天然气处理站消防喷淋系统的应用与分析

李丽杰（大港油田公司天然气公司 天津 大港 300280）

一、消防喷淋系统现状

1.生产装置区及储罐区的消防设施

天然气处理站建有3具1000m3消防水罐，1座3000m3消防水池，消防储备水量达到5000m3。消防泵房内配备四台型号为XBD12/80-200D/4-W的消防泵，2台型号为LSG(B)65-250TJ的稳压泵。生产装置区、储罐区、充装区等区域均设有消防冷却水环状管网，管网上设有消防水泵接合器、消防水炮及消火栓，轻烃罐区设有泡沫环状管网，管网上设有泡沫炮和泡沫栓。并在液化气球罐区和轻烃罐区设置了消防喷淋灭火系统，对液化气球罐和轻烃储罐进行冷却保护。

2.消防喷淋系统功能

在中控室内及二期装置区、液化气球罐区、轻烃罐区四周设有火灾报警按钮，报警信号传至中控室。消防管网长期充水并稳压于0.50MPa，消防泵房内消防泵出口至消防管网和喷淋系统的供水干管、喷淋间各喷淋管线均安装相应的消防控制电动阀门，达到运程控制和现场自动/手动均可开关阀门。

二、消防喷淋系统总体运行方案

中控室DCS上位机中设有远程启动消防泵、消防控制阀门的按钮，当液化气球罐着火时，启动消防泵及相应的喷淋控制电动阀门进行自动喷淋降温灭火。轻烃储罐着火时，启动消防泵、相应的喷淋控制电动阀门进行自动喷淋降温，并启动泡沫比例混合装置的控制电动阀门进行泡沫灭火。

消防泵开始工作后，稳压泵停止运行，并打开消防水罐对消防水池的补水阀，消防水罐对消防水池进行补水；同时开启市政管网对消防水罐、消防水池的补水阀，市政管网对消防水罐、水池进行补水。

三、消防喷淋系统远程控制操作方法

1.远程启、停消防泵操作

中控室操作人员在DCS上位机中用鼠标点击需要启动泵的图标，弹出启动画面，点击“手动、自动”切换按钮，切换成“手动”状态，用鼠标点击“启泵按钮”，消防泵启动；用鼠标点击“停泵按钮”，消防泵停止。

2.逻辑远程启、停消防泵操作

中控室操作人员在DCS上位机中用鼠标点击消防泵的图标，弹出启动画面，点击“手动、自动”切换按钮，切换成“自动”状态。此时消防泵进入逻辑远程控制方式。用鼠标点击“启泵”和“停泵”按钮，无法实现消防泵的操作。

操作人员按下中控室内或现场按钮箱内的任何一个报警按钮时，消防泵按照设置好的顺序每隔15秒启动一台，共启动三台。拔出按钮，消防泵停止。

四、消防喷淋系统控制电动阀门操作方法

1.就地电动操作

就地电动操作时，使电动蝶阀的电动头上“LOCAL/STOP/REMOTE”英文标识中的“LOCAL”指向右边凸缘，即可以进行现场电动操作。此时，控制室DCS上位机显示“L”，代表就地控制方式。

关闭阀门时，将“LC/LO”旋钮上的“LC”指向左边凸沿，然后放开，阀门即开始电动关闭；将“LC/LO”旋钮上的“LO”指向左边凸缘，然后放开，阀门即开始电动开启。在阀门开启或关闭过程中，将“LOCAL/STOP/REMOTE”上的“STOP”指向左边凸沿，阀门可以停在中间位置。

2.运程电动操作

远程操作时，将现场电动蝶阀的电动头上“LOCAL/STOP/REMOTE”英文标识中的“REMOTE”指向右边凸沿，即可以由中控室DCS上位机中对阀门进行远程操作。此时，控制室DCS上位机中显示“R”，代表远程控制方式。

操作人员在中控室DCS上位机中用鼠标点击需要操作电动蝶阀的图标，弹出启动画面，点击“手动、自动”切换按钮，切换成“手动”状态，用鼠标点击“开阀”按钮，电动蝶阀打开；用鼠标点击“关阀”按钮，电动蝶阀关闭。

3.运程逻辑操作

把电动蝶阀调到远程控制方式，控制室DCS上位机中显示“R”，代表远程控制方式。操作人员在DCS上位机上用鼠标点击需要操作电动蝶阀的图标，弹出启动画面，点击“手动、自动”切换按钮，切换成“自动”状态，此时电动碟阀进入逻辑远程控制方式。用鼠标点击“开阀”和“关阀”按钮，无法实现电动碟阀的操作。

操作人员按下中控室内或现场按钮箱内的任何一个火灾报警按钮时，电动蝶阀动作顺序按照设置好的“消防喷淋系统逻辑控制图”动作。拔出按钮，电动蝶阀回到原始状态。

五、泡沫系统操作方法

1.泡沫比例混合装置前后电动蝶阀的远程电动操作和远程逻辑操作执行上述4.2和4.3的操作。

2.远程操作时，将泡沫比例混合装置前后电动蝶阀电动头上的英文标识“REMOTE”指向右边凸沿，即可以由DCS上位机中对阀门进行远程操作，控制室DCS上位机中显示“R”。

3.在中控室内DCS上位机中打开泡沫比例混合装置前后电动蝶阀。

4.现场手动打开泡沫比例混合装置进口阀门，消防冷却水挤压泡沫比例混合装置内的泡沫剂。

5.打开泡沫比例混合装置出口阀门后，泡沫进入消防水管线，泡沫系统可用。

六、消防喷淋系统应用效果分析

1.消防泵出口水力阀应用效果分析

天然气处理站消防喷淋控制系统自2010年投入应用以来，存在的主要问题是消防泵出口水力阀打开过大，使得消防泵出口流量迅速增大，进而造成消防泵电机电流瞬间过大而自动报警停泵。通过厂家多次进行现场调试，消防泵出口水力阀在启动消防泵后能够正常打开，解决了因电机电流过载造成消防泵自动报警停泵的问题。

2.消防泵运行效果分析

通过同时启动两台、三台或四台消防泵进行测试时发现，消防泵经常出现电机电流瞬间过大而自动报警停泵的现象。经过多次测试和分析，发现问题在于消防泵电机软启动的时间过短使得电机电流上升较快造成过电流所致，采取的措施是将消防泵电机的软启动时间由原来的设定值10秒改为30秒，再启动消防泵时，未在出现消防泵自动报警停泵的现象，目前，满足了同时启动多台消防泵进行应急处理的需要。

3.消防喷淋系统应用效果分析

为了保证储罐区消防喷淋系统完好备用，能够在应急抢险过程中及时发挥作用，天然气处理站每年对液化气球罐区和轻烃球罐区消防喷淋系统消防及喷淋管线过滤器及喷淋盘管喷头进行一次拆检和清洗，保证了消防喷淋系统不漏、不堵，出水畅通，对罐体进行喷淋时能够迅速达到冷却罐体降低罐体温度的作用，满足安全生产应急抢险需求。

结论

经过对消防喷淋系统的多次测试及季度应急演习时的测试效果来看，天然气处理站消防喷淋系统应用效果良好，适合安全生产应急需要。为了进一步提高天然气处理站消防喷淋系统的整体消防作战能力，达到全部实现远程控制的功能，鉴于该站生产装置区消防管网上设置的消防炮需要现场手动开启和关闭来达到进行初期火灾的灭火处置，可以采用自动消防炮定位灭火技术，即利用信息处理主机检测到探测器报警阀后自动启动声光报警，自动控制相应的自动消防炮扫描、定位，自动开启消防泵和电动阀实施灭火，在中控室和现场均可实现自动消防炮的开关，可以解决大空间和定点快速扑救的难题，灭火效果显著。

[1]《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-1998.