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10.4 消防及安全


10.4.1 液化天然气设施应配置防火设施。其防护程度应根据防火工程原理、现场条件、设施内的危险性,结合站界内外相邻设施综合考虑确定。
10.4.2 液化天然气储罐,应设双套带高液位报警和记录的液位计、显示和记录罐内不同液相高度的温度计、带高低压力报警和记录的压力计、安全阀和真空泄放设施、储罐必须配备一套与高液位报警联锁的进罐流体切断装置。液位计应能在储罐运行情况下进行维修或更换,选型时必须考虑密度变化因素,必要时增加密度计,监视罐内液化分层,避免罐内“翻混”现象发生。
10.4.3 火灾和气体泄漏检测装置,应按以下原则配置:
    1 装置区、罐区以及其他存在潜在危险需要经常观测处,应设火焰探测报警装置。相应配置适量的现场手动报警按钮。
    2 装置区、罐区以及其他存在潜在危险需要经常观测处,应设连续检测可燃气体浓度的探测报警装置。
    3 装置区、罐区、集液池以及其他存在潜在危险需要经常观测外,应设连续检测液化天然气泄漏的低温检测报警装置。
    4 探测器和报警器的信号盘应设置在保护区的控制室或操作室内。
10.4.4 容量大于或等于30000m³的站场应配有遥控摄像、录像系统,并将关键部位的图像传送给控制室的监控器上。
10.4.5 液化天然气站场的消防水系统,应按如下原则配置:
    1 储存总容量大于或等于265m³的液化天然气罐组应设固定供水系统。
    2 采用混凝土外罐的双层壳罐,当管道进出口在罐顶时,应在罐顶泵平台处设置固定水喷雾系统,供水强度不小于20.4L/min·㎡。
    3 固定消防水系统的消防水量应以最大可能出现单一事故设计水量,并考虑200m³/h余量后确定。移动式消防冷却水系统应能满足消防冷却水总用水量的要求。
    4 罐区以外的其他设施的消防水和消火栓设置见本规范消防部分。
10.4.6 液化天然气站场应配有移动式高倍数泡沫灭火系统。液化天然气储罐总容量大于或等于3000m³的站场,集液池应配固定式全淹没高倍数泡沫灭火系统,并应与低温探测报警装置联锁。系统的设计应符合现行国家标准《高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范》GB 50196的有关规定。
10.4.7 扑救液化天然气储罐区和工艺装置内可燃气体、可燃液体的泄漏火灾,宜采用干粉灭火。需要重点保护的液化天然气储罐通向大气的安全阀出口管应设置固定干粉灭火系统。
10.4.8 液化天然气设施应配有紧急停机系统。通过该系统可切断液化天然气,可燃液体、可燃冷却剂或可燃气体源,能停止导致事故扩大的运行设备。该系统应能手动或自动操作,当设自动操作系统时应同时具有手动操作功能。
10.4.9 站内必须有书面的应急程序,明确在不同事故情况下操作人员应采取的措施和如何应对,而且必须备有一定数量的防护服和至少2个手持可燃气体探测器。

条文说明
10.4.1 本条为美国标准NFPA 59A第9.1.2条的前半部分。其后半部分是规定评估要求的内容,现摘录供参考。
    这种评估所要求的最低因素如下:
    (1)LNG、易燃冷却剂或易燃液体的着火、泄漏及渗漏的检测及控制所需设备的类型、数量及安装位置。
    (2)非工艺及电气的潜在着火的检测及控制所需设备类型、数量及安装位置。
    (3)暴露于火灾环境中的设备及建筑物的防护方法。
    (4)消防水系统。
    (5)灭火及其他火灾控制设备。
    (6)包括在紧急停机(ESD)系统内的设备与工艺,包括对子系统的分析,如果存在该系统的话,在火灾发生的紧急情况下必须设置专门的泄压容器或设备。
    (7)启动ESD系统或其子系统自动操作所需探测器的类型及设置位置。
    (8)在紧急情况下,每个装置坚守岗位人员及职责和外部人员调配。
    (9)根据人员在紧急事故情况下的责任,对操作装置的每个人员提供防护设备及进行专门的培训。
    通常,气体着火(包括LNG着火),只有在燃料源被切断后方可灭火。
10.4.2 本条参照美国标准NFPA 59A和49CFR193编制。
10.4.3 本条参照美国标准NFPA 59A(2001年版),第9.3节“火灾及泄漏控制”进行编制。
10.4.4 较大型液化天然气站,设施多、占地大,配遥控摄像录像系统在控制室对现场出现的情况进行监视,有助于提高站的安全程度。上海浦东事故气源备用调峰站设有此系统。
10.4.5 消防冷却水设置。
    1 关于总储存容量大于或等于265m³之划分及设置固定供水系统的要求来自于49CFR的§193.2817。
    2 采用混凝土外罐与储罐布置在一起组成双层壳罐,储罐液面以下无开口也不会泄漏。此类储罐根据法国索菲公司为国内某工程提供的概念设计以及上海浦东事故气源备用调峰站的设计,仅在罐顶泵平台处设固定水喷雾系统。其供水强度来自美国防火协会标准《固定式水喷雾灭火系统》NFPA 15。
    3 一个站的设计消防水量确定是根据NFPA 59A(2001年版)第9.4节内容,但在摘编时将余量63L/s,即226.8m³/h改为200m³/h。移动式消防冷却水用水量参照《石油化工企业设计防火规范》GB 50160-92(1999年版)第7.9.2条规定。
10.4.6 液化天然气泄漏或着火,采用高倍数泡沫可以减少和防止蒸气云形成;着火时高倍数泡沫不能扑灭火,但可以降低热辐射量。这种类型泡沫会快速烧毁以及需维持1m以上厚度,限制了其应用,但仍在液化天然气设施上广泛采用。目前采取的措施是如何减少泄漏的蒸发面积,减少泡沫用量。国外做过比较,一座5725m³储罐,采用防火堤蒸发表面积为21000㎡,采用与罐间隔6m设围墙蒸发表面积降至1060㎡,泄漏时蒸发率降低95%,这不仅降低了泡沫用量,同时还不受大风天气等因素影响。更进一步是采用混凝土外罐,泄漏时根本不向外漏出,罐也不用配泡沫系统了。但这种罐在罐顶泵出口以及起下沉没泵时会有液化天然气泄漏,为此需建有集液池。此时集液池应配有高倍数泡沫灭火系统。经国外试验,用于液化天然气的泡沫控制发泡倍数为1:500效果最好。
10.4.7 液化天然气储罐通向大气的安全阀出口管应设固定干粉灭火系统,这是从上海浦东事故气源备用调峰站20000m³储罐安装实例得出的。
10.4.8 本条是依据NFPA 59A编制的。
10.4.9 本条在NFPA 59A中有详细的要求,这是根据实践总结出来的最基本要求。
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说明
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石油天然气工程设计防火规范 GB50183-2004
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