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8。5、天然氣凝液，液化石油氣罐區(qū)消防設施8.5。1.LPG儲罐。尤其是壓力儲罐、火災事故較多.其主要原因是泄漏。LPG泄漏后迅速氣化形成LPG蒸氣云。遇火源爆炸，稱作蒸氣云爆炸 并回火點燃泄漏源.泄漏源著火將使儲罐暴露于火焰中，若不能對儲罐進行有效的消防水冷卻.液態(tài)LPG將迅速氣化.火災進一步失控。壓力儲罐暴露于火焰中，罐內(nèi)壓力上升 液面以上的罐壁、干壁.溫度快速升高.強度下降，一定時間后干壁將會發(fā)生熱塑性裂口而導致災難性的沸騰液體蒸氣爆炸火災、一般稱為沸液蒸氣爆炸 造成儲罐的整體破裂,同時伴隨的沖擊波、強大的熱輻射及儲罐碎片等還會導致重大人員傷亡和財產(chǎn)損失 某些發(fā)達國家的試驗研究表明 在開闊區(qū)域的大氣中，LPG泄漏量超過450kg就有可能發(fā)生蒸氣云爆炸 并隨泄漏量的增加發(fā)生蒸氣云爆炸可能性會顯著增加、通常全冷凍式LPG罐區(qū)總?cè)萘颗c單罐容量都較大.著火后如不進行有效消防水冷卻，后果難以設想.美國。石油化工廠防火手冊.曾介紹一例儲罐火災,A罐、B罐分別裝丙烷8000m3 8900m3、C罐裝丁烷4400m3。A罐超壓 頂壁結(jié)合處開裂了180,大量蒸氣外溢,5s后遇火爆燃.在消防車供水冷卻控制火災的情況下.A罐燃燒了,35。5h后損壞、B,C罐頂閥件被燒壞、造成氣體泄漏燃燒。B罐切斷閥無法關(guān)閉、結(jié)果燒了6d、C罐充N2并抽料,3d后關(guān)閉切斷閥滅火 B C罐壁損壞較小。隔熱層損壞大，綜上所述.LPG儲罐發(fā)生火災后、破壞力較大、許多國家都發(fā)生過此類儲罐爆炸火災 尤其是壓力儲罐火災，且都造成了重大財產(chǎn)損失和人員傷亡.各國都非常重視LPG儲罐的消防問題，LPG儲罐發(fā)生泄漏后,最好的消防措施是噴射水霧稀釋惰化LPG蒸氣云 防止蒸氣云爆炸。發(fā)生火災后 應及時對著火罐及相鄰罐噴水保護。防止暴露于火焰中的儲罐發(fā)生沸液蒸氣爆炸、另因天然氣凝液與液化石油氣性質(zhì)相近,為此,一并規(guī)定天然氣凝液與液化石油氣罐區(qū)應設置消防冷卻水系統(tǒng)。另外.本條規(guī)定移動式干粉滅火設施系指干粉槍，炮或車.8，5.2、單罐容量較大和、或,儲罐數(shù)量較多的儲罐區(qū)。所需的消防冷卻水量較大。只靠移動式系統(tǒng)難以勝任，所以應設置固定式消防水冷卻系統(tǒng)、但具體如何規(guī)定、目前，國家標準。建筑設計防火規(guī)范、石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范、城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范。等其他主要現(xiàn)行防火規(guī)范的規(guī)定不盡相同，由于石油天然氣站場與石油化工企業(yè)不同 消防站大都在站場外，有的相距甚遠,且消防車配備較少、往往短時間內(nèi)難以組織起所需滅火救援力量，所以采納了,建筑設計防火規(guī)范，與,城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范 的規(guī)定 另外 同時設置輔助水槍或水炮的作用是,當高速擴散火焰直接噴射到局部罐壁時,該局部需要較大的供水強度、此時應采用移動式水槍，水炮的集中水流加強冷卻局部罐壁.用于因固定系統(tǒng)局部遭破壞而冷卻不到地方.燃燒區(qū)周圍亦需用水槍加強保護。稀釋惰化及攪拌蒸氣云、使之安全擴散 防止泄漏的LPG爆炸著火、這需要在罐區(qū)四周設置消火栓,并且消火栓的設置數(shù)量和工作壓力要滿足規(guī)定的水槍用水量、對于總?cè)萘坎淮笥?0m3或單罐容量不大于20m3的儲罐區(qū).著火的可能性相對要小。特別是發(fā)生沸液蒸氣爆炸的可能性小,并且著火后需冷卻的儲罐數(shù)量少、面積小。所以，規(guī)定可設置半固定式消防冷卻水系統(tǒng) 8,5，3.天然氣凝液、液化石油氣罐區(qū)發(fā)生火災后。其固定系統(tǒng)與輔助水槍 水炮.大都同時使用.所以固定系統(tǒng)的消防用水量應按儲罐固定式消防冷卻用水量與移動式水槍用水量之和計算。設置半固定式消防冷卻水系統(tǒng)的罐區(qū)，著火后需冷卻的面積基本不會超過120m2,所以規(guī)定消防用水量不應小于20L.s、這與現(xiàn)行國家標準。建筑設計防火規(guī)范，城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范。的規(guī)定是相同的，8,5，4 本條規(guī)定了固定冷卻水供給強度與冷卻面積、依據(jù)或解釋如下.1,消防冷卻水供給強度。1.國內(nèi)外試驗研究數(shù)據(jù) 英國消防研究所的皮、內(nèi)斯在其，水噴霧撲救易燃液體火災的特性參數(shù).一文中。介紹的液化石油氣儲罐噴霧強度試驗數(shù)據(jù)為9，6L,min、m2 英國消防協(xié)會、G，布雷在其.液化石油氣儲罐的水噴霧保護，的論文中指出，只有以.10L,min m2的噴霧強度向罐壁噴射水霧才能為火焰包圍的儲罐提供安全保護 美國石油學會，API 和日本工業(yè)技術(shù)院資源技術(shù)試驗所分別在20世紀50年代和60年代進行了液化石油氣儲罐水噴霧保護的試驗。結(jié)果表明。液化石油氣儲罐的噴霧強度大于6L，min。m2,罐壁溫度可維持在100、左右.即是安全的 采用10L.min。m2是可靠的，公安部天津消防研究所1982，1984年進行的。液化石油氣儲罐火災受熱時噴水冷卻試驗,獲得了與美國。日本基本相同的結(jié)果,即噴霧強度大于6L,min,m2時 儲罐可得到良好的冷卻 美國 J J Duggan.C H.Gilmour P.F Fisher等人研究認為 未經(jīng)隔離設計的容器一旦陷入火中、罐壁表面吸熱量最小約為63100W.m2、見1944年1月A，S。M.E學報，暴露于火中容器的超壓釋放要求,1943年10月NFPA季刊.暴露于火中的儲罐放散.橡膠設備用品公司備忘錄89、容器的熱量輸入。等論文或文獻,當向被火包圍的容器表面以8、2L。min,m2供給強度噴水時。罐壁表面吸熱量將減小到18930W。m2,見橡膠設備用品公司備忘錄123即，暴露火中容器的防護 一文 2,國外標準規(guī)范的規(guī)定，從搜集到的歐美 日本等國家的協(xié)會，學會標準來看，大都規(guī)定液化石油氣儲罐的最小消防水霧噴射強度為10L min，m2，3 國內(nèi)相關(guān)規(guī)范的規(guī)定,建筑設計防火規(guī)范 是第一部規(guī)定液化石油氣儲罐冷卻水供給強度的國家規(guī)范、其主要依據(jù)就是上述美國石油學會，API、和日本工業(yè)技術(shù)院資源技術(shù)試驗所的試驗數(shù)據(jù)以及美國消防協(xié)會標準、固定式水噴霧滅火系統(tǒng)、NFPA、15的規(guī)定、并且為了便于計算規(guī)定最小冷卻水供給強度為0、15L s，m2，以后頒布的國家標準,石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范.水噴霧滅火系統(tǒng)設計規(guī)范、城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范,等均采納了該規(guī)定。綜上所述、盡管我國規(guī)范規(guī)定的冷卻水供給強度稍小于國外標準的規(guī)定，但還是可靠的.且得到了一些火災案例的檢驗，2.冷卻范圍 目前 我國現(xiàn)行各規(guī)范的實質(zhì)規(guī)定是一致的.本規(guī)定采納了。建筑設計防火規(guī)范，的規(guī)定 所謂鄰近儲罐是指與著火儲罐貼鄰的儲罐。8，5、5。本條主要依據(jù)是現(xiàn)行國家標準.石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范、的規(guī)定。全冷凍式液化烴儲罐一般為立式雙壁罐。有較厚的隔熱層。安全設施齊全，有關(guān)資料介紹，在某些方面比汽油罐安全.即使發(fā)生泄漏.泄漏后初始閃蒸氣化，可能在20、30s的短時間會產(chǎn)生大量蒸氣形成膜式沸騰狀態(tài),擴散比較遠的距離，其后蒸發(fā)速度降低達到穩(wěn)定狀態(tài)、可燃性混合氣體被限制在泄漏點附近，穩(wěn)定狀態(tài)時的燃燒速度和輻射熱與相同燃燒面積的汽油相似，因此.此類罐的消防冷卻水供給強度按一般立式油罐考慮。根據(jù)美國API.2510A標準.當受到暴露輻射而無火焰接觸時 冷卻水強度為0，4.07L，min m2.本條按較大值考慮。關(guān)于消防冷卻水系統(tǒng)設置形式.可參照現(xiàn)行國家標準，石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范 的規(guī)定，對于罐壁的冷卻。設置固定水炮或在罐壁頂部設置帶噴頭的環(huán)形冷卻水管都是可行的。具體采用哪一種。應結(jié)合實際工程確定、從美國，石油化工廠防火手冊，介紹的該類火災案例來看.水炮能起到冷卻作用 8 5，6 現(xiàn)行國家標準,建筑設計防火規(guī)范 城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范、與本規(guī)范一樣 均按儲罐區(qū)總?cè)萘亢蛦喂奕萘糠譃槿齻€級別，分別規(guī)定了水槍用水量、由于石油化工企業(yè)單罐容量100m3以下的儲罐極少、所以,石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范，以儲罐容積400m3為界分了兩個級別 分別規(guī)定了與上述規(guī)范相同的水槍用水量 而石油天然氣站場中單罐容量100m3以下的儲罐為數(shù)不少,故采納了。建筑設計防火規(guī)范。與,城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范、的規(guī)定，不過上述各規(guī)范的規(guī)定并不矛盾、8,5 7,關(guān)于消防冷卻水連續(xù)供給時間、我國現(xiàn)行各規(guī)范的規(guī)定大同小異,建筑設計防火規(guī)范，與、城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范,規(guī)定,總?cè)莘e小于220m3或單罐容積小于或等于50m3的儲罐或儲罐區(qū),連續(xù)供水時間可為3h,其他儲罐或儲罐區(qū)應為6h,石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范，規(guī)定、消防用水的延續(xù)時間應按火災時儲罐安全放空所需時間確定。當其安全放空時間超過6h時,按6h計算。國外相關(guān)標準因各自情況或體制不同、其規(guī)定消防冷卻水連續(xù)供給時間差異較大.尚難借鑒 據(jù)統(tǒng)計,LPG儲罐火災延續(xù)時間大都較長，有些長達數(shù)晝夜、顯然。按這樣長的時間設計消防用水量在經(jīng)濟上是不能接受的，規(guī)范所規(guī)定的連續(xù)供給時間主要考慮在滅火組織過程中需要立即投入的冷卻用水量，是綜合火災統(tǒng)計資料與國民經(jīng)濟水平以及消防力量等情況確定的。LPG。儲罐泄漏后,不一定立即著火，需要噴射一定時間的水霧稀釋。惰化.驅(qū)散蒸氣云,另外。石油天然氣站場與石油化工企業(yè)不同、特別是小站.大都無放空火炬系統(tǒng)、并且天然氣凝液儲罐中的油品組分不能放空，所以本條采納了 建筑設計防火規(guī)范，與,城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范，的規(guī)定、再者、對于單罐容量400m3以上的儲罐區(qū),如有條件，盡可能回收利用冷卻水.8。5、8,本條為水噴霧固定式消防冷卻水系統(tǒng)設置的基本要求 現(xiàn)行國家標準，石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范。也做了類似的規(guī)定，與之相比.本規(guī)定只是增加了對儲罐支撐的冷卻要求.8。5 9。本條主要依據(jù)是現(xiàn)行國家標準.石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范,的規(guī)定.主要目的是保證系統(tǒng)各噴頭的工作壓力基本一致,發(fā)生火災時便于及時開啟系統(tǒng)控制閥.以及防止因管道銹蝕等堵塞噴頭、