng)按環(huán)狀考慮。1)消防水池。消防水池可與其它水池合用，其儲(chǔ)備水量應(yīng)滿足電廠不同火災(zāi)延續(xù)時(shí)間所需水量的最大值，水量計(jì)算應(yīng)充分考慮固定水消防系統(tǒng)(包括自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng))動(dòng)作中同時(shí)有若干消火栓投入使用時(shí)總的消防水量

5、要求，并應(yīng)有確保消防儲(chǔ)備水不作它用的技術(shù)設(shè)施。2)消防供水設(shè)備及消防管網(wǎng)。大型lng電廠既設(shè)有消火栓系統(tǒng)又設(shè)有自動(dòng)噴水系統(tǒng)，且自動(dòng)噴水系統(tǒng)設(shè)置場所較多，因此消防供水設(shè)備及消防管網(wǎng)可按消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水系統(tǒng)兩套分開設(shè)置，以保證消防的供水安全性。消防泵的控制應(yīng)在中央控制室及消防泵房兩地，消防水池的水位信號(hào)應(yīng)能在就地控制柜和消防控制中心同時(shí)反饋，消防主泵應(yīng)保證在火警后2min內(nèi)自動(dòng)開始工作，并確保因火災(zāi)斷電時(shí)仍能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。lng電廠內(nèi)建筑物普遍不高，設(shè)置符合水壓要求的重力式水箱非常困難，而電廠消防規(guī)范中規(guī)定除常高壓給水系統(tǒng)外，其它高壓消防給水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置消防水箱。電廠可采用“氣壓罐加穩(wěn)壓泵”的穩(wěn)高壓

6、系統(tǒng)形式維持廠區(qū)管網(wǎng)壓力，且電廠消防供電安全可靠性高，管網(wǎng)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)高；消防泵的啟動(dòng)也非常迅速平穩(wěn)，不會(huì)超過20s，不設(shè)消防水箱的穩(wěn)高壓消防系統(tǒng)也可滿足消防要求。當(dāng)然，消防初期貯水也可采用單獨(dú)設(shè)置消防水塔的形式，或設(shè)置氣壓水缸，氣壓水缸內(nèi)儲(chǔ)備有高壓消防水，其調(diào)節(jié)容量應(yīng)能滿足電廠初期10min消防用水要求。2、消火栓系統(tǒng)。lng電廠室外及所有建筑物內(nèi)除不適合水消防的區(qū)域外均應(yīng)設(shè)置消火栓滅火系統(tǒng)。消火栓系統(tǒng)給水管網(wǎng)應(yīng)布置成環(huán)狀，且根據(jù)實(shí)際布置情況布置成多個(gè)小環(huán)，整個(gè)廠區(qū)成一個(gè)大環(huán)，并保證至少有兩條輸水管從消防泵房引出給環(huán)網(wǎng)供水。整個(gè)環(huán)狀管網(wǎng)用閘閥分成若干獨(dú)立段，每段內(nèi)消火栓的數(shù)量一般不應(yīng)超過5個(gè)，任

7、何一個(gè)環(huán)網(wǎng)管路事故或維修時(shí)應(yīng)仍能滿足消防的正常供水。3、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)及水噴霧滅火系統(tǒng)。lng電廠內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)置獨(dú)立的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，包括閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、開式水噴霧滅火系統(tǒng)；其給水管網(wǎng)應(yīng)在主廠房周圍呈環(huán)狀布置，自噴消防水泵以兩路消防水管向廠區(qū)管網(wǎng)供水。另外，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)及水噴霧滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的單項(xiàng)規(guī)范。四、氣體滅火系統(tǒng)lng電廠應(yīng)在下列部位設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)：中央控制室、計(jì)算機(jī)室、電子設(shè)備間、繼電器室等貴重設(shè)備室、燃?xì)廨啓C(jī)罩殼。滅火氣體類型應(yīng)是當(dāng)?shù)叵啦块T認(rèn)可的c02、fm200或ig54l。并配置火災(zāi)自動(dòng)探測報(bào)警系統(tǒng)。經(jīng)常有人活動(dòng)的場所應(yīng)為自動(dòng)報(bào)警、人工確認(rèn)后手動(dòng)滅

8、火，滅火動(dòng)作過程為：火災(zāi)發(fā)生后，探測器動(dòng)作，發(fā)信號(hào)至主消防控制盤并報(bào)警，消防監(jiān)控設(shè)備控制聯(lián)動(dòng)裝置動(dòng)作，人工確認(rèn)并疏散工作人員后手動(dòng)啟動(dòng)滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火。大型lng電廠的燃?xì)廨啓C(jī)目前均采用進(jìn)口設(shè)備，燃?xì)廨啓C(jī)罩殼的消防國際上通常采用c02滅火系統(tǒng)，也可采用ig541滅火系統(tǒng)，其滅火設(shè)施及配套的探測報(bào)警系統(tǒng)可由主機(jī)設(shè)備的供貨商配套供應(yīng)以方便成套加工。五、移動(dòng)式滅火器移動(dòng)式滅火器是用便攜式滅火器或手推車式滅火器對(duì)初期火災(zāi)進(jìn)行滅火，其應(yīng)布置在具有潛在火險(xiǎn)位置，應(yīng)根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范，區(qū)分各建筑物性質(zhì)、類別、建筑面積及火災(zāi)種類，對(duì)滅火器配置場所所需的滅火器種類及個(gè)數(shù)進(jìn)行選擇和計(jì)算。六、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系

9、統(tǒng)1、火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求1)根據(jù)lng電廠特點(diǎn)，應(yīng)選擇集中報(bào)警系統(tǒng)或控制中心報(bào)警系統(tǒng)。單機(jī)容量180mw機(jī)組及以上容量的火災(zāi)報(bào)警區(qū)域按每臺(tái)機(jī)組、集控樓、升壓站、綜合辦公樓各層、lng供氣調(diào)壓站、輔助燃料油罐、其它附屬建筑物等為各自獨(dú)立的火災(zāi)報(bào)警區(qū)域設(shè)置。此外，在主廠房及天然氣調(diào)壓站、制氫站應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝置。2)選擇火災(zāi)探測器時(shí)，要充分考慮電廠高頻電磁干擾，確定火災(zāi)報(bào)警控制器容量時(shí)，應(yīng)考慮留有一定余量，根據(jù)工程規(guī)模和重要程度，一般可按報(bào)警控制器額定容量的8085來選定。3)單臺(tái)報(bào)警控制器容量一般不宜超過2000點(diǎn)地址編碼總和，當(dāng)工程規(guī)模過大時(shí)，選用多臺(tái)火災(zāi)報(bào)警控制器。報(bào)警信號(hào)

10、可通過計(jì)算機(jī)通信接口傳送到消防控制中心，形成既分散又集中的火災(zāi)報(bào)警控制形式。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可選擇雙cpu主機(jī)，以提高系統(tǒng)可靠性。2、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的通信。lng電廠消防專用電話網(wǎng)絡(luò)應(yīng)為獨(dú)立的消防通信系統(tǒng)，消防控制室應(yīng)設(shè)置消防專用電話總機(jī)，且宜選擇共電式電話總機(jī)或?qū)χv通信電話設(shè)備。火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的內(nèi)部通信方式可采用分總線式，即集中報(bào)警控制裝置按產(chǎn)品的規(guī)格分為幾個(gè)通信接口，每個(gè)通信接口的一條數(shù)據(jù)總線與某幾個(gè)區(qū)域報(bào)警器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能通過火災(zāi)事故廣播通信通知到全廠任何角落，也可選擇性地通知某個(gè)或幾個(gè)區(qū)域。七、機(jī)島區(qū)域消防系統(tǒng)lng電廠機(jī)島區(qū)域包括燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及其輔助設(shè)備、集制樓等，是lng電廠內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性最大的廠房。該區(qū)域主要可燃物是閃點(diǎn)較高的油品和大量的電纜，對(duì)油品火災(zāi)采用以水噴霧滅火系統(tǒng)為主，輔之以手動(dòng)泡沫和消火檢水霧噴槍滅火方式；對(duì)電氣火災(zāi)則采用水噴霧滅火系統(tǒng)；對(duì)其它主要危險(xiǎn)區(qū)域的固體火災(zāi)則采用自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)；燃?xì)廨啓C(jī)罩殼設(shè)置有全淹沒的氣體滅火系統(tǒng)；集制樓控制室、計(jì)算機(jī)室、電子設(shè)備間等貴重設(shè)備室則采用氣體滅火系統(tǒng)為主，輔之