LNG接收站消防水系統(tǒng)設(shè)計方案探討

摘要：在國家能源戰(zhàn)略、經(jīng)濟發(fā)展形勢等多重因素影響下，我國相繼投產(chǎn)多座LNG接收站，基本掌握了接收站的工藝技術(shù)。但是LNG接收站的消防水系統(tǒng)設(shè)計多參照我國石油化工規(guī)范，針對性不強，設(shè)計理念還不清晰。本文結(jié)合LNG接收站的火災危險性和國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范，本文分析了LNG接收站消防水系統(tǒng)設(shè)計特點和目前存在的問題，并給出推薦了設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：LNG接收站消防水系統(tǒng)設(shè)計；火災危險性

一、LNG概述

LNG是液化天然氣的簡稱，主要成分是甲烷。LNG是地球上公認的最干凈的化石能源，體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/625，便于運輸?shù)奶攸c使LNG迅速發(fā)展為全球能源市場的新熱點。

二、LNG接收站概述

LNG接收站的主要功能為接卸由國外采購的LNG、儲存LNG、氣化LNG并將氣化后的天然氣輸送至天然氣管網(wǎng)或通過LNG槽車將LNG運往用戶。LNG接收站一般由碼頭區(qū)、儲罐區(qū)、工藝區(qū)、槽車區(qū)、計量區(qū)、公用工程區(qū)等部分組成。

三、消防設(shè)計方案

由于LNG接收站在我國的發(fā)展歷程，早期的設(shè)計多由國外設(shè)計公司設(shè)計，往往直接采用國外規(guī)范，例如EN1473、NFPA59A等，而后國內(nèi)設(shè)計院多采用石油化工規(guī)范，兩者之間存在一定的理念差異，使LNG接收站的消防水系統(tǒng)設(shè)計沒有完全統(tǒng)一的標準。近年來，我國也相繼出臺了一些針對LNG接收站設(shè)計的規(guī)范，但其中針對消防水系統(tǒng)的內(nèi)容，仍然不是非常的完備。LNG接收站的消防水系統(tǒng)一般包括水噴霧系統(tǒng)、遠程控制消防水炮、高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)、固定式消防炮、水幕系統(tǒng)、固定式消防栓等。

1.水噴霧系統(tǒng)

水噴霧系統(tǒng)應設(shè)置在LNG全容混凝土儲罐罐頂泵出口、儀表、閥門、安全閥平臺，儲罐立管管廊，儲罐斜梯，儲罐罐頂檢修通道，碼頭逃生通道，工藝設(shè)備（壓縮機、高壓泵、再冷凝器等），槽車裝車橇等部位。水噴霧系統(tǒng)的噴霧強度根據(jù)保護部位不同分別為10.2L/min·m2或20.4L/min·m2。

2.水幕系統(tǒng)

水幕系統(tǒng)應設(shè)置在碼頭操作平臺前沿、登船梯前側(cè)工作區(qū)域、碼頭消防炮塔架等位置，水幕系統(tǒng)的噴水強度為2L/（s·m）。當LNG船舶發(fā)生火災時，水幕系統(tǒng)能夠隔絕熱輻射使消防人員能夠進行滅火作業(yè)，同時有效保護碼頭上的工藝設(shè)備受到熱輻射的影響。

3.高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)

高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)主要設(shè)置在LNG集液池，目的是控制泄漏的LNG的揮發(fā)，集液池一般設(shè)置在碼頭區(qū)、工藝區(qū)、儲罐區(qū)、槽車區(qū)等區(qū)域。設(shè)計泡沫混合液供給強度為7.2L/（min·m2），泡沫混合液供給時間不小于40min。由于LNG接收站多使用海水消防，撲滅LNG火災應選用3%的耐海水型高倍數(shù)泡沫原液。

高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)應采用自動控制方式。每個集液池設(shè)置2個可燃氣體探測器、3個低溫探測器、2個火焰探測器，當同時2個探測器探測到有LNG泄漏到集液池后，由火災報警控制盤聯(lián)鎖啟動控制閥，從而啟動高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)，向集液池內(nèi)噴射泡沫混合液。

4.消防水炮

LNG接收站應設(shè)置兩種消防水炮：遠程控制消防水炮和固定式消防水炮。

遠程控制消防水炮設(shè)置在碼頭前沿，設(shè)置不少于2臺，射程必須覆蓋設(shè)計LNG船型的裝卸管匯區(qū)和碼頭工作平臺裝卸區(qū)范圍。并且與消防船或消拖兩用船協(xié)同工作以滿足覆蓋停泊設(shè)計船型的全船范圍和水量要求，碼頭遠程消防水炮的水量比例不應小于50%。

固定式消防水炮一般為手動操作，設(shè)置在工藝區(qū)、槽車裝車區(qū)、計量區(qū)，固定式消防水炮沿以上區(qū)域的道路布置，靠近被保護的工藝設(shè)備。

5.固定式室外消防栓

由于LNG接收站的消防水系統(tǒng)一般屬于穩(wěn)高壓制，平時穩(wěn)壓泵運行使消防管網(wǎng)的壓力穩(wěn)壓為一個較低壓力，火災時消防泵啟動，消防水管網(wǎng)壓力一般較高。為了避免消防水槍出口壓力太高，LNG接收站的固定式室外消火栓出口處應設(shè)置減壓設(shè)施。

6.槽車裝車區(qū)的消防水系統(tǒng)設(shè)計探討

目前，由于各設(shè)計單位的設(shè)計理念不一致，國內(nèi)現(xiàn)有設(shè)計規(guī)范又沒有提出明確的要求，槽車裝車橇的消防水系統(tǒng)設(shè)計差異很大。有的LNG接收站設(shè)置了水噴霧系統(tǒng)，有的設(shè)置了水幕系統(tǒng)，有的不設(shè)置消防水系統(tǒng)，只布置手提和推車式的干粉滅火器。隨著LNG槽車液態(tài)外輸?shù)难杆侔l(fā)展，LNG接收站內(nèi)槽車裝車區(qū)的規(guī)模越來越大，多個LNG接收站的裝車橇數(shù)量達到了20個以上；且LNG槽車裝車操作頻繁，其火災危險性并不低于工藝區(qū)和儲罐區(qū)。筆者認為槽車裝車橇的消防水系統(tǒng)選擇水噴霧系統(tǒng)最為合適，其原因主要為：第一，槽車裝車橇屬于固定設(shè)備，其水噴霧系統(tǒng)的消防設(shè)計理念為LNG的冷卻防護，與其他工藝設(shè)備、儲罐等相應消防水系統(tǒng)的消防設(shè)計理念一致；第二，水幕系統(tǒng)的設(shè)計理念為隔絕熱輻射，槽車裝車橇發(fā)生火災時，對裝車橇及槽車的冷卻降溫應比隔絕熱輻射更為合理和必要。

四、結(jié)語

在LNG的應用越來越廣泛的今天，LNG接收站的技術(shù)已經(jīng)相對成熟，但是消防系統(tǒng)還是不夠完善，在本文中給出的消防方案僅僅是一些建議，但是在實際設(shè)計時還需要根據(jù)實際情況的不同來對消防系統(tǒng)進行科學合理的設(shè)計，這樣才能設(shè)計出可靠使用的消防系統(tǒng)。

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