一種應急水幕系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種應急水幕系統，包括供水管道、水幕噴頭、快速開關閥、可燃有毒氣體檢測器、中控室和邏輯運算器，水幕噴頭固定于水幕系統外圍的供水管道支管上，快速開關閥位于供水管道總管，可燃有毒氣體檢測器安裝于水幕系統附近的潛在泄漏的設備及法蘭連接處；中控室位于化工裝置的一側；邏輯運算器集成于中控室集成控制系統內。本實用新型防護效果好，可燃有毒氣體泄漏的應急水幕系統可整個化工裝置完全防護隔離；運行穩定，能保證應及水幕系統及時響應并長時間持續穩定運行；安全性高，可在緊急事故時迅速響應，安全性大大提高；施工量小、安裝簡單，組成水幕系統的儀表及管道種類少，安裝簡單，能有效降低施工安裝量。
【專利說明】一種應急水幕系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于化工緊急事故安全裝置，涉及一種應急水幕系統，尤其是一種用于可燃有毒氣體泄漏的應急水幕系統。
【背景技術】
[0002]水幕系統是由水幕噴頭、雨淋報警閥組或感溫雨淋閥、供水與配水管道、控制閥及水流報警裝置等組成的主要起阻火、冷卻、隔離作用，提高裝置耐火性能的自動噴水滅火系統。該系統常用于石油化工企業中的防火分區或生產裝置設備之間。
[0003]水幕系統主要用于需要進行水幕保護或防火隔斷的部位，如設置在裝置的各防火區或設備之間，阻止火勢蔓延擴大，阻隔火災事故產生的輻射熱，對泄漏的易燃、易爆、有害氣體和液體起疏導和稀釋作用。
[0004]水幕系統不具備直接滅火的能力，是用于擋煙阻火和冷卻隔離的防火系統。防火分隔水幕系統利用密集噴灑形成的水墻或多層水簾，封堵防火分區處的孔洞，阻擋火災和煙氣的蔓延。防護冷卻水幕系統則利用噴水在物體表面形成的水膜，控制防火分區處分隔物的溫度，使分隔物的完整性和隔熱性免遭火災破壞。
[0005]傳統水幕系統普遍應用于建構筑物的消防系統，而其在化工緊急事故中的應用并未見相關報導。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在于深入研究水幕系統的原理和作用，對現有的水幕系統的結構進行了改進，提供一種充分考慮水幕系統防護隔離性能，拓展水幕系統應用范圍，用于可燃有毒氣體泄漏時的應急水幕系統。
[0007]本實用新型的應急水幕系統，包括供水管道、水幕噴頭、快速開關閥、可燃有毒氣體檢測器、中控室和邏輯運算器，水幕噴頭固定于化工裝置外圍的供水管道支管上，快速開關閥位于供水管道總管，可燃有毒氣體檢測器安裝于潛在泄漏的設備及法蘭連接處；中控室位于化工裝置的一側，符合《石油化工企業設計防火規范》(GB50160-2008)規定的防火間距要求，并處于爆炸危險區范圍之外，位于甲類設備全年最小頻率風向的下風側；邏輯運算器集成于中控室集成控制系統內；中控室通過邏輯運算器處理水幕系統報警及連鎖信號并執行相應動作。
[0008]所述應急水幕系統還包括現場手動報警開關和中控室手動報警開關，現場手動報警開關位于裝置現場、操作巡檢人員易于接觸位置；中控室手動報警開關設置于中控室內集中控制操作臺上，由中控室操作人員負責控制。現場及中控室操作人員如發現危險，可分別通過現場手動報警開關或中控室手動報警開關連鎖快速開關閥開啟水幕系統。
[0009]其中水幕噴頭優選為扇形，起隔離氣體作用；供水管道支管及支管上安裝的水幕噴頭組成噴水帷幕，能大面積的隔離可燃有毒氣體。化工裝置存在泄漏可能的樓層均應設置噴水帷幕，噴水帷幕的大小、支管尺寸、水幕噴頭數量和流量可根據具體情況確定，相鄰水幕噴頭間距可根據具體選擇的水幕噴頭參數(噴霧角度及有效噴霧高度)確定，間距范圍在0.6~7m之間可調節，一般常用間距為1~3m。
[0010]供水管道為碳鋼管，管道尺寸根據應急水幕系統規模及用水量確定。進一步，供水管道總管安裝過濾器；過濾器可將工業水及管道中顆粒物及其他雜質過濾防止其堵塞水幕嗔頭。
[0011]所述快速開關閥開關時間≤ 5s，緊急事故時快速開啟；開關閥在氣源及電源故障時均為開啟狀態，保證應及水幕系統始終可以工作。工況正常時，快速開關閥處于關閉狀態，水幕系統不工作，緊急工況時，可燃有毒氣體檢測器檢測到可燃有毒氣體泄漏達到設定值，氣體檢測器報警連鎖開啟快速開關閥，水幕系統工作。
[0012]進一步，可燃有毒氣體檢測器設多級報警，優選兩級報警，任意一個檢測器達到一級、二級報警值后只報警，不連鎖開啟水幕系統；任意兩個檢測器達到二級報警值后，水幕統連鎖開啟；同時化工裝置停止運轉。
[0013]該應急水幕系統的水源可以由全廠工業水總管供水，也可針對具體工況采用獨立水泵供水。為保證緊急事故時應急水幕系統及時啟動，水幕水源必須始終保持帶壓狀態。
[0014]進一步，水源也可以根據可燃有毒氣體的性質的不同更換成工業水或堿液或酸液
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[0015]本實用新型應急水幕系統尤其適用于易溶于水的可燃有毒氣體，如氨氣、HC1、光
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[0016]本實用新型具有的優點和積極效果是:
[0017]1.防護效果好。可燃有毒氣體泄漏的應急水幕系統可整個化工裝置完全防護隔離，使可燃有毒氣體短時間內無法快速擴散，從而保護周邊人員及設備安全，為人員疏散、救援及事故處理鳳得寶貴時間。
[0018]2.運行穩定。本實用新型應急水幕系統由可靠性高的可燃有毒氣體檢測器、快速開關閥及管道、水幕噴頭組成，能保證應及水幕系統及時響應并長時間持續穩定運行。
[0019]3.安全性高。通過可燃有毒氣體檢測器連鎖及手動報警開關結合的方式開啟應及水幕系統，水幕系統可在緊急事故時迅速響應，安全性大大提高。
[0020]4.施工量小、安裝簡單。組成本實用新型應急水幕系統的儀表及管道種類少，安裝簡單，能有效降低施工安裝量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的應急水幕系統結構示意圖；
[0022]圖中:
[0023]1、供水管道2、快速開關閥 3、水幕噴頭
[0024]4、可燃有毒氣體檢測器5、現場手動報警開關6、中控室手動報警開關
[0025]7、邏輯運算器8、中控室9、工業水源
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作詳細描述，附圖和具體實施例并不構成對本實用新型的限制。[0027]圖1所示本實用新型的一種應急水幕系統，包括工業水源9、供水管道1、水幕噴頭
3、快速開關閥2、可燃有毒氣體檢測器4、現場手動報警開關5、中控室手動報警開關6、邏輯運算器7、中控室8等。水幕噴頭3固定于水幕系統外圍的供水管道支管上，快速開關閥2位于供水管道I總管，可燃有毒氣體檢測器4安裝于水幕系統附近的潛在泄漏的設備及法蘭連接處；中控室位于化工裝置的一側，符合《石油化工企業設計防火規范》(GB50160-2008)規定的防火間距要求，并處于爆炸危險區范圍之外，位于甲類設備全年最小頻率風向的下風側；邏輯運算器7集成于中控室集成控制系統內；中控室8通過邏輯運算器7處理水幕系統報警及連鎖信號并執行相應動作。
[0028]采用本實用新型所述的用于可燃有毒氣體泄漏的應急水幕系統操作運行方式如下:
[0029]化工裝置正常運行時，快速開關閥處于常關狀態，應急水幕系統不工作。快速開關閥上游工業水始終保持帶壓狀態。裝置發生緊急泄漏事故時，大氣中可燃有毒氣體濃度到達報警或連鎖設定值，氣體檢測器通過合理的連鎖控制方案，連鎖快速開關閥開啟應急水幕系統，阻隔或吸收可燃有毒氣體、保護周邊人員及設備安全，為人員疏散、救援及事故處理贏得寶貴時間。若工作人員發現險情而可燃有毒氣體檢測器并未報警或連鎖開啟水幕系統時，現場或中控室操作人員可通過手動報警開關連鎖開啟應及水幕系統。險情一經排除則可復位使水幕系統停止工作。水幕系統工作產生的廢水(可能還有酸或其他化學介質)通過裝置周邊的排水溝匯入集水池然后送至廢水處理裝置處理。
[0030]實施例1
[0031]M2 (二甲基二氯硅烷)水解裝置是有機硅工藝上游生產過程中的重要一環。該裝置將來自精餾單元的高純度M2與飽和鹽酸反應，反應過程中M2水解為硅氧烷的同時產生HCl (氯化氫)氣體送至氯甲烷合成裝置使用。由于M2水解裝置生產過程中一直有HCl的存在，因此為防止HCl泄漏后形成酸霧對環境、人員及設備產生危害，須在整個M2水解裝置周邊設置應急水幕系統。水幕系統的設置可以將整個裝置與外部環境隔離，在短時間內將泄露出的HCl氣體吸收，從而將危害及損失降到最低。
[0032]某M2水解裝置為32mX 18m長方形區域。根據M2水解裝置設備布置情況以及可能發生HCl泄漏事故的位置，需要分別在裝置框架的第2層和第3層平面各設置I周噴水帷幕；此外，根據實際生產經驗HCl洗滌塔存在泄漏可能，因此以該塔頂部為中心6mX5m范圍內也需設置I周噴水帷幕。
[0033]整個應急水幕系統采用工業水為供水水源，由全廠工業水總管供水。噴水強度取
1.0L/s.m,3周噴水帷幕總長度約為222m,因此應急水幕系統工業水消耗量為222L/s (即800m3/h)。為保證事故發生時，相鄰噴頭噴出水幕能相互重疊包圍整個裝置并最大限度吸收HCl氣體防止溢出，水幕噴頭采用流量為lL/s、噴射角度為120°，有效噴射高度為2m的扇形水幕噴頭。相鄰兩個噴頭的間距設為lm，整個水幕系統共需設置222個噴頭。
[0034]M2裝置應急水幕系統持續噴水時間確定為lh。這樣的持續時間能保證事故時阻隔或吸收可燃有毒氣體、保護周邊人員及設備安全，使現場人員能及時撤離、操作人員有充分的反應時間采取必要的應急保護措施。
[0035]工業水總管設有快速開關閥，開關閥開關時間為5s。M2裝置正常運行時，快速開關閥處于常關狀態，應急水幕不工作。快速開關閥上游工業水始終保持帶壓狀態。當緊急事故發生，大氣中HCl氣體濃度達到設置于各潛在泄漏點的HCl氣體檢測器的報警值或連鎖值時，氣體檢測器通過合理的連鎖控制方案，連鎖快速開關閥開啟應急水幕系統。
[0036]為使應急水幕系統事故時及時開啟，減少誤操作可能性，其連鎖控制方案作如下設置:
[0037]1.所有HCl檢測器設兩級報警,一級設定值為5ppmv, 二級設定值為25ppmv ；
[0038]2.任意一個檢測器達到一級、二級報警值后只報警，不連鎖開啟水幕；
[0039]3.任意兩個檢測器達到二級報警值后，水幕連鎖開啟；同時M2裝置停止進料；
[0040]M2裝置設置噴水帷幕的每層平臺及中控室各設置一個手動報警開關，如遇緊急事故，現場或中控室操作人員可手動開啟水幕系統。
[0041]以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。
【權利要求】
1.一種應急水幕系統，其特征在于:包括供水管道、水幕噴頭、快速開關閥、可燃有毒氣體檢測器、中控室和邏輯運算器，水幕噴頭固定于化工裝置外圍的供水管道支管上，快速開關閥位于供水管道總管，可燃有毒氣體檢測器安裝于潛在泄漏的設備及法蘭連接處；中控室位于化工裝置的一側；邏輯運算器集成于中控室集成控制系統內。
2.根據權利要求1所述的應急水幕系統，其特征在于:所述應急水幕系統還包括現場手動報警開關和中控室手動報警開關，現場手動報警開關位于裝置現場、操作巡檢人員易于接觸位置；中控室手動報警開關設置于中控室內集中控制操作臺上。
3.根據權利要求1所述的應急水幕系統，其特征在于:所述水幕噴頭為扇形。
4.根據權利要求1所述的應急水幕系統，其特征在于:所述水幕噴頭的間距范圍在0.6?7m之間可調節。
5.根據權利要求1所述的應急水幕系統，其特征在于:所述水幕噴頭的間距為I?3m。
6.根據權利要求1所述的應急水幕系統，其特征在于:所述供水管道的總管安裝過濾器。
7.根據權利要求1所述的應急水幕系統，其特征在于:所述可燃有毒氣體檢測器設多級報警。
8.根據權利要求1所述的應急水幕系統，其特征在于:所述應急水幕系統的水源為工業水、堿液或酸液。
【文檔編號】A62C2/08GK203389247SQ201320444495
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月24日 優先權日:2013年7月24日
【發明者】王屹亮, 李林, 李勇 申請人:中國天辰工程有限公司, 天津天辰綠色能源工程技術研發有限公司