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压缩天然气(CNG)供应站消防系统如何设置?

2018-12-26 09:12:51   来源: 鼎嘉燃气设计   人气:

 随着21世纪国民经济的不断发展,以天然气为主的能源燃料迎来了快速发展的春天。压缩天然气,作为一种高效储存的临时气源,在车载加气及临时气源补给等方面取得了较大的推广与应用。本文主要通过现行《压缩天然气供应站设计规范》GB51102-2016的相关规定,结合笔者个人的一些见解,简要叙述并分析压缩天然气供应站的消防系统设置要点。

 

1.CNG供应站


1.1 CNG气源


CNG,即压缩天然气,它是通过压缩机将天然气压缩到压力不小于10.0MPa且不大于25.0MPa的气态天然气。它主要用于给汽车加气及临时过渡气源等,主要运输方式有管道运输、车载气瓶组运输、船载运输等。


1.2 CNG供应站


根据现行《压缩天然气供应站设计规范》GB51102-2016的规定:CNG供应站主要指CNG加气站、CNG储配站、CNG瓶组供气站的统称。其中,CNG加气站的主要功能为向气瓶车、气瓶及气瓶组充装CNG,以实现CNG的车载运输;CNG储配站与瓶组供气站则主要为城镇燃气系统提供气源,将CNG通过加热、减压、加臭等方式后输至城镇燃气管网,给各类用户供气。根据GB51102-2016中3.0.10条的规定,CNG供应站按照储气容积划分等级见表1-1。 

        

表1-1压缩天然气供应站的等级划分 

微信图片_20181226090008.jpg

 

根据表1-1的相关规定,将CNG供应站共划分成5个等级。由于CNG瓶组供气站的总储气容积及储气设施几何容积与五级站一致,因此,CNG瓶组供气站一般使用于针对某居住区或规模不是很大的商业区供气,考虑到储气量小,一般不作为城镇燃气的主要气源。

 

2.CNG供应站消防系统的设置


2.1消防给水系统设置


2.1.1消防用水量


根据现行《压缩天然气供应站设计规范》GB51102-2016的规定,CNG加气站、CNG储配站在同一时间内的火灾次数应按1次考虑。消防用水量应按照储气井、固定式储气瓶组及固定车位气瓶车的一起火灾灭火消防用水量确定。站区的消防用水量不应小于表1-2的规定。


表2-1 站区的消防用水量

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表2-1中,总储气容积是指储气井、固定式储气瓶组的储气总容积与气瓶车在固定车位上最大储气容积之和,按其几何容积(m³)与最高储气压力(绝对压力,102kPa)的乘积并除以压缩因子后的总和。


值得注意的是,并不是所有类型的CNG供应站均需要设置消防给水系统。根据现行《压缩天然气供应站设计规范》GB51102-2016中8.1.3条的规定,下列压缩天然气供应站内的压缩天然气储气设施及工艺装置区可不设置消防给水系统:


1)五级压缩天然气供应站;


2)固定式储气瓶组总几何容积不大于18m³的四级压缩天然气供应站;


3)固定式储气瓶组总几何容积不大于18m³、气瓶车固定车位数量不大于1个且站址位于供水量不小于20L/s市政消火栓保护范围150m以内的三级压缩天然气供应站。


例如:某CNG储配站,采用一个18m³的CNG气瓶车作为气源,根据上述的规定,可不设置消防给水系统。


2.1.2消防水池


根据《压缩天然气供应站设计规范》GB51102-2016中8.1.4条的规定:当设置消防水池时,消防水池的容量应按照火灾延续时间不小于3h计算确定。当消防水池采用两路供水且在火灾情况下连续补水能满足消防要求时,消防水池的有效容积可减去火灾延续时间内补充的水量,但应保证消防水池的有效容积不小于100m³;当仅设有消火栓系统时,不应小于50m³。


2.1.3消防管网与消火栓


根据《压缩天然气供应站设计规范》GB51102-2016中8.1.5条的规定:压缩天然气供应站内消防管网的布置应按照环形管网布置,给水干管不应少于2条。设置不少于2条的主要作用是当其中一条发生故障时,能够及时切换至另外一条,保证消防水源的稳定。


2.2灭火器设置


除消防给水系统设置外,CNG供应站内还需要设置一定数量的灭火器。根据《压缩天然气供应站设计规范》GB51102-2016中8.1.7条的规定,按照储气设施的数量及区域分布,规定了每25个储气井应配置不少于2个的8kg干粉灭火器;工艺装置区应配置不少于2个的8kg干粉灭火器;加气柱、卸气柱同样应配置不少于2个的8kg的灭火器。除此之外,建筑物的灭火器配置应按照现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB50140的规定执行。

 

3.结语


我们注意到,在现行《压缩天然气供应站设计规范》GB51102-2016颁布前,CNG供应站的消防系统设计主要执行《建筑设计防火规范》GB50016-2014及《城镇燃气设计规范》GB50028-2006中6.5.19条。若根据后者来确定CNG供应站的消防给水设置,则储气总容积大于500m³,均需要设置消防给水系统。但需要指出的是,GB50028中6.5.19条适用的对象更加倾向于城市门站及储配站,且储气设施主要针对一些干式、湿式常压储罐,若针对CNG车载气瓶车、高压储罐、储气井等设施,则显得不太切合实际。新颁布的《压缩天然气供应站设计规范》GB51102-2016,很好地弥补了CNG供应站消防设计的空缺,结合大量CNG供应站的实际运行经验,为CNG供应站的消防设计提供了新的规范依据。前面提到的可不设置消防给水系统的几类情况,便是响应新规范标准的有效见证。


当然,CNG供应站的消防系统设计对于整个场站的安全保障不言而喻。根据笔者近两年的从业经验来看,结合规范条例做好CNG供应站的消防系统设计,坚持“预防为主,防消结合”的消防方针,是保障CNG供应站安全运行的重要举措。可预见的是,随着CNG供应行业发展的不断壮大,势必将面临着场站数量增多、储气量加大等趋势,而做足消防系统设计的‘功课’,结合规范依据合理设置一定的消防设施,从关键环节保障整个场站系统的安全运行,将会是未来CNG供应站设计的一大要务。

来源:鼎嘉燃气设计   责任编辑:陈辰

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