武汉石化聚丙烯车间三乙基铝配置区的防火设计


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    慧聪消防网讯摘要:通过对武汉石化聚丙烯车间活化剂厂房三乙基铝配置区的消防设计,分析和实践了烷基D类超细干粉灭火系统在扑救化工企业的三乙基铝的消防工程案例。

    关键词:武汉石化;D类火灾;超细干粉;灭火系统;火灾报警

    石化企业历来是消防重点防火单位,其产品及生产场所属于易燃易爆,稍具规模的石化企业均拥有自己的消防队,在防火设施方面除大量安装使用室外消火栓、水炮及泡沫系统等进行保护外,其它灭火产品如:气体灭火产品、干粉灭火产品等在石化企业也广泛应用,特别是干粉灭火剂针对石油类产品使用更多,一些化工产品属于厌水物质,不能使用水系灭火剂及泡沫灭火剂,化工厂多属于敞开或半封闭空间,无法使用气体灭火,因而,干粉灭火剂在化工行业是灭火主力,有些化工产品因其特性,必须使用专用灭火剂进行扑救,如化工企业的聚丙烯生产中的三乙基铝,遇水爆炸,见空气即自燃,必须使用专用灭火剂进行保护,笔者以中国石油化工股份有限公司武汉分公司聚丙烯活化剂消防项目为例,采用三乙基铝D类火灾专用超细干粉灭火剂,根据《干粉灭火系统设计规范》GB50347-2004标准,按现场实际情况,进行D超细干粉灭火系统设计,供同行参考。

    1、三乙基铝添加装置概况

    武汉石化聚丙烯车间活化剂厂房三乙基铝配制区由5间半封闭的平房组成,总面积为32平方米,隔断成5个相连的防火分区,其中最大的防护区7.3平方米,最小的防护区5.5平方米,墙壁是混凝土砖混结构,屋面为彩钢瓦结构,储罐区三面围墙,一面完全敞开,其它区域均为两边开口,檐口高度约6米,主要保护物为三乙基铝储罐、管道、阀门、加压泵、稀释泵等,在防护区外有批檐(阳台式),可安置灭火系统设备,防止雨淋日晒。

    2、保护物的特性

    三乙基铝是是危险化学品的一种,化学性质活泼,与氧反应剧烈,在空气中能自燃,遇水爆炸分解。与酸、卤素、醇、胺类接触发生剧烈反应,对人体有灼伤作用,热稳定性差,具有强烈刺激和腐蚀作用。

    三乙基铝有害燃烧产物为:一氧化碳、氧化铝烟雾。适用灭火方法和灭火剂为干粉,蛭石、干沙扑救。

    3、设计方案

    针对聚丙烯车间活化剂厂房三乙基铝配置区防火分区情况,我们提出了两套方案,第一套方案是采用一台贮气瓶式D超细干粉灭火系统按组合分配方式进行保护,按其中最大防护区的面积计算灭火剂量,当某一防护区发生火灾时,灭火系统启动,通过分区阀将所有灭火剂全部喷射到该区域灭火,这个方案的优点是节约投资,安装维护工作量较小。缺点有三:一是系统复杂,在发生火灾时,如果采用人工机械应急启动,首先要确定火灾发生区域,打开相应的分区阀门,然后再打开启动氮气瓶装置,等压力达到后再打开出粉总阀,对操作人员要求必须经过专业培训;二是灭火系统只有一台,虽然排除了两个相邻区域同时发生火灾的可能性,但现实中有这种情况存在,如果在一个区域发生火灾后,另外一个区域接着发生火灾,就没有保护设备了(对于大于四个防护区的组合分配设计,标准要求设置一台备用系统,这样一来,投资也就没有节省多少);三是发生火灾时,所有灭火剂一次性喷射完,存在浪费问题。第二套方案是采用5台贮压型D超细干粉灭火系统,分别对各个防护区进行保护,当某个区域发生火灾时,只启动对应的D超细干粉灭火系统,对该区实施灭火;这个方案的优点是贮压型灭火系统的运行状态直观,查看灭火系统上的压力情况即可(贮罐上有压力显示器),操作简单,缺点就是投资相对来说较高,最终在甲方的反复论证下,选择了第二套方案。

    1)设计范围

    根据武汉石化聚丙烯车间活化剂厂房三乙基铝配置区的安装现场,本消防工程分设5个区;

    保护区几何尺寸:

防护区

几何尺寸 m

面积m2

灭火剂量kg

灭火设备

备注

防护1区

2×3.5

7

100

ZFY100AC

贮压式干粉灭火系统

100KG烷基D类灭火剂

防护2区

1.85×3.5

6.5

100

防护3区

2×3.65

7.3

100

防护4区

1.5×3.65

5.5

100

防护5区

1.6×3.5

5.6

100

 

    2)烷基D类火灾专用超细干粉灭火剂量计算

    (1)确定灭火剂灭火设计浓度:

    烷基D类火灾专用超细干粉灭火剂能扑灭三乙基铝类火灾,并已被国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检验确认,最低灭火浓度为5kg/m2,根据乙方企业标准现场情况,考虑产品的剩余率和危险系数,按10kg/m2设计计算。

    (2)计算灭火剂用量:见上表

    (3)设备选型:见上表,具体布置见图。

    Ii——单具(台)灭火装置启动电流。(灭火装置单台启动电流为1.5A,)

    故启动灭火装置需配DC24V/2A的外控电源,可由报警控制器提供(无须另配)。

    3)灭火系统布置

    ⑴灭火系统安放在保护区隔离墙外合适位置,经输粉管将喷头均衡布置安装在各防护区上部,喷头朝下。

    喷头采用DN20局部保护喷头对准现场的储罐、阀门、加压泵等具体保护物。

    输粉管采用符合GB/T8163《输送液体用无缝钢管》。

    

    4)灭火系统的构成

    灭火系统主要由贮粉罐、启动部件及喷射部件三大部分构成。

    贮粉罐:由粉罐、安全阀、出粉阀(气动球阀)、烷基D类火灾专用超细干粉灭火剂等组成。

    启动部件:由启动氮气瓶、容器阀,电磁阀等。

    ③喷射部件:由输粉管、三通、接头、喷头等组成。

    5)控制部分

    当保护区发生火灾时,首先探测到火灾信号的远红外火焰探测器将火灾信号传送给火灾报警控制器报警(一次报警),当火灾被另一个远红外火焰探测器探测到确认后(二次报警),火灾报警控制器延时30秒后,指令气体灭火控制盘启动火灾区域相对应的分电磁阀,向保护区释放灭火剂。如值班人员先于火灾探测系统发现火情,可直接按下保护区门口的手动释放按钮或在灭火设备上通过紧急机械装置直接启动气瓶阀。

    本系统设计的干粉灭火系统同时具有电气自动操作、电气手动操作和紧急机械操作三种操作方式。

    ⑴电气自动操作方式

    火灾报警控制系统处于自动工作状态时,系统自动完成火灾探测、报警、联动控制及灭火整个过程。

    ⑵电气手动操作方式

    此处所说的手动控制,实际上还是通过电气方式的手动控制。在火灾报警控制系统处于自动工作状态时,或报警系统转换为手动操作模式的情况下,当值班人员先于火灾探测系统发现火情,可直接按下保护区门口的手动释放按钮直接启动灭火系统,或现场人员电话通知消防控制室的值班人员在报警控制器上按下启动按钮,直接启动灭火系统灭火。

    ⑶紧急机械操作方式

    紧急机械操作实际上是机械方式的操作,只有当自动控制和电气手动控制均失灵或有必要时,才需要采用的一种应急操作。此时可按下干粉灭火设备上的电磁阀上的紧急机械启动手柄,来开启干粉灭火系统。

    4、结论

    烷基D类超细干粉灭火剂是武汉绿色消防器材有限公司开发成功的一种专用灭火剂,由国家固定式灭火系统和耐火构件质量监督检验中心在辽阳烷基铝厂现场进行灭火试验,据辽阳厂技术人员观摩该试验后议论,其灭火效果明显好于进口产品,干粉灭火系统是国内成熟的技术,武汉绿色消防器材有限公司在普通干粉灭火系统技术的基础上,针对超细干粉的特性又作了一些技术上的改进,在产品试制阶段得到了天津消防研究所专家的悉心指导,产品按最新国标进行了型式检验,前期在厦门福橡化工等企业应用,反应良好,本次在武汉石化聚丙烯车间活化剂厂房三乙基铝配置区消防工程招标活动中成功中标,产品安装运行后,一次通过消防验收,为以后的同类消防项目积累了经验,同时受到用户的充分肯定。

责任编辑:傅加枫

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