1 概述

    与其他货类码头相比，液化天然气(LNG)码头的建设具有特殊性，其安全控制问题更为突出。行业标准JTS165－5－2009《液化天然气码头设计规范》第9．2．6．6款规定，在液化天然气码头的控制室和配电间应设置气体365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统。本文结合工程实例研究LNG码头控制室气体365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统的设计应用。

 

    2 工程概况

    本工程位于南通港吕四港区，由LNG码头和陆域厂站组成。码头布置在规划的液体散货功能区东侧，位于小庙洪水道深槽以南，其西侧为已建大唐电厂码头和在建吕四港区环抱式港池。本工程拟建设1个LNG卸船泊位，码头结构按150900m3LNG船设计。建设规模近期LNG吞吐量为60×104t／a，远期吞吐量为115×104t／a。LNG码头通过3890m的引桥与后方罐区陆域相连，码头呈T形布置，LNG码头工作平台上设码头控制室(内含控制室、设备间、UPS室、变压器室和低压配电间等)、管线支墩和集液池，并安装卸船、登船、防护设备等。

 

    码头控制室、低压配电间及其附属设备间是液化天然气码头的中枢和动力中心，一旦发生火灾将会引起较大损失，为保证安全，需根据规范要求设置气体365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统。

 

    3 气体365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统设计

    3.1365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统的选择

    在GB50370－2005《气体365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统设计规范》中列出了3种气体365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统，分别是：七氟丙烷365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统、IG541混合气体365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统和热气溶胶预制365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统。根据本工程防护区个数较多、各个防护区面积较小的实际特点和规范要求，在设计中选择了预制无管网七氟丙烷全淹没365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统。该365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统是一种预制的、全淹没365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统，独立成套，它与有管网365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统相比，具有安装灵活方便、外形美观、365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂无管网损失、365BET导航_365比分网_微软365企业版 效率高、速度快、无污染等特点，是一种无管网、轻便、可移动、自动365BET导航_365比分网_微软365企业版 的消防设备，可保护较小的区域面积。无管网365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统不设储瓶间，储气瓶及整个系统均设置在保护区内。火灾发生时，系统直接向保护区内喷放365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂，方便快捷。适用于计算机房、档案馆、贵重物品库、电讯中心等较小空间的保护区。

    3.2七氟丙烷的365BET导航_365比分网_微软365企业版 机理

    ①使防护区冷却

 

    七氟丙烷365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂在高压下以液态的形式储存在容器内，在喷出喷头时，液态365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂迅速转变成气态，需要吸收大量的热量，降低了防护区和火焰周围的温度。

 

    ②365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂抑制燃烧反应

 

    七氟丙烷365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂是由大分子组成的，高温下分子中的分子链断裂，其分解物能够中断燃烧过程中化学连锁反应的链传递，从而抑制燃烧过程中的化学反应，实施365BET导航_365比分网_微软365企业版 。

 

    ③消耗氧气

 

    防护区内365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂的喷放降低了氧气的浓度，从而降低了燃烧的速度。

 

    3.3365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统设置

    设计保护对象为变压器室、低压配电间、控制室、设备间和UPS室共5个防护区，用5套预制无管网七氟丙烷365BET导航_365比分网_微软365企业版 装置进行保护。系统设计充装压力为2.5MPa，365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统设计温度为20℃，防护区围护结构及门窗的耐火极限均不宜低于0.5h，吊顶的耐火极限不宜低于0.25h，防护区围护结构承受内压的允许压强不宜低于1200Pa。防护区的门应向疏散方向开启，并能自行关闭，用于疏散的门必须能从防护区内打开。系统365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂单位容积的充装量不应大于1120kg／m3。防护区应设置泄压口，并宜设在外墙上，其高度应位于防护区净高的2／3以上。喷放365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂前，防护区内除泄压口外的其他开口应能自行关闭。

 

    防护区内的疏散通道及出口应设应急照明与疏散指示标志。防护区的入口处设声光报警器和365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂喷放指示灯，以及防护区采用的相应气体365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统的永久性标志牌。

    3.4365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统控制方式

    365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统具有自动、手动两种控制方式，365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统工作流程见图1。

 

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    ①自动控制

 

    在防护区无人时，将自动365BET导航_365比分网_微软365企业版 控制器内控制方式转换开关拨到“自动”位置，365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统处于自动控制状态。各保护区均设两路独立探测回路，当防护区第一路探测器发出火灾信号时，发出警报，指示火灾发生的部位。当第二路探测器亦发出火灾信号后，自动365BET导航_365比分网_微软365企业版 控制器开始进入延时阶段，同时发出联动指令，关闭联动设备及保护区内除应急照明外的所有电源。自动延时30s后(0～30s可调，此阶段用于关闭通风、空调、门窗和防护区内除应急照明外的所有电源)，向控制火灾区的电磁启动器发出365BET导航_365比分网_微软365企业版 指令，开启容器阀，打开七氟丙烷储气瓶，向防护区进行365BET导航_365比分网_微软365企业版 作业。同时报警探测器接收压力信号发生器的反馈信号，控制面板喷放指示灯亮。

 

    ②电气手动控制

 

    在防护区有人工作或值班时，将自动365BET导航_365比分网_微软365企业版 控制器内控制方式转换开关拨到“手动”位置，365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统即处于手动控制状态。火灾探测器处于手动状态时，当防护区发生火情，火灾探测器只发出报警信号，不输出动作信号，由值班人员确认火警后，可按下自动365BET导航_365比分网_微软365企业版 控制器内手动启动按钮，或启动设在防护区门外的紧急启动按钮，即可按上述程序启动365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统，实施365BET导航_365比分网_微软365企业版 。在自动控制状态，仍可实现电气手动控制。电气手动控制实施前防护区内人员必须全部撤离。当发生火灾警报，在延迟时间内发现不需要启动365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统进行365BET导航_365比分网_微软365企业版 时，可按下自动365BET导航_365比分网_微软365企业版 控制器上或手动控制盒内的紧急停止按钮，即可阻止365BET导航_365比分网_微软365企业版 指令的发出，停止系统365BET导航_365比分网_微软365企业版 程序。

    3.5365BET导航_365比分网_微软365企业版 装置的组成

    主要由储气瓶组、电磁启动器、压力信号发生器、连接软管、箱体和喷头等组成，无管网七氟丙烷365BET导航_365比分网_微软365企业版 装置的结构见图2。

 

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    ①储气瓶组

 

    储气瓶组是自动365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统用于储存及释放365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂的主要部件，按设计要求充装七氟丙烷和增压氮气。火灾发生时将365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂释放出去进行365BET导航_365比分网_微软365企业版 。储气瓶组由储气容器(七氟丙烷储气瓶、增压氮气储气瓶)、容器阀、虹吸管、保护帽等组成。储存容器是钢制无缝储气瓶，七氟丙烷在高压下以液态储存在容器内。当发生火警时，通过电磁启动器开启容器阀，七氟丙烷经容器阀出口向防护区喷放。

 

    紧急情况时，可用手指拉住保险扣拉手，将保险扣拉出，拍击手动按钮，即可开启容器阀，直接释放出七氟丙烷气体。

 

    ②电磁启动器

 

    由电磁铁、释放机构、动作机构组成。当发生火警时由火灾报警控制器输出直流电流，启动电磁铁，电磁铁启动释放机构，使动作机构动作，闸刀刺破容器阀的密封膜片，释放出七氟丙烷365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂。

    ③压力信号发生器

 

    由本体、点动开关、弹簧、活塞等组成。压力信号发生器平时触点开路，在释放气体365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂时管路压力推动压力信号发生器的活塞，接通开关，送出工作信号给365BET导航_365比分网_微软365企业版 控制系统，显示系统已启动。

 

    ④连接软管

 

    主要由高压橡胶软管和球面接头组成，连接软管是容器阀与液体单向阀之间的连接管路。

 

    ⑤箱体和喷头

 

    喷头为全淹没喷头，安装在箱体上端，用来喷放365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂。箱体由Q235冷轧钢板制成，表面采用静电喷涂，用来安装储存瓶组、高压软管、启动器、喷头等部件，箱体底部有地脚螺栓孔供固定用，箱体上部有进线孔，供连接外部设备用。

 

    3.6365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统主要技术参数

    GB50370－2005《气体365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统设计规范》第3．3．4条：油浸变压器室、带油开关的配电室和自备发电机房等防护区，365BET导航_365比分网_微软365企业版 设计浓度宜采用9％。第3．3．5条：通讯机房和电子计算机房等防护区365BET导航_365比分网_微软365企业版 设计浓度宜采用8％。第3．3．7条：在通讯机房和电子计算机房等防护区，设计喷放时间不应大于8s；在其他防护区，设计喷放时间不应大于10s。第3．3．8条：365BET导航_365比分网_微软365企业版 浸渍时间应符合下列规定：通讯机房和电子计算机房内的电气设备火灾应采用5min；其他固体表面火灾采用10min。各个防护区365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统的设计参数见表1。

 

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    3.7365BET导航_365比分网_微软365企业版 装置的设计计算

    ①365BET导航_365比分网_微软365企业版 设计用量计算

 

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    式中m——365BET导航_365比分网_微软365企业版 设计用量或惰化设计用量，kg

 

    K——海拔修正系数

 

    V——防护区净容积，m3

 

    n——365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂过热蒸气在101kPa和防护区较低环境温度下的质量体积，m3／kg

 

    c1——365BET导航_365比分网_微软365企业版 设计浓度或隋化设计浓度，％

 

    q——防护区较低环境温度，℃

 

    ②系统灭!足剂储存量计算

 

    m0=m+Dm1+Dm2(3)

 

    式中m0——系统365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂储存量，kg

 

    Dm1——储存容器内的365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂剩余量，kg

 

    Dm2——管道内的365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂剩余量，kg

 

    ③防护区的泄压口面积计算

 

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    式中A——泄压口面积，m2

 

    qm——365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂在防护区平均喷放速率，kg/s

 

    p——围护结构承受内压的允许压力，Pa

 

    t——365BET导航_365比分网_微软365企业版 剂设计喷放时间，s

 

    ④计算实例

 

    以控制室为例，控制室为有人值守，设定q=20℃。各防护区的Dm1均按3kg计，Dm2按0kg计。控制室围护结构承受内压的允许压力为1200Pa。

 

    由公式(1)～(5)可得：

 

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    除控制室外其余防护区均为无人值守，按q=5℃计；其他各个防护区的体积、365BET导航_365比分网_微软365企业版 设计浓度和设计喷放时间参数见表1。各防护区的设计计算结果见表2。

 

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    4注意事项

 

    ①气体365BET导航_365比分网_微软365企业版 系统设计采用的产品及组件必须符合国家有关标准和规定的要求。

 

    ②365BET导航_365比分网_微软365企业版 后的防护区应通风换气，通风换气次数应不少于5次／h。

 

    ③在有人值守的控制室宜配置空气呼吸器。