淺談某LNG液化天然氣調(diào)峰工廠和CNG加氣母站合建站給排水及消防設(shè)計(jì)

楊俊英

摘 要：某工程為L(zhǎng)NG液化天然氣調(diào)峰工廠和CNG加氣母站合建站的給排水及消防部分設(shè)計(jì)，部分設(shè)計(jì)主要是根據(jù)工程項(xiàng)目的具體功能及用途，給排水及消防給水設(shè)計(jì)按最終規(guī)模一次實(shí)施。

關(guān)鍵詞：給排水；消防設(shè)計(jì)；消防給水

中圖分類號(hào)：TE64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671-3362（2013）07-0075-02

1 工程概況

某工程為L(zhǎng)NG液化天然氣調(diào)峰工廠和CNG加氣母站合建站。CNG加氣母站設(shè)計(jì)處理能力為30×104Nm3/d；LNG液化天然氣調(diào)峰工廠設(shè)計(jì)處理能力為60×104Nm3/d。工程選址于某工業(yè)園區(qū)內(nèi)，占地面積約6.7hm2。本工程的給排水及消防部分設(shè)計(jì)主要是根據(jù)工程項(xiàng)目的具體功能及用途，給排水及消防給水設(shè)計(jì)按最終規(guī)模一次實(shí)施。

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 給水系統(tǒng)

LNG工廠位于工業(yè)園區(qū)，給水直接從市政管網(wǎng)上引接。

2.1.1 生活給水及設(shè)備、場(chǎng)地沖洗用水

LNG工廠生活用水主要為各建筑單體用水，用水量為10m3/d。設(shè)備、場(chǎng)地沖洗用水量為5m3/d。

2.1.2 循環(huán)水

LNG工廠循環(huán)水量為250m3/h，循環(huán)水正常補(bǔ)水量按循環(huán)量2%計(jì)，補(bǔ)水量為5m3/h。循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)模為300m3/h。

2.1.3 脫鹽水

LNG工廠天然氣脫二氧化碳單元需連續(xù)補(bǔ)充除鹽水量為1.0m3/d，考慮開停工時(shí)工藝裝置所需沖洗水30m3/次，溶液配制所需除鹽水量60m3/次，選擇1套除鹽水裝置，采用RO反滲透純水制備成套設(shè)備。處理能力2m3/h。

2.1.4 綠化給水

站區(qū)綠化總面積18000m2，綠化用水定額按3.0L/（m2·d）考慮，綠化用水量54m3/d。

2.2 排水系統(tǒng)

2.2.1 生活污水及生產(chǎn)廢水

LNG工廠排出的污水主要是生產(chǎn)廢水、場(chǎng)地沖冼水、生活污水等。正常生產(chǎn)廢水2.5m3/d，生活污水9.5m3/d。

生活污水及生產(chǎn)廢水排入站區(qū)DN300的排水管線，經(jīng)化糞池預(yù)處理后排入市政排水管網(wǎng)。

2.2.2 檢修污水

檢修污水約200m3/a。因水量很少，建100m3檢修污水池。檢修污水先儲(chǔ)存在池內(nèi)，定期用車?yán)镰h(huán)保部門指定的地點(diǎn)處理。

2.2.3 事故污水

根據(jù)國(guó)家安監(jiān)總?；痆2006]10號(hào)文件規(guī)定，LNG工廠應(yīng)設(shè)置事故應(yīng)急池，用于收集事故狀態(tài)下的事故廢液。消防污水通過(guò)LNG儲(chǔ)罐防火堤、事故應(yīng)急池暫存，最后轉(zhuǎn)送到市政污水處理廠處理。

2.2.4 雨水

區(qū)域內(nèi)的雨水系統(tǒng)，根據(jù)廠區(qū)設(shè)計(jì)地坪坡度，分片經(jīng)管渠收集后由管道就近排至廠外的自然水體。

2.3 消防系統(tǒng)

2.3.1 消防方式

LNG工廠采用穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)?；馂?zāi)時(shí)由消防泵向消防給水系統(tǒng)提供足夠的消防水量和水壓，平時(shí)由消防穩(wěn)壓裝置維持消防給水管道系統(tǒng)的壓力。

罐區(qū)設(shè)置固定式水噴霧系統(tǒng)及固定干粉滅火系統(tǒng)。罐區(qū)、生產(chǎn)裝置區(qū)及裝車區(qū)設(shè)置移動(dòng)式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。事故應(yīng)急池設(shè)置固定式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。

2.3.2 消防用水量

根據(jù)《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50183-2004）規(guī)定，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，按同一地點(diǎn)發(fā)生1次火災(zāi)計(jì)，廠內(nèi)液化天然氣罐區(qū)消防用水量最大，所以消防用水量按LNG罐區(qū)進(jìn)行計(jì)算。

儲(chǔ)罐區(qū)有1座5000m3LNG儲(chǔ)罐，采用混凝土外罐的雙層殼罐，外罐外形尺寸Φ22300mm，罐壁高H=21800mm。火災(zāi)危險(xiǎn)性類別為甲類。

根據(jù)《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50183-2004第10.4.5條，儲(chǔ)罐頂需設(shè)固定式水噴霧系統(tǒng)。消防余量依據(jù)《液化天然氣設(shè)備與安裝陸上裝置設(shè)計(jì)》GB/T22724-2008，考慮為100L/s。固定式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)泡沫液用水量140m3。

固定式消防冷卻用水量：供水強(qiáng)度20.4L/（min·m2） （罐頂面積），冷卻水供給流量132.7L/s，儲(chǔ)罐冷卻水延續(xù)時(shí)間6h。

計(jì)算結(jié)果：總消防用水量為5166.32m3。

2.3.3 消防水壓

LNG工廠設(shè)置獨(dú)立的穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，確定消防壓力為1.2MPa。

2.3.4 消防給水系統(tǒng)

3.3.4.1 消防管網(wǎng)

消防管道沿廠內(nèi)道路成環(huán)狀布置，工藝裝置區(qū)、罐區(qū)環(huán)狀管網(wǎng)管徑為DN400，其余區(qū)域的環(huán)狀管網(wǎng)管徑為DN200，在環(huán)狀管網(wǎng)上適當(dāng)位置設(shè)置消防炮、消火栓，其間距不大于60m。其余建筑室外消火栓間距不大于120m，保護(hù)半徑不大于150m。消防環(huán)狀管道采用閥門分成若干獨(dú)立段，每段內(nèi)室外消火栓數(shù)量不超過(guò)5個(gè)。

建筑物室內(nèi)消防根據(jù)規(guī)范設(shè)置室內(nèi)消火栓，室內(nèi)消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)均與室外消防給水環(huán)網(wǎng)相連。

2.3.4.2 消防冷卻水系統(tǒng)

根據(jù)《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50183-2004第10.4.5條，LNG儲(chǔ)罐頂需設(shè)固定式水噴霧系統(tǒng)。系統(tǒng)由消防冷卻水泵、消防給水管道、消防冷卻水管網(wǎng)、噴頭和閥件等組成。

2.3.5 移動(dòng)式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)

以《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50183-2004第10.4.6條為依據(jù)，在生產(chǎn)裝置區(qū)、裝車區(qū)、儲(chǔ)罐區(qū)應(yīng)設(shè)置移動(dòng)式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。

移動(dòng)式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)采用拖掛移動(dòng)型泡沫（高倍數(shù)）滅火裝置，泡沫混合比3%。泡沫控制發(fā)泡倍數(shù)為1：500。由車載式泡沫發(fā)生器、比例混合器、泡沫液罐、水帶等組成。

泡沫混合液流量2700L/min，連續(xù)供給時(shí)間40min；火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)，泡沫混合液總用量108m3，滅火用水量104.76m3，泡沫用量3.24m3。

選用MPY1500（1.5m3泡沫容量）拖掛移動(dòng)型水力高倍數(shù)泡沫滅火裝置3套；每套配PQ16泡沫噴槍1支。

2.3.6 固定式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)

根據(jù)《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50183-2004第10.4.6條規(guī)定，事故應(yīng)急池設(shè)置固定式全淹沒(méi)高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)由泡沫消防泵、平衡壓力式比例混合裝置（帶泡沫液儲(chǔ)罐）、泡沫產(chǎn)生器、泡沫槍及泡沫混合液管道組成。

泡沫混合液供給強(qiáng)度為7.2L/（min·m2），連續(xù)供給時(shí)間40min；火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)，泡沫混合液流量72L/s，滅火用水量140m3，泡沫用量9m3。

2.3.7 固定式干粉滅火系統(tǒng)

以《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50183-2004第10.4.7條為依據(jù)，在液化天然氣儲(chǔ)罐通向大氣的安全閥出口管新設(shè)置一套局部應(yīng)用固定干粉滅火系統(tǒng)。滅火劑采用ABC超細(xì)干粉滅火劑。

固定式干粉滅火系統(tǒng)由干粉罐、動(dòng)力氣瓶、減壓閥、過(guò)濾器、啟動(dòng)瓶、閥門、輸粉管、噴嘴等組成。單個(gè)噴頭輸送速率為0.50kg/s，系統(tǒng)采用一套30kg強(qiáng)力型預(yù)置滅火裝置，干粉噴射時(shí)間60s。

2.3.8 消防設(shè)施

消防泵房1座，內(nèi)設(shè)置：2臺(tái)消防冷卻水泵（Q=250L/s，H=120m，1用1備）；1套全自動(dòng)消防穩(wěn)壓裝置（Q=18m3/h，H=120m）；2臺(tái)泡沫消防泵（Q=80L/s，H=120m，1用1備）；10m3壓力式高倍數(shù)泡沫（1：500）比例混合裝置1套。

消防水儲(chǔ)水裝置：3000m3消防儲(chǔ)備水池2座。