摘要:就揚(yáng)子石化公司煉油廠催化裂化裝置的液化烴儲(chǔ)罐的水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì),介紹液化烴儲(chǔ)罐水噴霧滅火系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化的應(yīng)用實(shí)例,并對(duì)水消防系統(tǒng)選擇、水霧噴頭選型和布置方式、系統(tǒng)的環(huán)形供水管布置、液化烴罐區(qū)消防供水等問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)述。
??? 關(guān)鍵詞:水噴霧 滅火系統(tǒng) 液化烴儲(chǔ)罐 消防
???? 我國(guó)引進(jìn)的大型石油化工裝置的液化烴儲(chǔ)罐均設(shè)置了水噴霧滅火系統(tǒng),設(shè)計(jì)規(guī)范多采用美國(guó)《NFPA-15》標(biāo)準(zhǔn)和日本《液化石油氣設(shè)計(jì)防火設(shè)備規(guī)程》。遵循引進(jìn)吸收國(guó)產(chǎn)化的原則,執(zhí)行《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50160-92)[1](1999年版),在揚(yáng)子石化公司煉油廠催化裂化裝置的液化烴儲(chǔ)罐消防設(shè)計(jì)中選用了水噴霧滅火系統(tǒng),并獲得上級(jí)消防部門的批準(zhǔn)確認(rèn)。
??? 1 水消防系統(tǒng)選擇
??? 1.1 噴淋冷卻和消防噴淋分別設(shè)置系統(tǒng)
??? 催化裂化裝置液化烴罐區(qū)共有2個(gè)1 000m3 容積的液化涇球罐。球罐直徑12.3m,外壁無(wú)保溫設(shè)施。
??? 液化烴類閃點(diǎn)小于28℃,火災(zāi)危險(xiǎn)性屬于甲A類。其儲(chǔ)罐多為球罐,罐內(nèi)壓力較高,一旦發(fā)生火災(zāi)則很難撲救,甚至發(fā)生爆炸,引發(fā)火災(zāi)蔓延,造成連鎖性事故。根據(jù)有關(guān)資料介紹,地上式鋼制儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi),5 min內(nèi)可使罐壁溫度升至500 ℃,使鋼板強(qiáng)度降低一半。儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi),為控制火勢(shì),降低火焰輻射強(qiáng)度,必須對(duì)儲(chǔ)罐及時(shí)進(jìn)行水噴淋冷卻,使罐壁溫升不超過(guò)100℃。附著罐壁 的水膜,沒(méi)有充分受熱完全氣化,則罐壁不會(huì)形成過(guò)熱,罐的耐壓強(qiáng)度可以得到保證。
??? 根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50160-92)(1999年版)第7.9.2條規(guī)定,結(jié)合液化烴儲(chǔ)罐冷卻水設(shè)置方式,在罐區(qū)消防冷卻水采用水噴霧固定冷卻方式。
??? 液化烴儲(chǔ)罐要求儲(chǔ)存溫度小于40℃,夏季防日曬噴淋冷卻的用水量供給強(qiáng)度為3L/(min·m2)。設(shè)計(jì)只需考慮使冷卻水沿著罐壁均勻地流下,淋濕罐壁,控制罐壁溫升即可。
??? 設(shè)計(jì)考慮將夏季防日曬噴淋冷卻和水噴霧滅火分為2個(gè)系統(tǒng)。夏季防日曬噴淋冷卻系統(tǒng)在夏季高溫時(shí)運(yùn)行,而水噴霧滅火系統(tǒng)只有當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)才投入運(yùn)行。
??? 1.2 水噴霧滅火系統(tǒng)的選擇
??? 液化烴罐區(qū)設(shè)計(jì)采用水噴霧型式,是因?yàn)樗畤婌F能夠較好地抑制火勢(shì)。當(dāng)液化烴儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)時(shí),消防噴淋水霧化后,霧狀水滴的表面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于等量的噴淋水珠的表面積,因霧狀水滴能迅速蒸發(fā)為水蒸氣,其間吸收大量的氣化熱,降溫效果顯著。霧狀水滴蒸發(fā)為水蒸氣時(shí),體積急劇膨脹,可隔絕球罐與周圍空氣的接觸,從而大大降低燃燒區(qū)域中氧氣的含量。因此,水噴霧滅火系統(tǒng)較水噴淋系統(tǒng)更加安全可靠。
??? 2 水霧噴頭的選型
??? 目前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的水霧噴頭類型較多,從使用性能上可以分為中速水霧噴頭、高速水霧噴頭。
??? 中速水霧噴頭主要用于保護(hù)閃點(diǎn)在66℃以下的易燃液體、氣體和固體危險(xiǎn)區(qū)域。特點(diǎn):①限止燃燒速度,減小火災(zāi)破壞;②促使水蒸氣散發(fā)和稀釋可燃蒸氣,降低爆炸危險(xiǎn)。中速水霧噴頭工作壓力0.14-0.5MPa,水霧粒徑不大于0.3mm。
??? 高速水霧噴頭主要用于保護(hù)閃點(diǎn)在66℃以上的易燃液體危險(xiǎn)區(qū)。其特點(diǎn)為:①利用乳化、冷卻和窒息的滅火原理,迅速撲滅燃油火災(zāi);②水霧粒徑大,沖擊力強(qiáng),火災(zāi)撲滅后,復(fù)燃的可能性小。高速水霧噴頭工作壓力0.25-0.5MPa,水霧粒徑0.4-0.8mm。
??? 由于在液化烴儲(chǔ)罐的滅火過(guò)程中,水噴霧滅火系統(tǒng)的主要作用是冷卻、降溫、窒息,控制火災(zāi)蔓延和抑制火災(zāi)發(fā)展,且液化烴屬于閃點(diǎn)小于66℃的易燃液體,因此,選用中速水霧噴頭。