炼油装置的消防设计

炼油装置的消防设计炼油装置的消防设计 炼油装置生产和处理的物料多为易燃易爆物 且处理量大 操作条件苛刻 多处于高温高压状态 火灾危险性大 因而消 防设计就成了装置设计的重要组成部分 消防设计应研究并实施防止 减少火灾发生和控制 扑灭 火灾而采取的各种对策 因此在装置设计中应予重视 80 年代以前 装置消防主要靠消防车 装置内往往只设置 固定 半固定式蒸汽灭火系统 同时配置小型灭火器 消防水 系统则多为与生产合用的低压系统 近年来 由于装置的大型 化 联合布置和采用了计算机控制系统 装置操作人员很少 因此加强装置内供岗位操作人员使用的消防设施已提到日程上 来 鉴于装置消防设计的有关资料不多 现就这方面的设计做 一介绍 1 装置火灾的一般情况装置火灾的一般情况 装置火灾主要由油 气源泄漏后遇火源或高温热表面而引 起 但介质温度超过自燃点时 一旦泄漏也会立即着火 1 1 泄漏 1 1 1 泄漏源 1 设备和管道在正常操作条件下不严密而发生泄漏 动设备 泵 压缩机等 静设备 阀门 法兰 取样口 放凝口等 2 设备 管道被破坏发生泄漏 引发爆炸事故 由超温 超压引起 由活性物质激烈反应引发的内部爆炸 被外部火灾包围导致强度降低或爆炸 腐蚀穿孔 机械外力等造成断裂 1 1 2 发生几率 动设备的泄漏几率大于静设备 介质温度和压力高的设备 大于低的设备 破坏泄漏 高温重质油品几率较高 重油含腐蚀性物质多 易造成穿孔 机械破坏 多发生在与设备相接的小口径管道连接处 1 2 火灾情况 1 2 1 超过自燃点的介质泄漏着火 因泄漏几率高 由此产生的火灾几率就高 资料调查表明 由此造成的火灾约占装置火灾的 40 50 是装置消防设施 的重点防护场所 1 2 2 气体泄漏 火灾爆炸多发生在大量泄漏 介质比空气重且沿地面大范 围扩散的地方 泄漏气体遇火源将引起爆炸火灾 这种爆炸火 灾发生几率较低 但破坏性严重和损失较大 应注意泄漏检测 1 2 3 加热炉火灾 往往是由于炉管烧坏造成火灾 一般在炉内燃烧 因设有 蒸汽灭火系统 可及时扑灭 不会造成大火向外蔓延 个别情 况由于未切断物料 油喷到炉外亦会造成较大的火灾 据资料 介绍 加热炉火灾约占装置发生火灾几率的 10 1 2 4 塔和反应器的火灾 据国外资料介绍 塔和反应器的消防防护高度一般按 12 m 以下部位考虑 国内生产实践表明 塔的上部发生火灾很少 且一般不会造成蔓延 不会造成大的损失 调查表明 1 塔的上部火灾在常减压蒸馏装置的初馏塔 常压塔上曾 发生过 其原因是油气负荷过高 原油带水或原油种类变化时未 及时调整操作工况 造成超压冲塔 油从安全阀溢出 沿塔壁 下泄 遇下部高温法兰被点燃 在塔外壁形成大火 一般泄漏 的油不多 即使不扑救 塔壁上油膜烧完火即灭 通常不会造 成大的损失 2 塔上局部发生火灾 如焦炭塔 反应器顶部法兰处油品 泄漏 渗到保温层内部遇热表面起火 可用灭火器扑灭 又如 塔顶油气放空管不严密引起油气泄漏 在雷击时被引燃起火 可用蒸汽或灭火器扑灭 1 2 5 烃类气体压缩机 一般都设置了可燃气体浓度报警器 能及时发现泄漏 很 少发生火灾爆炸 因距火源远 气体泄漏一般不会形成灾害 曾发生过润滑油系统管道泄漏 油喷到热烟气管起火 烧毁电 缆造成停产的情况 1 2 6 设备内爆及管道破裂 设备内爆往往形成恶性火灾 且易蔓延 同时设备碎片飞 出 砸坏其它设备和管道而引发次生灾害 气体管道破裂 可 燃介质突然大量泄放 形成大的爆炸危险空间 若遇火源即引 起爆炸和火灾 将造成巨大损失 2 装置消防重点保护对象装置消防重点保护对象 2 1 介质超过自燃点且压力高的设备及管道 如泵 换热器 阀门 法兰及管道上的三通 弯头等火灾 多发设备 2 2 火灾时易损坏且可能发生次生灾害的设备 如带衬里的反应器 无隔热层的可燃气体和液体设备 因 这些设备受火灾烘烤时 壁温度急剧上升 材料强度降低而被 破坏 使可燃介质突发泄漏 以致火灾蔓延 2 3 储存大量可燃介质的设备 这种设备如缓冲罐 回流罐等 发生火灾难以扑救 受损 后火灾蔓延范围大 2 4 火灾时不易靠近或扑救困难的危险场所 如多层冷换框架 设备及管道密集场所等 2 5 易受火灾破坏的设备 如空冷器 架空敷设的电缆及仪表控制电缆 特别是事故 状态下需使用的紧急控制电缆等 3 装置消防设计的构成装置消防设计的构成 装置内设置的消防设施 应能确保扑灭小火 并在发生大 的火灾时能在消防车到来之前控制火势 减少蔓延 大的火灾 扑救需要装置的操作人员与消防人员相互配合 操作人员必须 进行紧急处理 切断物料 方能尽快将火扑灭 为此 装置消 防设计应由 3 方面构成 3 1 装置合理布置 装置四周都应有消防通道 并相应布置消火栓系统 这些 通道是装置消防设计的重要组成部分 通道的宽 高 转弯半 径等都要满足所配备的消防车使用要求 目前装置的消防设计 只表达装置边界线以内的消防设施的设置情况 而对边界线以 外消防通道及消火栓设置情况不予表示 应该说这种设计文件 表达是不全面的 因为装置四周的消防通道设置是装置消防不 可缺少的 建议今后的装置消防设计文件对此应予补充 这样 才能表达出装置消防设计的全貌 3 2 火灾报警系统 一般包括感烟 感温和火焰等自动报警器 以及手动报警 按钮和电话报警等 控制室应有信号显示盘 必要时 消防站 也应配有重复显示盘 并明确表示设置位置及类型 3 3 灭火系统 1 消防水系统 管网 消火栓 消防炮 箱式消火栓 2 蒸汽灭火系统 加热炉蒸汽灭火 半固定式蒸汽软管 汽幕 3 灭火器 4 固定水喷淋系统 水幕系统 5 固定 半固定式消防竖管 6 其它局部设置的泡沫 气体 干粉等灭火设施 4 装置消防设计的基本条件装置消防设计的基本条件 4 1 外部条件 消防站 人员编制 车辆配备 车型 性能 数量 报警形 式 位置等 消防水系统 管网类型 高 低 独立等 装置水压 可供 水量 管网布置 消防供水可持续时间等 泡沫灭火系统 类型 设置方式 泡沫站设置 可供混合 液量等 装置区域图 附有消防水管网 消火栓及消防道路布置 4 2 内部条件 项目设计规定 pfd 图 平面布置图 物料及工艺流程危 险性分析等资料 根据 pfd 图 平面布置图找出重点保护对象 设置消防设 施 平面布置是否满足消防车的灭火要求 5 装置内消防设施设置的一般原则装置内消防设施设置的一般原则 装置内的消防设施主要为岗位操作人员应急使用 现代化 装置均采用计算机控制 装置外操作值班人员很少 所以 要 求设置的消防设施不但要操作方便 且一二人便可操作 可以 满足应急使用 5 1 灭火器 可有效扑灭初期火灾 实践表明 用灭火器扑灭的火灾占 装置发生火灾的 40 设置的灭火器应对全装置给予覆盖性的 保护 5 2 半固定式蒸汽软管 蒸汽用于灭火和控制火势均很有效 实践表明 用蒸汽扑 灭的火灾约占火灾总数的 30 蒸汽可连续供给用于灭火 其 设置应能对装置的危险区提供覆盖性保护 5 3 箱式消火栓 用长 20 30 m 的 25 40 mm 水带与消火栓固定相连 水 枪应为可调式 既可喷直流水柱 又可喷雾状水流 一二人可 操作 设于火灾中需首先进行冷却保护的设备附近 如介质温度 超过自燃点的热油泵 换热器 管道阀组 加热炉等设备 距 保护对象的距离不宜小于 15 m 5 4 固定式水炮 用于保护危险的设备群及较高的危险设备 如多层冷换框 架 反应器 地面上密集的危险设备群等 亦可设置为对装置 内的危险场所进行覆盖性保护 水炮可喷柱状和雾状水 设置 位置距保护对象的距离不宜小于 15 m 且保证水流能喷到保护 对象而在装置检修时不易被碰坏之处 5 5 半固定式消防竖管 用于多层框架 多层厂房 沿梯子敷设 主要供消防人员 使用 免去消防人员敷设水带 可有效的争取时间进行火灾扑 救 竖管下部接口设在便于操作的地点 可供水或泡沫混合液 5 6 消火栓 沿装置内消防车道布置 间距不宜大于 50 m 一般与消防 车配套使用 在高压消防水系统中可独立使用 直接向水龙带 水枪 移动炮等供水 5 7 蒸汽灭火系统及汽幕 蒸汽灭火主要用于加热炉炉膛火灾 汽幕常设置在加热炉 附近和气体加工且泄漏几率高的装置 在大量烃气体泄漏时 用于阻隔 驱散烃类气体 防止与加热炉等明火相遇 引发爆 炸火灾 5 8 固定式水喷淋系统 主要用于特殊危险场所的保护 如火灾时人不易靠近而需 及时提供冷却水保护 否则会造成爆炸或火灾迅速蔓延 的场所 由于防堵塞维护工作较复杂 若能使用固定水炮保护而不用水 喷淋则较好 但炼油装置很少用 5 9 水幕系统 一般用于阻隔热辐射 防止火灾蔓延 用于特殊场所 如 不能提供规定的防火距离 可设置该系统 多用于装置的扩建 工程及大型库房的防火分区 5 10 局部的泡沫灭火设施 可设于火灾发生几率高的高温热油设备附近 或个别需用 抗溶性泡沫灭火的设备附近 6 结束语结束语 以上仅对炼油装置的消防设计作了一般性的介绍 具体设 计中应对以下几点作深入了解 方能较好地完成设计 1 掌握全厂性消防设施的设置及运行情况 2 对工艺流程进行深入了解 弄