一种应急水幕系统的制作方法

xiaoxiao2020-06-27  157

一种应急水幕系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种应急水幕系统,包括供水管道、水幕喷头、快速开关阀、可燃有毒气体检测器、中控室和逻辑运算器,水幕喷头固定于水幕系统外围的供水管道支管上,快速开关阀位于供水管道总管,可燃有毒气体检测器安装于水幕系统附近的潜在泄漏的设备及法兰连接处;中控室位于化工装置的一侧;逻辑运算器集成于中控室集成控制系统内。本实用新型防护效果好,可燃有毒气体泄漏的应急水幕系统可整个化工装置完全防护隔离;运行稳定,能保证应及水幕系统及时响应并长时间持续稳定运行;安全性高,可在紧急事故时迅速响应,安全性大大提高;施工量小、安装简单,组成水幕系统的仪表及管道种类少,安装简单,能有效降低施工安装量。
【专利说明】一种应急水幕系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工紧急事故安全装置,涉及一种应急水幕系统,尤其是一种用于可燃有毒气体泄漏的应急水幕系统。
【背景技术】
[0002]水幕系统是由水幕喷头、雨淋报警阀组或感温雨淋阀、供水与配水管道、控制阀及水流报警装置等组成的主要起阻火、冷却、隔离作用,提高装置耐火性能的自动喷水灭火系统。该系统常用于石油化工企业中的防火分区或生产装置设备之间。
[0003]水幕系统主要用于需要进行水幕保护或防火隔断的部位,如设置在装置的各防火区或设备之间,阻止火势蔓延扩大,阻隔火灾事故产生的辐射热,对泄漏的易燃、易爆、有害气体和液体起疏导和稀释作用。
[0004]水幕系统不具备直接灭火的能力,是用于挡烟阻火和冷却隔离的防火系统。防火分隔水幕系统利用密集喷洒形成的水墙或多层水帘,封堵防火分区处的孔洞,阻挡火灾和烟气的蔓延。防护冷却水幕系统则利用喷水在物体表面形成的水膜,控制防火分区处分隔物的温度,使分隔物的完整性和隔热性免遭火灾破坏。
[0005]传统水幕系统普遍应用于建构筑物的消防系统,而其在化工紧急事故中的应用并未见相关报导。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于深入研究水幕系统的原理和作用,对现有的水幕系统的结构进行了改进,提供一种充分考虑水幕系统防护隔离性能,拓展水幕系统应用范围,用于可燃有毒气体泄漏时的应急水幕系统。
[0007]本实用新型的应急水幕系统,包括供水管道、水幕喷头、快速开关阀、可燃有毒气体检测器、中控室和逻辑运算器,水幕喷头固定于化工装置外围的供水管道支管上,快速开关阀位于供水管道总管,可燃有毒气体检测器安装于潜在泄漏的设备及法兰连接处;中控室位于化工装置的一侧,符合《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)规定的防火间距要求,并处于爆炸危险区范围之外,位于甲类设备全年最小频率风向的下风侧;逻辑运算器集成于中控室集成控制系统内;中控室通过逻辑运算器处理水幕系统报警及连锁信号并执行相应动作。
[0008]所述应急水幕系统还包括现场手动报警开关和中控室手动报警开关,现场手动报警开关位于装置现场、操作巡检人员易于接触位置;中控室手动报警开关设置于中控室内集中控制操作台上,由中控室操作人员负责控制。现场及中控室操作人员如发现危险,可分别通过现场手动报警开关或中控室手动报警开关连锁快速开关阀开启水幕系统。
[0009]其中水幕喷头优选为扇形,起隔离气体作用;供水管道支管及支管上安装的水幕喷头组成喷水帷幕,能大面积的隔离可燃有毒气体。化工装置存在泄漏可能的楼层均应设置喷水帷幕,喷水帷幕的大小、支管尺寸、水幕喷头数量和流量可根据具体情况确定,相邻水幕喷头间距可根据具体选择的水幕喷头参数(喷雾角度及有效喷雾高度)确定,间距范围在0.6~7m之间可调节,一般常用间距为1~3m。
[0010]供水管道为碳钢管,管道尺寸根据应急水幕系统规模及用水量确定。进一步,供水管道总管安装过滤器;过滤器可将工业水及管道中颗粒物及其他杂质过滤防止其堵塞水幕嗔头。
[0011]所述快速开关阀开关时间≤ 5s,紧急事故时快速开启;开关阀在气源及电源故障时均为开启状态,保证应及水幕系统始终可以工作。工况正常时,快速开关阀处于关闭状态,水幕系统不工作,紧急工况时,可燃有毒气体检测器检测到可燃有毒气体泄漏达到设定值,气体检测器报警连锁开启快速开关阀,水幕系统工作。
[0012]进一步,可燃有毒气体检测器设多级报警,优选两级报警,任意一个检测器达到一级、二级报警值后只报警,不连锁开启水幕系统;任意两个检测器达到二级报警值后,水幕统连锁开启;同时化工装置停止运转。
[0013]该应急水幕系统的水源可以由全厂工业水总管供水,也可针对具体工况采用独立水泵供水。为保证紧急事故时应急水幕系统及时启动,水幕水源必须始终保持带压状态。
[0014]进一步,水源也可以根据可燃有毒气体的性质的不同更换成工业水或碱液或酸液
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[0015]本实用新型应急水幕系统尤其适用于易溶于水的可燃有毒气体,如氨气、HC1、光
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[0016]本实用新型具有的优点和积极效果是:
[0017]1.防护效果好。可燃有毒气体泄漏的应急水幕系统可整个化工装置完全防护隔离,使可燃有毒气体短时间内无法快速扩散,从而保护周边人员及设备安全,为人员疏散、救援及事故处理鳳得宝贵时间。
[0018]2.运行稳定。本实用新型应急水幕系统由可靠性高的可燃有毒气体检测器、快速开关阀及管道、水幕喷头组成,能保证应及水幕系统及时响应并长时间持续稳定运行。
[0019]3.安全性高。通过可燃有毒气体检测器连锁及手动报警开关结合的方式开启应及水幕系统,水幕系统可在紧急事故时迅速响应,安全性大大提高。
[0020]4.施工量小、安装简单。组成本实用新型应急水幕系统的仪表及管道种类少,安装简单,能有效降低施工安装量。
【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的应急水幕系统结构示意图;
[0022]图中:
[0023]1、供水管道2、快速开关阀 3、水幕喷头
[0024]4、可燃有毒气体检测器5、现场手动报警开关6、中控室手动报警开关
[0025]7、逻辑运算器8、中控室9、工业水源
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述,附图和具体实施例并不构成对本实用新型的限制。[0027]图1所示本实用新型的一种应急水幕系统,包括工业水源9、供水管道1、水幕喷头
3、快速开关阀2、可燃有毒气体检测器4、现场手动报警开关5、中控室手动报警开关6、逻辑运算器7、中控室8等。水幕喷头3固定于水幕系统外围的供水管道支管上,快速开关阀2位于供水管道I总管,可燃有毒气体检测器4安装于水幕系统附近的潜在泄漏的设备及法兰连接处;中控室位于化工装置的一侧,符合《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)规定的防火间距要求,并处于爆炸危险区范围之外,位于甲类设备全年最小频率风向的下风侧;逻辑运算器7集成于中控室集成控制系统内;中控室8通过逻辑运算器7处理水幕系统报警及连锁信号并执行相应动作。
[0028]采用本实用新型所述的用于可燃有毒气体泄漏的应急水幕系统操作运行方式如下:
[0029]化工装置正常运行时,快速开关阀处于常关状态,应急水幕系统不工作。快速开关阀上游工业水始终保持带压状态。装置发生紧急泄漏事故时,大气中可燃有毒气体浓度到达报警或连锁设定值,气体检测器通过合理的连锁控制方案,连锁快速开关阀开启应急水幕系统,阻隔或吸收可燃有毒气体、保护周边人员及设备安全,为人员疏散、救援及事故处理赢得宝贵时间。若工作人员发现险情而可燃有毒气体检测器并未报警或连锁开启水幕系统时,现场或中控室操作人员可通过手动报警开关连锁开启应及水幕系统。险情一经排除则可复位使水幕系统停止工作。水幕系统工作产生的废水(可能还有酸或其他化学介质)通过装置周边的排水沟汇入集水池然后送至废水处理装置处理。
[0030]实施例1
[0031]M2 (二甲基二氯硅烷)水解装置是有机硅工艺上游生产过程中的重要一环。该装置将来自精馏单元的高纯度M2与饱和盐酸反应,反应过程中M2水解为硅氧烷的同时产生HCl (氯化氢)气体送至氯甲烷合成装置使用。由于M2水解装置生产过程中一直有HCl的存在,因此为防止HCl泄漏后形成酸雾对环境、人员及设备产生危害,须在整个M2水解装置周边设置应急水幕系统。水幕系统的设置可以将整个装置与外部环境隔离,在短时间内将泄露出的HCl气体吸收,从而将危害及损失降到最低。
[0032]某M2水解装置为32mX 18m长方形区域。根据M2水解装置设备布置情况以及可能发生HCl泄漏事故的位置,需要分别在装置框架的第2层和第3层平面各设置I周喷水帷幕;此外,根据实际生产经验HCl洗涤塔存在泄漏可能,因此以该塔顶部为中心6mX5m范围内也需设置I周喷水帷幕。
[0033]整个应急水幕系统采用工业水为供水水源,由全厂工业水总管供水。喷水强度取
1.0L/s.m,3周喷水帷幕总长度约为222m,因此应急水幕系统工业水消耗量为222L/s (即800m3/h)。为保证事故发生时,相邻喷头喷出水幕能相互重叠包围整个装置并最大限度吸收HCl气体防止溢出,水幕喷头采用流量为lL/s、喷射角度为120°,有效喷射高度为2m的扇形水幕喷头。相邻两个喷头的间距设为lm,整个水幕系统共需设置222个喷头。
[0034]M2装置应急水幕系统持续喷水时间确定为lh。这样的持续时间能保证事故时阻隔或吸收可燃有毒气体、保护周边人员及设备安全,使现场人员能及时撤离、操作人员有充分的反应时间采取必要的应急保护措施。
[0035]工业水总管设有快速开关阀,开关阀开关时间为5s。M2装置正常运行时,快速开关阀处于常关状态,应急水幕不工作。快速开关阀上游工业水始终保持带压状态。当紧急事故发生,大气中HCl气体浓度达到设置于各潜在泄漏点的HCl气体检测器的报警值或连锁值时,气体检测器通过合理的连锁控制方案,连锁快速开关阀开启应急水幕系统。
[0036]为使应急水幕系统事故时及时开启,减少误操作可能性,其连锁控制方案作如下设置:
[0037]1.所有HCl检测器设两级报警,一级设定值为5ppmv, 二级设定值为25ppmv ;
[0038]2.任意一个检测器达到一级、二级报警值后只报警,不连锁开启水幕;
[0039]3.任意两个检测器达到二级报警值后,水幕连锁开启;同时M2装置停止进料;
[0040]M2装置设置喷水帷幕的每层平台及中控室各设置一个手动报警开关,如遇紧急事故,现场或中控室操作人员可手动开启水幕系统。
[0041]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种应急水幕系统,其特征在于:包括供水管道、水幕喷头、快速开关阀、可燃有毒气体检测器、中控室和逻辑运算器,水幕喷头固定于化工装置外围的供水管道支管上,快速开关阀位于供水管道总管,可燃有毒气体检测器安装于潜在泄漏的设备及法兰连接处;中控室位于化工装置的一侧;逻辑运算器集成于中控室集成控制系统内。
2.根据权利要求1所述的应急水幕系统,其特征在于:所述应急水幕系统还包括现场手动报警开关和中控室手动报警开关,现场手动报警开关位于装置现场、操作巡检人员易于接触位置;中控室手动报警开关设置于中控室内集中控制操作台上。
3.根据权利要求1所述的应急水幕系统,其特征在于:所述水幕喷头为扇形。
4.根据权利要求1所述的应急水幕系统,其特征在于:所述水幕喷头的间距范围在0.6?7m之间可调节。
5.根据权利要求1所述的应急水幕系统,其特征在于:所述水幕喷头的间距为I?3m。
6.根据权利要求1所述的应急水幕系统,其特征在于:所述供水管道的总管安装过滤器。
7.根据权利要求1所述的应急水幕系统,其特征在于:所述可燃有毒气体检测器设多级报警。
8.根据权利要求1所述的应急水幕系统,其特征在于:所述应急水幕系统的水源为工业水、碱液或酸液。
【文档编号】A62C2/08GK203389247SQ201320444495
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】王屹亮, 李林, 李勇 申请人:中国天辰工程有限公司, 天津天辰绿色能源工程技术研发有限公司

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