天然气分公司
油气处理场站
消防系统分析与探讨
魏荣秋黄满堂
规划设计研究所
二零一四年二月
目录
一、概述 (1)
二、天然气分公司生产装置建设现状 (1)
三、生产装置区火灾危险性分类及站场等级划分 (1)
四、生产装置区消防设施的设置要求 (3)
1、生产装置区消防水量的确定 (3)
2、各站应设置的消防水泵和储水罐 (6)
3、轻烃罐灭火干粉量确定 (7)
4、消防系统控制方式及原理 (7)
5、消防系统管网 ........................................... 错误！未定义书签。
六、分析论证结论 (21)
大庆油田天然气分公司油气处理装置消防系统分析与探讨
天然气分公司油气处理场站
消防系统分析与探讨
魏荣秋黄满堂
规划设计研究所
摘要：根据现行有关设计防火规范的规定，针对天然气分公司油气处理场站规模，确定场站等级、火
灾类别及消防系统规模，结合各场站消防系统现状，核查并找出缺陷，制定合理的整改措施。
关键词：场站等级；火灾类别；消防设施；消防储水量；消防流量；消防压力；射程；喷淋强度；自
控连锁。
一、概述
天然气分公司现有十个油气加工大队、三个储运大队，拥有7套深冷装置，10套浅冷装置、10套原油稳定装置，22套轻烃罐区，以上区域均属于易燃易爆场所，做好防火措施，是安全生产的重要保障，现各装置均具有较完善的消防系统。但由于各类现行防火规范的修改，已建的场站消防系统的规模、设施及供水压力与新标准有些差距，按照“预防为主，防消结合”的方针，对各站原有消防系统进行核查，找出缺陷，制定合理的整改措施。
二、天然气分公司生产装置建设现状
已建原油稳定装置10套，年设计处理能力2960万吨。其中2套装置采用负压稳定工艺，4套装置采用微正压闪蒸工艺，4套装置加热蒸馏工艺，见附表-1。
已建天然气处理装置17套。其中湿气浅冷10套，设计处理量410×104m3/d，湿气深冷装置5套，设计处理量370×104m3/d，湿气处理能力780×104m3/d；干气深冷2套，设计处理能力230×104m3/d，见附表-2。
已建轻烃储罐区8000～300 m3共22座，见附表-3。
三、生产装置区火灾危险性分类及站场等级划分
根据《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004第3.1条规定对各场站进行火灾危险分类及站场等级划分，见表3-1。
注：深冷、浅冷装置处理量单位以104m3/d，原稳装置处理量单位以104t/d，罐区为总容量，单位以m3。
四、生产装置区消防设施的设置要求
天然气油气生产装置区消防设施的设置，应根据其规模、油品性质、储存容量、储存温度、场站级别、火灾危险性来确定，除集气站、配气站、输气站、清管站、计量站及五级压气站、注气站可不设消防水设施外。其它级别生产场站均应设置消防水设施，消防水设施种类有移动式地上或地下式消火栓，固定式水炮，冷却水雾喷淋设施。四级及四级以上场站均应设置干粉灭火设施，各场站消防设施配置应满足表4-1。
注：根据建规条文说明第8.2.3条，建筑高度大于15m,宜设置固定消防水炮，因此消火栓型式根据装置区设备高度及火灾危险性来确定，原稳稳定塔高度为28m,深冷脱甲烷塔为45m。
1、生产装置区消防水量的确定
1）各生产区消防用水量不应小于以下标准值见表5-1、表5-2
表5-1 装置区的消防用水量标准值
表5-2 罐区的消防栓用水量标准值
2）消火栓、水炮、水雾喷头在额定压力下的用水量表5-3
表5-3 消防设施用水量标准值
3）不同规格轻烃罐的喷淋冷却水量见表5-4
表5-4 轻烃罐喷淋用水量
4）各装置区消防水量
根据不同装置实际情况，配置相应的消防水设施，原稳装置区由于稳定塔高度为28m，深冷装置区由于脱甲烷塔高度45m，当发生火灾时，原稳区需配置射程不小于40m消防设施，深冷区需配置射程不小于62m消防设施，因此以上两类装置区消防水配备以水炮为主要消防水设施，消防栓为辅助设施。轻烃罐区由于是重点消防防范场所，发生火灾，着火罐辐射极大，因此轻烃罐区不仅需配备喷淋设施、水枪，并应配备水炮。各场站轻烃罐为卧式储罐，布置方式为并列布置，罐壁净间距为3m，根据规范要求，对于卧式罐，距着火罐直径和长
度之和一半的1.5倍范围内罐为保护对象，对于球罐，距着火罐直径的1.5倍范围内罐为保护对象。各场站装置区消防水量见表5-5
表5-5油气处理装置区消防水量配置要求
注：消防栓、水雾喷头用水量按工作压力0.35Mpa确定，水炮用水量按SP40额定工作压力0.87Mpa确定。
2、各站应设置的消防水泵和储水罐
根据消防冷却供水泵房规模应满足所在场站一次最大火灾的需要和连续供水为6h的要求，确定各站的消防供水规模和消防储水量见表6-1
表6-1油气处理场站消防供水规模和消防储水量要求
注：消防泵扬程按水炮的额定压力确定，消防栓和水雾喷头供给压力采用活塞式减压阀调至0.35Mpa。3、轻烃罐灭火干粉量确定
天然气初加工装置的原料、介质、产品均为易燃易爆烃类，该物质灭火应采用干粉，主要成分为碳酸氢钠，消防灭火干粉用量为单位面积8.8Kg，供给时间不小于60s。各种规格轻烃罐灭火干粉用量见表6-1
表6-1轻烃罐干粉灭火用量要求
注：针对我公司油气处理生产装置，要求选用1.0~2.0t型干粉炮车，射程不小于40m。
4、消防系统控制方式及原理
1）消防储水罐自控系统设置
水罐设置液位传感器，一路信号传至进水管电动阀，电动阀根据传感器传出高低液位信号控制进水管电动阀自动开关，保证水罐急时补水。一路信号传至消防水泵控制柜，控制水泵低液位停泵。另一路信号传至主控室ME，监控水罐液位。
水罐外壁设置液位标尺，满足直接观察水罐液位。
水罐设置温度传感器，信号传至主控室ME，监控水罐温度，调节伴热管线控制阀，控制水罐温度15℃。
2）消防水泵自控系统设置
消防水泵启停根据水泵出水汇管的压力进行PLC控制，信号来自出水汇管压力传感器，设定值为0.75~0.85Mpa。水泵根据不同压力值，PLC自动控制启动或停止。水泵启动要软启动。控制柜并设置手动启动。
稳压循环水泵采用100m3/h变频稳压设备，保证压力值在0.86~0.9Mpa之间运行，回流管安装定值自动回流阀，确保管网压力，保证消防水罐中的水48h循环一次。
每台消防水泵启、停信号和稳压设备运行信号传至主控室ME。
3）轻烃罐喷淋控制系统设置
根据水喷雾灭火系统设计规范要求，喷雾灭火响应时间45s，冷却响应时间60s，喷淋阀组间距轻烃罐不应大于60m，采用自动雨淋阀组控制，并具有手动应急操作动能，雨淋阀启动根据轻烃罐设置的感烟、感温、可燃气体探头信号同时控制，并要求三种信号同时作用方可启动，雨淋阀启动信号及轻烃罐感烟、感温、可燃气体探头信号传至控制室，并设置雨淋阀启动功能。
5、消防系统管网
消防水泵至水罐吸水管应设置两根，每根吸水管流量不应小于装置区最不利点最大消防用水量。装置区供水管网应设置为环状，管网试压为 1.6Mpa，管线内壁做环氧粉末喷涂防腐，外壁做沥青加强防腐，管顶埋深为地冻线以下0.15m，喷淋水管均采用镀锌钢管。
自控流程图
五、各场站消防状况及存在问题
1、杏Ⅴ-Ⅰ站消防现状及存在问题
杏Ⅴ-Ⅰ站消防现状统计表
根据杏Ⅴ-Ⅰ站消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：
1）消防水储罐容积小，无自动补水设施。
2）消防水泵流量小，扬程低不满足水炮射程要求。
消防系统未设稳压循环泵，一不能使消防管网保持稳定的消防压力，二由于系统内水为死水，无流动，水质易变质、对设备和管线易增加腐蚀。
3）轻烃罐区消防水炮配置少。
4）整个消防系统无自动连锁控制，轻烃罐未安装烟感、温感探头及喷淋系统未安装雨淋阀。
5）浅冷区轻烃沉降罐未设计消防水喷淋。
2、杏三站消防现状及存在问题
杏三站消防现状统计表
根据杏三站消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：
1）消防水储罐容积小，无自动补水设施。
2）消防水泵流量小，扬程低不满足水炮射程要求。
消防系统未设稳压循环泵，一不能使消防管网保持稳定的消防压力，二由于系统内水为死水，无流动，水质易变质、对设备和管线易增加腐蚀。
3）原稳区、轻烃罐区未设置消防水炮；原稳区未设置干粉炮车
整个消防系统无自动连锁控制，轻烃罐未安装烟感、温感探头及喷淋系统未安装雨淋
阀。
4)杏三两套装置消防管线没有达到环装，原稳装置区去浅冷装置地下消防栓管线是盲
点没有回路。
3、杏九站消防现状及存在问题
杏九站消防现状统计表
根据杏三站消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：
1)消防水储罐容积小，无自动补水设施。
2)消防水泵流量小，扬程低不满足水炮射程要求。
3)循环稳压泵压力低满足不了系统回流控制压力。
4)原稳区未设置干粉炮车。
5)厂区所有消防水管线设计埋深1.65米，达不到防冻层。
6)消防喷淋系统，均无火灾自动探测系统，消防水泵及喷淋控制阀等均为手动。
7)消防水系统冬季无法正常投用，为防止冬季运行造成消防水系统冻堵，进入冬季需
进行扫线停用，2011年5月经测试从启动消防水系统，到消防水系统达到一定压力，达到救火能力需近15分钟，冬季一旦发生火灾,不能在最佳时间投用消防水系统,存在着极大的安全隐患。
8)浅冷装置区、轻烃罐区消防栓配置较少，仅有2个室外地上消防栓。
4、萨南站消防现状及存在问题
萨南站消防现状统计表
根据萨南站消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：
1) 消防水储罐容积小，无自动补水设施。
2) 消防水泵扬程低、不满足水炮射程要求。
3) 循环稳压泵压力低满足不了系统回流控制压力。
4) 消防水罐腐蚀渗漏严重，无法使用,存在安全隐患。
5)消防水管线运行超过15年，管线腐蚀穿孔时有发生。管线内外腐蚀比较严重，部
分管线埋深较浅，部分消防水管网还为支线，达不到环状。冬季消防水管网不能运行。
6) 室外地下式消防栓在使用上比较繁琐，另外现有消防栓井均为钢结构防腐防渗式，
井体没有保温防护层，冬季消防栓井保温效果不好，有消防栓冻裂现象。
7) 原稳区、深冷区未设置消防水炮，干粉炮车。
8) 整个消防系统无自动连锁控制，轻烃罐未安装烟感、温感探头及喷淋系统未安装
雨淋阀。
5、北Ⅰ-Ⅰ站消防现状及存在问题
北Ⅰ-Ⅰ站消防现状统计表
根据北Ⅰ-Ⅰ消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：
1) 消防水储罐容积小，无自动补水设施。
2) 深冷区、轻烃罐区未设置干粉炮车。
3) 消防系统未设稳压循环泵，一不能使消防管网保持稳定的消防压力，二由于系统
内水为死水，无流动，水质易变质、对设备和管线易增加腐蚀。
4）整个消防系统无自动连锁控制，轻烃罐未安装烟感、温感探头及喷淋系统未安装雨淋阀。
6、北Ⅰ-Ⅱ站消防现状及存在问题
北Ⅰ-Ⅰ站消防现状统计表
根据北Ⅰ-Ⅱ消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：
1）消防水储罐容积小，无自动补水设施。
2) 深冷区、轻烃罐区未设置干粉炮车。
3) 整个消防系统无自动连锁控制，轻烃罐未安装烟感、温感探头及喷淋系统未安装
雨淋阀。
7、北压站消防现状及存在问题
北压站消防现状统计表
根据北压站消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：
1) 消防水储罐容积小，无自动补水设施。
2) 消防水泵流量小，扬程低不满足水炮射程要求。
3) 轻烃罐区未设置消防水炮；浅冷装置区未设置干粉炮车。
4) 整个消防系统无自动连锁控制，轻烃罐未安装烟感、温感探头及喷淋系统未安装
雨淋阀。
5) 消防管线埋设浅，冬季由于冻胀消防井向上位移，造成管线与消防井连接撕裂。
8、北Ⅱ-1站消防现状及存在问题
北Ⅱ-1杏九站消防现状统计表
根据北Ⅱ-1消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：
1)消防水储罐无自动补水设施；
9、北Ⅱ-2站消防现状及存在问题
北Ⅱ-2站消防现状统计表
根据北Ⅱ-2消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：
1)消防水储罐无自动补水设施；
2)深冷区未设置干粉炮车。
10、喇二站消防现状及存在问题
喇二站消防现状统计表
根据喇二浅冷站消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：
1) 消防水储罐容积小，无自动补水设施。
2) 消防水泵流量小，扬程不满足水炮射程要求。
3) 消防系统未设稳压循环泵，一不能使消防管网保持稳定的消防压力，二由于系统
内水为死水，无流动，水质易变质、对设备和管线易增加腐蚀。
4) 轻烃罐区未设置消防水炮数量少。
5) 浅冷区未设置干粉消防炮车。
6) 整个消防系统无自动连锁控制，轻烃罐未安装烟感、温感探头及喷淋系统未安装
雨淋阀。
11、南压浅冷站消防现状及存在问题
南压浅冷站消防现状统计表
根据南压站消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：
1) 消防水储罐容积过大，无自动补水设施。
2) 装置区未设置干粉炮车。
3) 消防水泵流量大，扬程过大。
4）整个消防系统无自动连锁控制轻，烃罐未安装烟感、温感探头及喷淋系统未安装雨淋阀。
5) 防系统未设稳压循环泵，一不能使消防管网保持稳定的消防压力，二由于系统内
水为死水，无流动，水质易变质、对设备和管线易增加腐蚀。
6) 消防管线埋设浅，冬季由于冻胀消防井向上位移，造成管线与消防井连接撕裂，
并容易冻堵。
12、南压深冷站消防现状及存在问题
南压深冷站消防现状统计表
根据北压站消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：
1）消防水储罐无自动补水设施。
2）深冷区未设置消防水炮、干粉炮车。
3）轻烃罐区未设置干粉炮车。
4）整个消防系统无自动连锁控制，轻烃罐未安装烟感、温感探头及喷淋系统未安装雨淋阀。
13、东油库原稳站消防现状及存在问题
东油库原稳站消防现状统计表
根据东油库原稳站消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：1）消防水储罐容积小，无自动补水设施；
2）消防水泵扬程不满足水炮射程要求；
3）原稳区、轻烃罐区未设置干粉炮车；
4）整个消防系统无自动连锁控制，轻烃罐未安装烟感、温感探头及喷淋系统未安装雨淋阀。
5）消防管线埋设浅，冬季由于冻胀消防井向上位移，造成管线与消防井连接撕裂。
14、中七浅冷站消防现状及存在问题
中七浅冷站消防现状统计表
根据中七浅冷站消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：1）消防水储罐容积小，无自动补水设施；
2）消防水泵流量、扬程不满足水炮射程要求；
3）轻烃罐区未设置干粉炮车；
4）整个消防系统无自动连锁控制，轻烃罐未安装烟感、温感探头及喷淋系统未安装
雨淋阀。
5) 消防管线埋设浅，冬季由于冻胀消防井向上位移，造成管线与消防井连接撕裂。
15、南八站消防现状见及存在问题
南八站消防现状统计表
根据南八站消防现状统计表，现有消防系统配置存在以下缺陷：
1）消防水罐无自动补水设施；
2）消防水泵流量不满足要求。
3）原稳、深冷区未设置干粉炮车。
4）轻烃罐水炮射程小。
5）原稳区未设置水炮。
6）原稳轻烃罐未安装烟感、温感探头及喷淋系统未安装雨淋阀。
16、杏一油气处理站消防现状及存在问题
杏一油气处理站消防现状统计表