LNG接收站消防水系統設計方案探討

摘要：在國家能源戰略、經濟發展形勢等多重因素影響下，我國相繼投產多座LNG接收站，基本掌握了接收站的工藝技術。但是LNG接收站的消防水系統設計多參照我國石油化工規范，針對性不強，設計理念還不清晰。本文結合LNG接收站的火災危險性和國內外相關規范，本文分析了LNG接收站消防水系統設計特點和目前存在的問題，并給出推薦了設計方案。

關鍵詞：LNG接收站消防水系統設計；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，體積約為同量氣態天然氣體積的1/625，便于運輸的特點使LNG迅速發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或通過LNG槽車將LNG運往用戶。LNG接收站一般由碼頭區、儲罐區、工藝區、槽車區、計量區、公用工程區等部分組成。

三、消防設計方案

由于LNG接收站在我國的發展歷程，早期的設計多由國外設計公司設計，往往直接采用國外規范，例如EN1473、NFPA59A等，而后國內設計院多采用石油化工規范，兩者之間存在一定的理念差異，使LNG接收站的消防水系統設計沒有完全統一的標準。近年來，我國也相繼出臺了一些針對LNG接收站設計的規范，但其中針對消防水系統的內容，仍然不是非常的完備。LNG接收站的消防水系統一般包括水噴霧系統、遠程控制消防水炮、高倍數泡沫滅火系統、固定式消防炮、水幕系統、固定式消防栓等。

1.水噴霧系統

水噴霧系統應設置在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。水噴霧系統的噴霧強度根據保護部位不同分別為10.2L/min·m2或20.4L/min·m2。

2.水幕系統

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

3.高倍數泡沫滅火系統

高倍數泡沫滅火系統主要設置在LNG集液池，目的是控制泄漏的LNG的揮發，集液池一般設置在碼頭區、工藝區、儲罐區、槽車區等區域。設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%的耐海水型高倍數泡沫原液。

高倍數泡沫滅火系統應采用自動控制方式。每個集液池設置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鎖啟動控制閥，從而啟動高倍數泡沫滅火系統，向集液池內噴射泡沫混合液。

4.消防水炮

LNG接收站應設置兩種消防水炮：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置在碼頭前沿，設置不少于2臺，射程必須覆蓋設計LNG船型的裝卸管匯區和碼頭工作平臺裝卸區范圍。并且與消防船或消拖兩用船協同工作以滿足覆蓋停泊設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，設置在工藝區、槽車裝車區、計量區，固定式消防水炮沿以上區域的道路布置，靠近被保護的工藝設備。

5.固定式室外消防栓

由于LNG接收站的消防水系統一般屬于穩高壓制，平時穩壓泵運行使消防管網的壓力穩壓為一個較低壓力，火災時消防泵啟動，消防水管網壓力一般較高。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置減壓設施。

6.槽車裝車區的消防水系統設計探討

目前，由于各設計單位的設計理念不一致，國內現有設計規范又沒有提出明確的要求，槽車裝車橇的消防水系統設計差異很大。有的LNG接收站設置了水噴霧系統，有的設置了水幕系統，有的不設置消防水系統，只布置手提和推車式的干粉滅火器。隨著LNG槽車液態外輸的迅速發展，LNG接收站內槽車裝車區的規模越來越大，多個LNG接收站的裝車橇數量達到了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和儲罐區。筆者認為槽車裝車橇的消防水系統選擇水噴霧系統最為合適，其原因主要為：第一，槽車裝車橇屬于固定設備，其水噴霧系統的消防設計理念為LNG的冷卻防護，與其他工藝設備、儲罐等相應消防水系統的消防設計理念一致；第二，水幕系統的設計理念為隔絕熱輻射，槽車裝車橇發生火災時，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、結語

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

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