浅谈某LNG液化天然气调峰工厂和CNG加气母站合建站给排水及消防设计

杨俊英

摘 要：某工程为LNG液化天然气调峰工厂和CNG加气母站合建站的给排水及消防部分设计，部分设计主要是根据工程项目的具体功能及用途，给排水及消防给水设计按最终规模一次实施。

关键词：给排水；消防设计；消防给水

中图分类号：TE64 文献标识码：B 文章编号：1671-3362（2013）07-0075-02

1 工程概况

某工程为LNG液化天然气调峰工厂和CNG加气母站合建站。CNG加气母站设计处理能力为30×104Nm3/d；LNG液化天然气调峰工厂设计处理能力为60×104Nm3/d。工程选址于某工业园区内，占地面积约6.7hm2。本工程的给排水及消防部分设计主要是根据工程项目的具体功能及用途，给排水及消防给水设计按最终规模一次实施。

2 方案设计

2.1 给水系统

LNG工厂位于工业园区，给水直接从市政管网上引接。

2.1.1 生活给水及设备、场地冲洗用水

LNG工厂生活用水主要为各建筑单体用水，用水量为10m3/d。设备、场地冲洗用水量为5m3/d。

2.1.2 循环水

LNG工厂循环水量为250m3/h，循环水正常补水量按循环量2%计，补水量为5m3/h。循环水系统的设计规模为300m3/h。

2.1.3 脱盐水

LNG工厂天然气脱二氧化碳单元需连续补充除盐水量为1.0m3/d，考虑开停工时工艺装置所需冲洗水30m3/次，溶液配制所需除盐水量60m3/次，选择1套除盐水装置，采用RO反渗透纯水制备成套设备。处理能力2m3/h。

2.1.4 绿化给水

站区绿化总面积18000m2，绿化用水定额按3.0L/（m2·d）考虑，绿化用水量54m3/d。

2.2 排水系统

2.2.1 生活污水及生产废水

LNG工厂排出的污水主要是生产废水、场地冲冼水、生活污水等。正常生产废水2.5m3/d，生活污水9.5m3/d。

生活污水及生产废水排入站区DN300的排水管线，经化粪池预处理后排入市政排水管网。

2.2.2 检修污水

检修污水约200m3/a。因水量很少，建100m3检修污水池。检修污水先储存在池内，定期用车拉至环保部门指定的地点处理。

2.2.3 事故污水

根据国家安监总危化[2006]10号文件规定，LNG工厂应设置事故应急池，用于收集事故状态下的事故废液。消防污水通过LNG储罐防火堤、事故应急池暂存，最后转送到市政污水处理厂处理。

2.2.4 雨水

区域内的雨水系统，根据厂区设计地坪坡度，分片经管渠收集后由管道就近排至厂外的自然水体。

2.3 消防系统

2.3.1 消防方式

LNG工厂采用稳高压消防给水系统。火灾时由消防泵向消防给水系统提供足够的消防水量和水压，平时由消防稳压装置维持消防给水管道系统的压力。

罐区设置固定式水喷雾系统及固定干粉灭火系统。罐区、生产装置区及装车区设置移动式高倍数泡沫灭火系统。事故应急池设置固定式高倍数泡沫灭火系统。

2.3.2 消防用水量

根据《石油天然气工程设计防火规范》（GB50183-2004）规定，发生火灾时，按同一地点发生1次火灾计，厂内液化天然气罐区消防用水量最大，所以消防用水量按LNG罐区进行计算。

储罐区有1座5000m3LNG储罐，采用混凝土外罐的双层壳罐，外罐外形尺寸Φ22300mm，罐壁高H=21800mm。火灾危险性类别为甲类。

根据《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004第10.4.5条，储罐顶需设固定式水喷雾系统。消防余量依据《液化天然气设备与安装陆上装置设计》GB/T22724-2008，考虑为100L/s。固定式高倍数泡沫灭火系统泡沫液用水量140m3。

固定式消防冷却用水量：供水强度20.4L/（min·m2） （罐顶面积），冷却水供给流量132.7L/s，储罐冷却水延续时间6h。

计算结果：总消防用水量为5166.32m3。

2.3.3 消防水压

LNG工厂设置独立的稳高压消防给水系统，根据计算结果，确定消防压力为1.2MPa。

2.3.4 消防给水系统

3.3.4.1 消防管网

消防管道沿厂内道路成环状布置，工艺装置区、罐区环状管网管径为DN400，其余区域的环状管网管径为DN200，在环状管网上适当位置设置消防炮、消火栓，其间距不大于60m。其余建筑室外消火栓间距不大于120m，保护半径不大于150m。消防环状管道采用阀门分成若干独立段，每段内室外消火栓数量不超过5个。

建筑物室内消防根据规范设置室内消火栓，室内消防给水系统管网均与室外消防给水环网相连。

2.3.4.2 消防冷却水系统

根据《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004第10.4.5条，LNG储罐顶需设固定式水喷雾系统。系统由消防冷却水泵、消防给水管道、消防冷却水管网、喷头和阀件等组成。

2.3.5 移动式高倍数泡沫灭火系统

以《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004第10.4.6条为依据，在生产装置区、装车区、储罐区应设置移动式高倍数泡沫灭火系统。

移动式高倍数泡沫灭火系统采用拖挂移动型泡沫（高倍数）灭火装置，泡沫混合比3%。泡沫控制发泡倍数为1：500。由车载式泡沫发生器、比例混合器、泡沫液罐、水带等组成。

泡沫混合液流量2700L/min，连续供给时间40min；火灾延续时间内，泡沫混合液总用量108m3，灭火用水量104.76m3，泡沫用量3.24m3。

选用MPY1500（1.5m3泡沫容量）拖挂移动型水力高倍数泡沫灭火装置3套；每套配PQ16泡沫喷枪1支。

2.3.6 固定式高倍数泡沫灭火系统

根据《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004第10.4.6条规定，事故应急池设置固定式全淹没高倍数泡沫灭火系统。该系统由泡沫消防泵、平衡压力式比例混合装置（带泡沫液储罐）、泡沫产生器、泡沫枪及泡沫混合液管道组成。

泡沫混合液供给强度为7.2L/（min·m2），连续供给时间40min；火灾延续时间内，泡沫混合液流量72L/s，灭火用水量140m3，泡沫用量9m3。

2.3.7 固定式干粉灭火系统

以《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004第10.4.7条为依据，在液化天然气储罐通向大气的安全阀出口管新设置一套局部应用固定干粉灭火系统。灭火剂采用ABC超细干粉灭火剂。

固定式干粉灭火系统由干粉罐、动力气瓶、减压阀、过滤器、启动瓶、阀门、输粉管、喷嘴等组成。单个喷头输送速率为0.50kg/s，系统采用一套30kg强力型预置灭火装置，干粉喷射时间60s。

2.3.8 消防设施

消防泵房1座，内设置：2台消防冷却水泵（Q=250L/s，H=120m，1用1备）；1套全自动消防稳压装置（Q=18m3/h，H=120m）；2台泡沫消防泵（Q=80L/s，H=120m，1用1备）；10m3压力式高倍数泡沫（1：500）比例混合装置1套。

消防水储水装置：3000m3消防储备水池2座。