时间：2013-11-29 分类：机械
摘要：液化天然气(以下简称LNG)，因为存储介质的低温可燃的特性，一旦发生泄露或火灾，危险性大、扑救难度大，且人员疏散较困难，早期报警极为重要。因此，在消防系统中, 做好消防系统设计，是及时发现、及时扑救的保证。文章结合工作实践对LNG消防系统设计进行分析探讨，仅供参考。
关键词：LNG;消防系统;设计。
1. 概述
液化天然气(简称LNG)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LNG，建设LNG接收站、码头及城市燃气工程等项目。世界上多个国家的LNG工程成功、安全的运行记录为我国
建设LNG项目提供了很好的经验。
鉴于目前在我国尚无专门适用于LNG生产、贮存和使用方面的消防标准、规范，笔者结合在参与东莞九丰LNG项目的初步设计及详细设计中的经验，提出
了大型LNG接收站和码头的消防设计方案，供大家参考。
2 设计依据探讨
2.1 目前国内相关规范
(1)《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》 (GB/T20368-2006)
(2)《液化天然气的一般特性》GB/T 19204-2003
(3)《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183-2004
(4)《石油化工企业设计防火规范》GB 50160-2008
(5)《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005
(6)《建筑设计防火规范》GB50016-2006
(7)《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219-95
(8)《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2001(2005年版)
(9)《固定消防炮灭火系统设计规范》GB 50338-2003
(10)《干粉灭火系统设计规范》GB 50347-2004
(11)《高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范》GB 50196-93(2002年版)
(12)《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005
2.2 国外有关规范
(1)美国国家标准NFPA;59A《液化天然气(LNG)生产、储存和装卸标准》(1996年版)
(2)日本部颁标准KHK—4《一般高压瓦斯保安法则》(平成6年修订版)
3.接收站及码头组成
LNG接收站一般由LNG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。LNG码头主要由运输船泊位及工作船泊位组
成。LNG码头运输船泊位的规模一般按可停靠13.6~16万m3 船考虑。
目前国内外LNG储罐的型式多为全容式钢筋混凝土储罐，本文所涉及的东莞九丰LNG项目中LNG储罐为单包容式双壁金属储罐，内罐主要材质为9Ni低温钢(或奥氏体不锈钢)，外罐材料为16MnDR。每座有效工作容积为80,000m3。
4.LNG火灾危险性分析
LNG的火灾危险性类别为甲类。液化天然气的组成绝大部分是甲烷，天然气经过低温液化后即得到液化天然气。液化天然气的储存温度约-162℃。
LNG属易燃、易爆物质，火灾爆炸危险性大;火焰温度高、辐射热强;易形成大面积火灾;具有复燃、复爆性。LNG和空气混合，当浓度达到爆炸极限时，如遇明火就会发生爆炸，这是LNG事故中危害与损失最大的一种;如果未达到爆炸下限，遇明火则会发生燃烧。
一旦LNG泄漏，就可能形成LNG液池，LNG将蒸发形成蒸气云，蒸气云将会扩散。如果被点燃，将发生池火火灾。
一旦NG释放，就会形成蒸气云，蒸气云将扩散。如果被点燃，将发生喷射火火灾。
5.消防系统设计方案
根据液化天然气的特性，LNG接收站及码头主要设置的消防系统包括消防水系统、高倍数泡沫灭火系统、干粉灭火系统、灭火器、火灾报警系统、可燃气体探测系统等消防设施，各装置区设置的消防设施如下：
(1)LNG罐区：
1)室外消火栓
2)固定式水喷雾系统(LNG储罐罐顶)
3)远控消防炮(LNG储罐罐壁)
4)高倍数泡沫灭火系统(LNG收集池)
5)干粉灭火系统(LNG罐顶安全阀排放口)
6)灭火器
(2)压缩机区：
1)固定式消防水炮
2)室外消火栓
3)高倍数泡沫灭火系统(LNG收集池)
4)灭火器
(3)装车区：
1)固定式消防水炮
2)干粉炮灭火系统
3)室外消火栓
4)高倍数泡沫灭火系统(LNG收集池)
5)灭火器
(4)码头区：
1)高架水炮(每架水炮均设有消防水炮及干粉炮)
2)室外消火栓
3)固定式水幕系统
4)水幕系统(设置于码头逃生路线)
5)高倍数泡沫灭火系统(LNG收集池)
6)干粉炮
7)灭火器
5.1水喷雾消防灭火系统
水喷雾灭火系统是由水源、供水设备、管道、雨淋阀组、过滤器和水雾喷头等组成，向LNG罐喷射水雾进行防护冷却的灭火系统。该系统具有手动远程控制和应急操作二种控制方式。
5.2室外消火栓
室外消火栓由稳高压消防水系统管网直接供水，选用地上减压型消火栓，公称直径为150mm(6\")的3 出口消火栓，每个消火栓带2 个80mm(3\")的接口及1 个150 mm(6\")消防水泵接口。室外消火栓均沿道路布置，其大口径出水口面向道路。消火栓距路面边不大于2m，距建筑物外墙不小于5m，离被保护的设备距离至少为15m。消火栓的间距不大于60m。#p#分页标题#e#
5.3消防水炮
在LNG罐区设置遥控式消防水炮。遥控式消防炮最小流量252m3/h，水炮出口压力0.8Mpa(G)。在直流喷水，静止空气，最小水平射程70m。水炮出水形式可以为直流喷水或喷雾。
消防炮喷射角度：水平喷射角度360°，垂直角度 -70°～70°。
遥控式消防水炮设置在消防炮塔上，消防炮塔高度为12米，消防炮塔上设有水幕系统，以保护消防时减少热辐射对人体的伤害。水幕系统的开启由消防水炮连锁启动。
5.4 高倍数泡沫灭火系统
在各LNG 泄露收集池设置高倍数泡沫灭火系统：高倍数泡沫灭火系统的设置目的是控制泄漏到LNG 收集池内的液化天然气的挥发。设计泡沫混合液供给强度为7.2 l/min·m2，泡沫混合液供给时间为40 min。泡沫原液选用3%的高倍数泡沫原液。选用发泡倍数为300～500 倍的高倍数泡沫发生器，其额定流量为4 l/s。
高倍数泡沫灭火系统采用自动控制方式。每个LNG 收集池设置至少3 个低温探测器，当有2 个低温探测器探测到有LNG 泄漏到收集池后，或火焰探测器探测到火灾信号后，由火灾报警控制盘联锁控制启动电动阀，从而启动高倍数泡沫灭火系统，向收集池内喷射泡沫。
5.5消防系统管网
消防给水系统采用无缝钢管，库区消防给水管网环状布置，当一条管网发生故障时，另一条消防管能通过100%的消防水量，消防管网上设有隔断阀，每两个隔断阀之间不超过二个消火栓。
5.6干粉灭火系统
在每个LNG 储罐罐顶的释放阀处设置固定式干粉灭火系统，用于扑救释放阀出口处的火灾。系统采用自动控制方式，也可遥控或手动启动。
干粉系统主要由氮气瓶、干粉储罐(配有压力泄放和测量装置，再次充装和检测设施)、快速手动释放装置、减压和测量装置、干粉喷嘴、干粉输送管和管件。
每个LNG罐顶干粉系统用量为1000Kg,系统设置100%的备用量，因此每套干粉系统设置的干粉用量为2000Kg.
5.7移动式灭火器
在罐区及泵站附近设有若干手提式干粉灭火器(8Kg/ 个)，以利于扑灭初期离散火灾。
6.结语
在目前我国没有LNG站消防设计规范的情况下，参照《石化规》的有关要求及国外的先进经验进行的上述设计，基本能够满足LNG站的消防安全要求，各种设备得到了最大程度的保护，为LNG站的安全运行提供了有力的保障，实践证明是行之有效的。
7.参考文献：
(1)邹喜权：大型LNG接收站及码头的消防系统设计方案。化工设计2012，12(6)
