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超細幹粉滅火裝置應用於乙醇儲罐消防的可行性研究

發布日期:(2016-9-12)   點擊次數:609

一、前言


為進一步調整能源消費結構,開發石油替代資源,有效降低汽車尾氣汙染物排放,促進農業生產、消費的良性循環和可持續發展。經國務院同意,國家發改委、公安部、財政部、質檢總局8部委決定在我國部分地區開展車用乙醇汽油擴大試點工作。自2002年6月30起,在河南鄭州、洛陽、南陽和黑龍江哈爾濱、肇東等5城市開展了為期一年的車用乙醇汽油試點工作後,吉林、黑龍江、遼寧、河南、安徽5省及湖北、山東、河北和江蘇4省的部分地區到2005年底要基本實現乙醇汽油替代其他汽油。


由於化學成分不同,針對車用乙醇汽油的消防措施需要重新調整和認識。了解這一替代能源的屬性,準確掌握其消防常識非常必要。乙醇汽油在經營、運輸、儲存消防上有了更高的要求,而乙醇儲罐的防火必須選擇針對性強且高效的滅火產品。


   二、乙醇燃料特點


車用乙醇是指在汽油組分油中,按體積比加入一定比例(我國規定10%)的變性燃料乙醇調配而成的一種新型清潔車用燃料。變性燃料乙醇是通過專用設備、特定工藝生產的高純度無水酒精,經過變性處理後,不能食用,是供調配車用乙醇汽油的專用酒精。車用乙醇汽油的標號是在汽油標號前加字母“E”,品種與普通汽油一樣,即:E90# 、E93# 、E95# 、E97#。車用乙醇汽油適用於火花點燃式汽油發動機的各類車型、電噴式或化油器式的各類轎車和各類輕、中、重型汽油卡車。車用乙醇汽油有以下特性和優點:①它增加汽油中的氧含量,使燃燒更充分,徹底有效地降低了尾氣中有害物質的排放,可使汽車尾氣中的一氧化碳和碳氫化合物含量分別下降30%和13%;②車用乙醇汽油中的變性燃料乙醇是一種性能優良的有機溶劑,能有效地消除油箱和油路係統中雜質的沉澱和凝結,有良好的油路疏通作用,減少了為清潔疏通油路而需要購買其他添加劑的費用開支;③有效防止火花塞、氣門、活塞頂部及排氣管、消聲器部位積炭的形成,可以延長主要部件的使用壽命。


三、乙醇儲罐消防對策


變性燃料乙醇是一種性能優良的有機溶劑,所以車用乙醇汽油在儲存、運輸、銷售、使用過程中的防火、滅火工作十分重要:


①在儲存過程中,油庫儲存普通汽油屬於非水溶性甲類液體,一般可選擇的滅火泡沫液是:當采用液上噴射時,應選用氟蛋白、水成膜或成膜氧蛋白泡沫液;當采用液下噴射泡沫滅火時,應選用氟蛋白,水成膜或成膜氟蛋白泡沫液。而儲存車用乙醇汽油,就必需選用滅火速度快、滅火效率高的滅火係統。因此原來油庫選用的泡沫液滅火係統必須更換為超細幹粉滅火係統。對於車用乙醇汽油的固定頂儲罐,應選用液上噴射超細幹粉滅火係統。這就要求對原來采用液下噴射泡沫滅火係統的儲罐進行改造,改成液上噴射滅火係統。對新建油庫則不應選用液下噴射泡沫滅火係統設計了。


②在運輸和使用過程中,運輸車輛和車輛配備的車用滅火器的選擇就更有局限性了,原來配備的泡沫滅火器就不適用了,最好的選擇就是ABC類幹粉滅火器。


停車庫所配備的滅火器也不能選用泡沫滅火器了,原來配備的泡沫滅火器應用同級別的ABC類幹粉滅火器替代。對於Ⅰ類地下汽車庫、Ⅰ類修車庫,若設置有泡沫噴淋滅火係統,所配備的泡沫液由於車用乙醇油的原因也應更換為抗溶性泡沫液,最好改為超細幹粉滅火係統。


③在銷售過程中,加油站配備的滅火器類型也受到了限製,按照《汽車加油加氣站設計與施工規範》的要求,每兩台加油機不少於1隻4kg手提式幹粉滅火器和1隻泡沫滅火器,這個規定與目前的實際滅火需要不相符,每兩台加油機應該配置2隻4kg手提式幹粉滅火器,用一隻4kg手提式幹粉滅火器,替代泡沫滅火器。


④對於執勤的消防部門,責任區內有油庫或加油站的,在原來備用普通泡沫的基礎上,應改用幹粉滅火器材。消防監督檢查人員在進行消防監督檢查時也應對車用乙醇汽油引起重視,督促有關單位和人員更換滅火劑。

超細幹粉非常適用於消滅乙醇火災,也適用於汽油火災。


   四、乙醇儲罐的消防設計方案  


1、設計原則


   鑒於對常規消防對策的利弊分析,多多棋牌推薦如下設計,並有信心得到了消防主管部門認可。  


   由於車用乙醇汽油的固定頂儲罐火災特點及消防難度,消防設計必須立足於自救。也就是說,在不依靠專業消防力量的前提下撲滅各類火災。 針對不同性質火災采取不同的消防措施。


   從罐區布置條件來看,完全由乙醇儲罐超細幹粉滅火係統消防設施來撲滅乙醇汽油火災是完全可以的。  


   在乙醇儲罐區設置超細幹粉自動滅火係統用於撲滅乙醇汽油火災,應該是當前最好的方案;為了增強滅火效果,多多棋牌強調應通過先進的無電源火災探測技術(熱敏線啟動)與滅火設備配套,將火災撲滅在初期狀態,即“早期發現、快速抑製、高效滅火”。  


   2、超細幹粉滅火劑的介紹  


  “哈龍”滅火劑是目前為止,被世界公認的最好的滅火劑,但到上世紀八十年代,人們認識到它對大氣臭氧層有強烈的破壞作用,已威脅到人類的生存環境,各國相繼采取措施,逐步淘汰哈龍滅火劑;根據聯合國環境署《蒙特利爾協議書》和我國政府批準執行的《中國消耗臭氧層物質逐步淘汰國家方案》規定,我國已於 2005 年 12 月 31 日完全停止哈龍 1211 的生產和使用, 2010 年將完全停止哈龍 1301 的生產和使用;因而幹粉滅火劑以其經濟、高效的滅火性能,成為我國滅火劑中的主力軍,被業界廣泛應用,特別是近幾年一些科研單位和消防企業積極進行幹粉滅火劑新產品的開發和研究,使幹粉家族新品倍出,尤以超細幹粉滅火劑代表了幹粉家族目前的最高水平。  


按其使用範圍,幹粉一般可分為普通幹粉和多用途幹粉兩大類。普通幹粉主要用於撲救甲、乙、丙類液體火災(B類火災)、可燃氣體火災(C類火災)以及帶電設備火災(E類火災),因而又稱BC類幹粉。多用途幹粉不僅適用於B類火災、C類火災和帶電設備火災,還適用一般固體火災(A類火災),因而又稱ABC幹粉;相對傳統型普通幹粉而言,超細幹粉滅火劑屬於目前幹粉家庭中的科技含量最高的新產品,據公安部發布的GA578-2005《 超細幹粉滅火劑》標準:超細幹粉明確概念為:“通過加壓、噴射,產生具有滅火性能的冷氣溶膠,平均粒徑不大於 20μm 的固體粉末滅火劑。”  


 傳統幹粉滅火劑是一種幹燥的固體粉末,主要由一種或多種具有滅火能力的無機鹽組分和疏水組分、惰性填料組成。滅火組分是幹粉滅火劑的核心,疏水組分主要有矽油和疏水白炭黑,惰性填料種類繁多,主要起防振實、結塊,改善幹粉運動性能,催化矽油聚合等作用。主要應用於撲滅固體、液體、氣體及電器設備火災等,但傳統幹粉滅火劑的主成分為磷酸銨鹽,流動性較差、易結塊、對保護物有一定腐蝕性,在應用中全淹沒效果差,目前以充填手提式滅火器為主,由於必須采用矽油包裹工藝防潮,幹粉粒徑在70微米左右,不能加工至20微米以下,滅火效果一般。  


“東海龍王”牌超細幹粉滅火劑是在普通幹粉的基礎上研發的一種新型滅火劑,是目前國內首家按新標準通過國家固定滅火係統和耐火構件質量監督檢驗中心檢測的滅火劑,而且它的主要滅火組分是采用一種新型礦物質材料,完全區別於其它幹粉的滅火劑,其主要特點表現在它可以自然防潮,具有良好的鬆散性、彌散性和良好的電絕緣性,並具有獨特的抗複燃性能,對深位火災尤其有效;由於不須采用矽油包裹工藝防潮,因而具備能加工至微米及以下的條件,其滅火效率在普通幹粉的基礎上提高了近十倍,能夠迅速地控製火勢和撲滅火災, 滅火時間在幾秒鍾內完成, 而且不易受火場地形、溫度等環境條件的影響,能夠繞過遮擋物實施滅火,超細幹粉成功地將幹粉滅火拓展到自動滅火領域。 對人畜無毒無害, 對環境的影響甚微。據國家科技部門的查新資料顯示,該滅火劑是目前世界上所有滅火劑中“滅火濃度最低、滅火效率最高、滅火速度最快”的一種。  


3、超細幹粉滅火係統介紹  


  超細幹粉滅火係統采用氣粉分離的方式,平時在滅火劑粉罐裏沒有壓力,確保滅火劑鬆散,氮氣瓶內儲存15Pma壓力,當火災發生後,滅火控製係統的引燃式起爆裝置打開氮氣瓶上的瓶頭閥,高壓氮氣快速進入粉罐,一部分氣流攪動滅火劑,使粉罐壓力瞬間上升到1.6Pma左右,這時壓力並關動作,超細幹粉滅火劑在氮氣的壓力驅動下通過輸粉管和專用噴頭噴射到乙醇儲罐內,啟動過程不超過十秒。超細幹粉滅火劑能在乙醇儲罐內形成全淹沒方式滅火,安全可靠。


   4、超細幹粉自動滅火係統設計  


  為了保證超細幹粉自動滅火係統的滅火有效性,在設計上多多棋牌根據乙醇儲罐特點,在每個貯罐內設有一個感溫探頭,當發生火災,火災信號傳送至控製係統的引燃式起爆裝置,推動滅火裝置總啟動器啟動瓶頭閥,瓶內高壓氣體流入粉罐,當粉罐內壓力升至1.4 MPa時,氣體啟動裝置將出粉閥開啟,超細幹粉在驅動氣體的推動下,高速氣粉流經相應出粉閥流入相應區輸粉管,經輸粉管由噴頭在乙醇儲罐內噴出滅火。


5、滅火係統的構成


超細幹粉滅火係統主要由易熔合金火災探測啟動裝置、貯氣瓶部件、粉罐部件及噴射部件四大部分組成。


1)易熔合金火災探測啟動裝置主要由易熔合金感溫探頭、熱敏線及啟動器等組成。


2)貯氣瓶部件主要由氮氣貯氣瓶、電磁瓶頭閥等組成。


3)粉罐部件主要由粉罐、超細幹粉滅火劑、壓力控製器、安全閥、出粉閥等組成。


4)噴射部件主要由輸粉管、噴頭等組成。


五、滅火裝置的安裝


1、安裝要求:


1)櫃式滅火裝置落地安裝於保護區現場附近適當位置。


2)滅火裝置采用4個噴頭安裝於乙醇貯罐內。


3)輸粉管材料采用GB/T8163《輸送流體用無縫鋼管》,安裝後表麵應進行防腐處理。


4)法蘭、彎頭、三通及輸粉管均采用電弧焊焊接,焊縫要求致密,不得有氣孔、夾渣、未焊接等缺陷。


5)各撐杆、墊片與油罐、車篷均采用電弧焊焊接。


       6)安裝火災探測部件時應注意防潮,嚴禁明火操作。


2、滅火裝置性能參數(以保護100m3儲罐為例)

 型號規格 ZFCG-30-3

滅火劑量(kg) 90

有效噴射時間(s) ≥15

噴射剩餘率(%) 15%

充壓時間(s) ≤3

工作壓力(MPa) 1.4

使用溫度範圍(℃) -40~+55

箱體外形尺寸(mm) 800×570×1900



3、火災探測係統


   設置超細幹粉自動滅火係統時,必需設置相應的火災探測係統,以滿足對儲罐內火災進行探測。在乙醇貯罐內火災環境與工作條件下,武漢綠色消防器材有限公司通常采用一種自主研發的探測裝置,將熱敏線設置於無縫鋼管內,每個探測點端用易熔合金封頭,在沒有發生火災時,探測裝置不會因為環境潮濕(水蒸氣)或其它惡劣條件而發生損壞和誤報,當火災發生時,環境溫度上升到設定值,探測裝置的易熔合金封頭快速熔化,熱敏線露出並及時探測到信號,能萬無一失地探測到真實的火災信號,並啟動滅火設備。  


六、結論  


     超細幹粉滅火劑是國內替代“哈龍”的最新產品,並獨家通過國家固定式滅火係統和耐火構件質量監督檢驗中心的型式檢驗,其滅火裝置的科技含量高,目前在石油石化等行業廣泛應用,以滅火速度快、滅火效率高得到普遍認同,而且在化工、石油儲罐自動滅火方麵,為國內儲罐滅火推出了新的理念,為石油、石化事業的安全作出了很大貢獻,如果將超細幹粉自動滅火係統應用於乙醇貯罐等場所進行安全保護,其良好的滅火性能和環保安全特征,必將成為乙醇貯罐滅火的安全保護神。

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