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大型石油化工储罐区消防安全泡沫灭火系统设计

发布时间:2015-08-19 16:51:00    访问次数:

鉴于最近最近国内很多的阿星石化油罐区出现各种不同的消防事故,今天瑞港小编特意整理了一篇关于大型石油化工储罐区消防安全泡沫灭火系统设计规范的文章,以加强大家对于石化区泡沫灭火系统设计的了解。

摘   要:文章针对大型石油化工储罐区消防系统中存在的问题,在国家消防技术标准规范的基础上引入新型光纤测温、视频图像火灾探测等先进技术,以及大型储罐区消防PLC及联动控制系统,提出了一种适用于大型石油化工储罐区的消防安全系统解决方案。该方案集成光纤感温火灾探测技术、图像型火灾探测技术,并联用水喷雾冷却系统及泡沫灭火系统等,对石油化工储罐区进行分区保护,为石油化工储罐区提供一种高效、可行的消防系统。

关键词:石油化工储罐区;光纤感温火灾探测系统;图像型火焰探测系统;水喷雾冷却系统;泡沫灭火系统
中图分类号: TE687.2   文献标识码:   A   文章编号:      1003-5060(2012) 09-1250-05
 
储罐区在石油化工生产过程中担负着中转、储运的重要任务,它是油品储存基地和供应中转站。按结构分类,石油化工储罐可分为固定顶储罐、浮顶储罐及球形储罐等。按体积分类,100m3以上为大型储罐,多为立式储罐, 100m3以下的为小型储罐、多为卧式储罐。立式储罐类型分为固定顶罐、内浮顶罐、外浮顶罐和球罐。
由于石油产品本身的理化特性,储罐区存在较大的火灾危险性。例如,油品固有的火灾危险性。爆炸性火灾多,火灾危害大;蔓延速度快,火场温度高,扑救难度大。
近10多年来我国石油储罐区火灾、爆炸事故总体呈上升趋势,一些大型石油储备库和化工园区火、爆炸事故时有发生。大型石油储罐及库区一旦发生大规模火灾,其造成的后果则往往是灾难性的。石油储罐区传统的消防存在着很多问题,而我国现有《石油化工企业设计防火规范》及《石油库设计规范》也没有针对火灾自动报警系统的选型提出明确要求。因此,本文以国家设计规范要求为基础结合近年来的消防技术新发展及工作实践,引入新型光纤测温、视频图像探测等先进技术,并结合灭火技术介绍了一种石油储罐区的整体消防系统,提出了一整套适用于石油化工储罐区的消防技术解决方案。
 
1   储罐区消防存在问题与整体消防系统
1.1    储罐区消防存在的问题
目前国内很多储罐区的消防手段依然停留在手动操作上。由于油罐数量较多需控制的设备、阀门数量较多,操作时间长,且流程复杂,极易发生误操作,油罐区的安保证。当罐区发生火灾时,消防值班人员接到火警后,立即电话通知变电所值班人员合闸供电(根据规定高电压设备不能常合);变电所值班人员合闸后再电话通知消防值班人员;消防值班人员进行试跳、盘车,一切准备就绪后,再用电话通知变电所由变电所值班人员监护,逐台启泵、开出口阀整个过程耗时过长。
同时国内对石油化工储罐区的火灾防治研究局限于探测或灭火的某一方面,缺乏一套消防自动控制系统的整体规划,不利于为实际消防工作提供直接、明确的借鉴与参考。
1.2    整体消防系统概述
大型石油储罐区消防及联动控制系统结构分为设备层、控制层和管理层。
(1)设备层。负责采集所有火灾信息,传送给控制层以及接收控制指令,启动消防设备,包括火灾探测设备、报警设备、消防灭火设备各类火灾探测器、消防泵、泡沫混合器、阀门、气体储瓶等。
(2)控制层。汇集现场信息和执行控制命令消防系统包括主、备PLC以及远程扩展模块、火灾报警控制器及通信网络等。
(3)管理层。主要完成数据处理、存储、打印报表、画面显示及修改、信息共享及人机界面和信息及数据上传等;上位机系统包括工程师工作站、操作员工作站及数据库服务器、显示器、通信网络设备等。
石化储罐区火灾监测与灭火联动控制系统结构如图1所示。
 
石化储去火灾监控与灭火联动控制系统结构图
石化储去火灾监控与灭火联动控制系统结构图
系统控制内容如下。
(4)火焰探测。通过现场火焰探测器监视并采集现场报警信息,当采集的现场安全数据达到阈值后,给出报警信息,通过有效的传输网络传至PLC消防联动控制系统,并发出声光/报警。
(5)温度探测。实时监视并采集油罐体温度变化,当罐体温度达到阈值后,感温探测器发出“火警”报警信息,同时将报警信息传送至消防联动控制系统,警笛发出声音报警,如处于“故障”状态,故障信号会送至消防联动控制系统,同时蜂鸣器发出声报警。
(6)可燃气体探测。对现场可燃气体样值进行分析,当可燃气体浓度达到阈值后,可燃气体控制器“火警”报警信息当达到“火警”时将报警信息传送至PLC消防联动控制系统,警笛发出声音报警,如可燃气体探测器处于“故障”状态,故障信号会送至消防系统,同时发出声光/报警。
(7)现场报警按钮探测。当罐区值班人员发现火情,按下报警按钮,报警信息会传送至PCL消防系统,同时发出声/光报警。
(8)液位探测。消防水罐体安装浮球式液位计,通过输出4~20MA模拟量电流实时检测消防水罐的液位,在液位超高和超低情况下给予报警提示。
(9)计算机控制。主要由上位机、下位机(PLC及其他控制组件)组成,通过上位机工艺画面进行实时画面监视,通过下位机实时数据采集现场设备信号,或者对电动执行机构进行控制,实合肥工业大学学报自然科学版第卷现自动消防过程。
石化储罐区火灾探测一般采用防爆型火灾探测器探测器,输出信号,监控主机完成对工艺安全参数及火灾参数的连续采集处理和状态分析,及时预测事故并采取处理措施,有效启动现场消防设备实施灭火操作。
 
2.  石油化工储罐区火灾探测系统设计
根据石化储罐区特殊的火灾危险性,火灾探测系统的消防安全监测参数主要有温度、可燃气体浓度等。此外还应着重考虑感烟探测、火焰探测和图像监测手段。本文主要介绍近年来新型的光纤感温火灾探测系统及图像型火焰探测系统。光纤感温火灾探测系统。
2.1 光纤感温火灾探测系统
光纤感温火灾探测系统分为光纤光栅感温火灾探测器和分布式光纤感温火灾探测器,两者均可实时监测安装区域的温度,根据温度的阈值、升温速度等特征实现石油化工场所的火灾监测。
图2所示为光纤感温火灾探测系统在浮顶储罐中的应用图。
光纤感温火灾探测系统应用于石化行业,主要体现出以下几点优势①安全性好,在罐区无电检测,本质安全;②温度可以显示,报警温度可以根据现场需要进行设置或变更;③可靠性高不受电磁、雷击干扰,性能十分稳定,寿命长,长期可靠性好,适合长期安全监测;④可不动火不用电,带油安装,不影响正常生产;⑤尺寸小,质量轻,有利于微型化。