D類干粉滅火系統(tǒng)在某聚乙烯裝置中的應(yīng)用

牛定江(中國(guó)石化股份有限公司齊魯分公司塑料廠，山東 淄博 255400)

1 概述

某廠聚乙烯裝置用氣相流化床工藝，生產(chǎn)粒狀低密度聚乙烯產(chǎn)品，以乙烯、丁烯和己烯為主要原料，氫氣為分子量調(diào)節(jié)劑，采用鈦系催化劑，在氣相流化床中生產(chǎn)聚乙烯產(chǎn)品，三乙基鋁作為一種還原劑在催化劑單元中使用，它化學(xué)性質(zhì)極其活潑，熱穩(wěn)定性差，危險(xiǎn)性較大。該裝置原配ABC類干粉滅火器，不符合國(guó)家消防法規(guī)消防滅火要求。故該廠在后期改造安裝了最新D類干粉自動(dòng)滅火系統(tǒng)，達(dá)到良好滅火效果，保障裝置安全生產(chǎn)。

2 三乙基鋁火災(zāi)

三乙基鋁AL(C2H5)3常溫下為無(wú)色透明液體,密度835 kg/m3,熔點(diǎn):-52.5℃,沸點(diǎn):186℃/101.3kPa，閃點(diǎn):<-52.5℃,自燃點(diǎn):<-52.5℃。化學(xué)性質(zhì)極其活潑，與氧反應(yīng)劇烈,在空氣中能自燃,遇水爆炸分解成氫氧化鋁和乙烷,熱穩(wěn)定性差,開始分解溫度為120-125℃。其應(yīng)禁止接觸空氣、水、活潑氫化合物、鹵素或鹵素化合物、二氧化碳等。避免接觸120℃以上的高溫、空氣條件。三乙基鋁對(duì)人體有灼傷作用，主要損害呼吸道和眼結(jié)膜。三乙基鋁火災(zāi)根據(jù)國(guó)際上火災(zāi)分類劃為D類火災(zāi)。

3 D類干粉滅火系統(tǒng)滅火原理

采用惰性氣體驅(qū)動(dòng)，將D類干粉從管道輸送到噴放組件，進(jìn)而噴向防護(hù)區(qū)或具體保護(hù)對(duì)象滅火。滅火機(jī)理以化學(xué)滅火為主,通過(guò)化學(xué)、物理雙重滅火機(jī)能撲滅火焰,在三乙基鋁罐或管道發(fā)生火情時(shí),由自動(dòng)滅火裝置釋放出出的干粉與燃燒物火焰接觸,化學(xué)反應(yīng)奪取燃燒自由基與熱量,切斷燃燒鏈實(shí)現(xiàn)對(duì)火焰撲滅,滅火劑與火焰反應(yīng)產(chǎn)生大量玻璃狀物質(zhì)吸附在三乙基鋁表面形成隔離層,實(shí)現(xiàn)物理空氣隔絕,以防其復(fù)燃。

4 在某聚烯烴裝置中的具體應(yīng)用

4.1 烷基鋁罐保護(hù)區(qū)

某聚烯烴裝置烷基鋁配置單元罐區(qū)由6間半封閉平房組成，總面積54 m2，隔斷成6個(gè)相連防火分區(qū)，每個(gè)防護(hù)區(qū)9m2，混凝土磚混結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)罐區(qū)三面圍墻一面敞開，主要保護(hù)三乙基鋁儲(chǔ)罐、管道、閥門等。根要求分為1個(gè)干粉滅火保護(hù)區(qū)，6個(gè)保護(hù)分區(qū)（每個(gè)保護(hù)區(qū)面積96.75平方英尺），依托原有工藝設(shè)備，增設(shè)了1套美國(guó)安素公司D類干粉滅火控制系統(tǒng)，加裝專用MET-L-KYL滅火劑，采用N2驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)氣瓶型、用一套滅火系統(tǒng)保護(hù)6個(gè)烷基鋁罐。最大保護(hù)區(qū)滅火劑最小設(shè)計(jì)用量：96.75x10（設(shè)計(jì)噴放強(qiáng)度）=967.5磅干粉。根據(jù)需要設(shè)置了一主一備兩個(gè)440psi，2000磅的鋼質(zhì)焊接結(jié)構(gòu)干粉罐，使用6臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)控制器，兩組高壓N2鋼瓶組，干粉管線采用無(wú)縫鋼管焊接連接，保護(hù)區(qū)頂部布置了兩類銅制噴頭，流量分別為4.0-6.0磅/秒和2.0-3.0磅/秒。

4.2 滅火系統(tǒng)組成

增設(shè)的全自動(dòng)干粉滅火系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、管網(wǎng)系統(tǒng)以及干粉罐三部分組成?？刂葡到y(tǒng)由控制盤、火焰探測(cè)器、蜂鳴器及閃燈、警鈴、釋放裝置等部分組成；管網(wǎng)系統(tǒng)由干粉罐、容器閥、安全泄壓裝置、驅(qū)動(dòng)氣體（氮?dú)猓╀撈?、輸粉管道等組成。

4.3 工作原理

火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火災(zāi)探測(cè)報(bào)警及滅火控制系統(tǒng)收到火警信號(hào)并判斷、收到兩個(gè)獨(dú)立火災(zāi)探測(cè)信號(hào)后啟動(dòng)聲光報(bào)警并延遲5s噴放，以保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)人員安全。系統(tǒng)發(fā)出指令給滅火系統(tǒng)啟動(dòng)機(jī)構(gòu)。打開N2鋼瓶組，高壓N2經(jīng)穩(wěn)壓閥減壓后進(jìn)入干粉罐攪動(dòng)罐中干粉,使罐壓力快速升高形成粉氣混合流。待達(dá)到工作壓力后爆破片開啟，并根據(jù)控制盤指令打開通向防護(hù)區(qū)保護(hù)對(duì)象的選擇閥。干粉滅火劑被氣體帶動(dòng),經(jīng)總閥門、選擇閥、輸粉管輸送到固定噴嘴,把干粉滅火劑噴向保護(hù)對(duì)象，迅速轉(zhuǎn)壓力能為速度能，輸送到發(fā)生火情的對(duì)應(yīng)保護(hù)區(qū)進(jìn)行滅火，隔絕空氣，破壞燃燒鏈，起到迅速熄滅火焰且防止二次火災(zāi)目的。

4.4 系統(tǒng)主要特點(diǎn)

固定干粉滅火系統(tǒng)對(duì)A、B、C、D四類火災(zāi)都可使用，METL-KYL干粉更是專門用于撲滅烷基鋁火災(zāi)的滅火劑，其主要特點(diǎn)是：滅火時(shí)間短、滅火效率高，對(duì)石油產(chǎn)品的滅火效果尤為顯著；絕緣性好，可撲救帶電設(shè)備火災(zāi)，滅火后對(duì)設(shè)備污損較??；寒冷地區(qū)不需防凍，可用于缺水地區(qū)；久儲(chǔ)不變質(zhì)。

5 結(jié)語(yǔ)

三乙基鋁系統(tǒng)主要危險(xiǎn)因素為火災(zāi)、爆炸。在該系統(tǒng)設(shè)置了經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠的D類干粉滅火系統(tǒng)，當(dāng)烷基鋁系統(tǒng)泄漏著火時(shí)，能實(shí)現(xiàn)快速度滅火，避免自動(dòng)化生產(chǎn)工藝鏈因起火中斷而被迫停止運(yùn)行，提高了裝置安全系數(shù)，滿足規(guī)范要求，使風(fēng)險(xiǎn)得到了有效控制。

[1]三乙基鋁安全技術(shù)說(shuō)明書.

[2]GBT 4968-2008.火災(zāi)分類[S].

[3]GB 50347-2004，干粉滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4]安素公司干粉滅火系統(tǒng)操作說(shuō)明.