高压细水雾灭火系统在石化工程中的应用 优秀专业论文.docx

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1、高压细水雾灭火系统在石化工程中的应用摘要：储油区作为国家社会经济发展储能战略的重要区域，其所储存的石油等能源资源，具有易燃、易爆、易产生静电、以及存在一定毒性等特点，若发生爆炸火灾事故，其火势蔓延非常迅速，难以控制，将会影响到区域社会秩序安定、社会经济发展、以及人们的正常生产生活。在石化工程中，采取先进、高效、经济合理的灭火技术，完善储油区的火灾消防体系，已成为石化企业工作人员和消防人员亟待解决的重要问题。在对石化工程火灾安全监控预警相关规范体系进行归纳后，对高压细水雾灭火系统的应用优势进行了探讨。最后，对储油区输油泵高压细水雾灭火系统设计方案和工作流程，进行了详细分析研究。关键词：石化工程；

2、储油区；高压细水雾灭火系统；输油泵为了确保国家能源储备能够满足社会经济可持续稳定建设发展需求，我国已启动了国家石油战略储备基地工程建设，并积极号召地区或大型企业结合自身实际情况，开展大容量商业石油储备库工程的建设。近年来，在沿江沿海发达地区,已经建设了大量大型石油储罐，主要以容量为10X104n3 （直径为80m）的浮顶储油罐为主，也有少量容量超过10X104m3的大型储油罐，甚至还建设了容量高达10104m3的超大型储油罐，一些大型时有储存区域其石油总储量可以达到甚至超过千万立方米。石油储存单罐容积和储存区建设规模的不断扩大，在很大程度上为我国能源措施的实施和战略目标的实现奠定了强大的基础，

3、但同时在众多大型储油罐集中布置的环境中，储油罐、管道等在日常运行过程中泄漏、挥发、以及人为误操作等，又给储油区埋下巨大安全一环，火灾、爆炸等极易引起储油区发生大面积、持续、连锁的灾害。近年来，石化工程中火灾事故频发，如：2007年天津市华源石化石油有限公司发生“12.6”爆炸引起火灾，造成1个100m3的高位汽油罐被炸毁、1辆汽油槽车和1辆轿车被烧毁，以及其它设施烧损和4名职工受伤；2009年内蒙古伊泰煤制油厂罐区发生“4.8”火灾事故，快速蔓延的火势使整个中级灌区全部沦陷在浓烟烈焰之中；2010年中石油兰州石化分公司发生“L 7”爆炸火灾事故，共造成6人死亡，多人受伤，设备烧损相当严重;20

4、11年中石油抚顺石化分公司发生“1. 19”闪爆事故，共造成1人死亡，30余人受伤，2人失踪。石化能源储存区通常其结构布置较为紧凑，各类危险源相对较为集中，一旦发生火灾事故，其发展速度和危害性难以相信，过火面积之广、财产损失之多、人员伤亡之惨重、以及社会影响之大，无论在石油化工企业领域还是在整个社会领域，石化工程爆炸火灾事故所带来的经济损失和社会影响是相当大的。与自动喷水灭火系统相比，高压细水雾灭火系统不仅具有灭火效率高、反应速度快、冷却性能好、水渍损失小、管径小等有点，同时还具有绿色、节能、环保等应用优势，在石化工程中得到广泛推广使用。操作使用方便、而获得广泛关注。本文将在分析高压细水雾灭火

5、系统的功能特点的基础上，详细介绍了石化工程高压细水雾灭火系统的设计方案和具体应用。1石化工程火灾安全监控预警相关规范体系目前，我国石油储运基地（或储备库）工程正快速向大型一体化、集约化等现代化方向发展，在提高其储存规模和容量的同时，工程所存在的火灾固有风险发生概率也相应增加。现行的油、气储罐区工程规划设计主要依据GB50160-2008石油化工企业设计防火规范、GB50074石油库设计规范国家标准、以及GB50183-2004石油和天然气工程防火规范等现行相关国家标准规范和行业标准，是建立在防御一般性火灾事故发生的基础上的火灾安全监控预警方案，主要针对环形密封圈火、防火堤内火等小区域小面积局部

6、火灾的防范，没有充分考虑到油罐全液面着火爆炸、大面积流淌着火等极端情况，也就是说目前石化工程中所设定的火灾安全防护体系和与实际工程火灾监控功能需求相比明显偏低。大型储油区作为国家战略能源储备的核心区域，其所储存保管的石油资源具有易燃、易爆、易产生静电，且还存在一定毒性等特点，若发生爆炸火灾事故，其火势较为迅速蔓延，难以得到有效控制，将会给国家啊、社会经济发展、以及工程区域居民的日常生产生活带来巨大影响。因此，针对大型石油储存区域进行火灾预测、预警，以及采取先进、高效、经济合理的灭火技术，完善储油区的火灾消防体系,就是石化企业工作人员和消防人员亟待解决的重要课题。2高压细水雾灭火系统在石化工程中

7、的应用优势与常规的灭火系统如水喷雾、气体灭火系统相比，高压细水雾灭火系统在石化工中的具体应用具有绿色节能环保、高效蒸发，全空间范围快速降温、以及对人员设备安全等优点。2.1 绿色节能环保高压细水雾灭火系统中其灭火介质为水，在使用过程中对环境不存在污染问题。同时在扑灭同等规模火灾条件下，高压细水雾灭火系统所需用水量仅为自动喷水灭火系统的5%,是水喷雾灭火系统的10%,也就是其节能节水效果非常明显。2.2 高效蒸发，全空间范围快速降温高压细水雾灭火系统所产生的细水雾其水微粒直径非常小，容易蒸发，能够达到全空间范围快速降温效果，如：10mm的水雾滴直径而言，其汽化时间大约需要620s,而对于100

8、um的水雾滴直径而言，其汽化时间仅需要0.062s,也就是高压细水雾灭火系统以其产生的微小直径细水雾能够在非常短的时间内蒸发，能够实现全范围空间快速降温效果。2.3 灭火中人员设备安全性较高2.4 3.1能够以有效保护设备安全高压细水雾灭火系统所产生的高压细水雾，具有非常良好的烟尘吸附能力，能够吸附火灾烟气中存在的大量腐蚀性气体，如：HCL （氯化氢）、HF （氟化氢）等危害性，因而避免了火灾烟气对石油存储区域的其它设备带来二次损害。电气开关、电缆、电路板等的损坏。高压细水雾灭火系统其雾滴直径仅有100 um,因此，在火灾灭火救援过程中，一部分细水雾雾滴会快速汽化，快速降低全空间范围的温度；另

9、一部分细水雾雾滴则可以长时间悬停在空中，这样只有极少部分细水雾会交杂腐蚀性危害物滴落到设备表面上，能够在灭火过程对设备起来有效保护作用。2.5 .2确保灭火救援人员安全高压细水雾系统与气体灭火系统的主要性能特点对比，如表1所示：表1高压细水雾系统与气体灭火系统的主要性能对比对比项目高压细水雾灭火系统七氟丙烷灭火系统IG541灭火系统灭火药剂水七氟丙烷IG541环保性能最好微毒使人窒息系统组成简单，瓶组、泵组多种形式较复杂，只有瓶组式较复杂，只有瓶组式灭火药剂存储压力常压中压(42 MPa)高压(15.() M Pa)系统操作性能手动、自动、机械应急手动、自动、机械应急手动、自动、机械应急系统灭

10、火效能高高高系统持续灭火时间可根据实际情况延长，增加灭火可靠性并有利于消防救援十几秒以内全部火火药剂喷尽,无后续灭火能力十几秒以内全部灭火药剂喷尽，无后续灭火能力系统误动作损失情况外露表面潮湿。可人为停止系统动作；对人员无任何伤害显微酸性;只能在延时时间内人为停止系统动作，超出延时时间，系统不能停1：喷射药剂：对人体有微港性；人员必须在规定时间内撤离防护区显微酸性；只能在延时时间内人为停止系统动作,超出延时时间.系统不能停止喷射药剂；对人体窒息；人员必须在规定时间内撤离防护区实施灭火后现场处理自然通风凉干强制通风强制通风系统对于防护区的容枳要求无限制不超过2 000 m3不超过2 000 m3

11、系统对于防护区的维护构件要求一般密封良好密封良好设备占地面积小小庞大设备重量小小大系统主管道口径-般小于40in ini般大于50 mm且小于150 mmj般大于50 in in且小于150 mm系统管网重量极小大大系统安装工程难易程度预制管网,安装简单难难系统工程造价1.01.21.2系统平时工作状态常压带压带压系统日常维保简单、费用低复杂、费用高复杂、费用高灭火剂泄漏不会发生；经培训人员可现场充装会发生；需到专业厂家充装，费用高、时间长会发生；需到专业厂家充装，费用高、时间长从表1可知。卤代烷、IG541混合气体、FM200七氟丙烷等气体灭火系统，其在灭火喷放过程中，会产生较大的气压和冲击

12、力，灭火剂弥会很快弥漫到整个灭火区域，同时气体发生氧化反应会倒在区域氧气含量急剧降低，这样就很容易危及到现场灭火人员和受困人员的生命安全。而高压细水雾灭火系统所具有的快速蒸发冷却和消烟释毒等功能作用，不仅能够有效降低火场的温度和烟气浓度，同时可以提高火场的能见度，便于受困人员快速逃生和救援人员高效稳定灭火救援。3储油区输油泵区高压细水雾灭火系统设计方案3.1高压细水雾灭火对象模式选择在储油库正常运营过程中，输油泵是整个生产系统中启停频率较高的机械设备，其也是储油区的火灾危险源之一。为了准确地探测输油泵系统中可能存在的火灾信号，并快速启动灭火系统扑灭火灾，就必须提高高压细水雾灭火系统的整体功能性

13、能和技术经济水平。从技术和经济等多方面进行比较分析，最后将油泵、阀门、以及电缆桥架等作为整个灭火系统的防护对象，探测器采用线性感温屏蔽绝缘电缆及金属棒感温探测器，采用高压细水雾灭火方式。3. 2高压细水雾灭火系统逻辑组成与工作流程3.2. 1高压细水雾灭火系统的逻辑构成方案高压细水雾灭火系统主要由主泵、备用泵、稳压泵、控制柜、火灾报警器、感温探测器、感烟探测器、压力传感器等共同组成，其具体逻辑组成由图1所示:图1高压细水雾灭火系统的逻辑构成方案3.2.2高压细水雾灭火系统的工作流程对于储油区的输油泵火灾监控区域，高压细水雾灭火系统采用常开式控制方式。当火灾报警系统探测到输油泵区域存在火灾危险时

14、，火灾报警控制器（如：PLC、单片机等）就会输出启动信号，及时打开火灾防护区的控制阀、启动高压水泵机组，由喷头喷出高压细水雾进行灭火；若火灾监测器检测到火灾蔓延到相邻防护区时，控制器会马上输出相邻区的起动控制信号，打开相邻区的火灾控制阀，由喷头喷出高压细水雾进行对存在火灾的防护区进行灭火。高压泵组至火灾防护分区的起动控制阀间的管道内始终充满了 1.8MPa的压力水，同时由稳压泵进行压力保持。防护分区起动控制阀与喷头间的官网为自蒸发干式管，这样可以保证没有火灾时.，管道里的水不会渗漏到防火分区中，影响相应设备的正常工作。高压细水雾灭火系统的灭火工作流程如图2所示：图2高压细水雾灭火系统的灭火工作流程为了高压细水雾灭火系统的工作可靠性和准确性，系统可以采取自控、中控室集控、以及现场紧急手动控制，三种启动控制方式。高压细水雾灭火系统灭火过程中，控制系统会自动关闭灭火区域的通风系统，确保高压细水雾的灭火性能;同时当火灾被扑灭后，控制系统会立即联动相应区域的机械通风装置，对高压细水雾灭火区域进行通风干燥。4高压细水雾灭火系统在石化工程其他防护区域中的应用高压细水雾灭火系统具有绿色节能环保、高效蒸发、保护设备和人员安全等优点，加上其安装及控制较为方便，能够有效用于石化工程中A、B、C类火灾、储油区贵重设备、电力变压器