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CF3I在浮頂罐滅火系統(tǒng)中的應(yīng)用

2023-03-01 09:35

外浮頂儲(chǔ)罐通常用于存儲(chǔ)原油、汽油或煤油等有揮發(fā)性的石油產(chǎn)品,是敞口的圓柱形鋼制儲(chǔ)罐。對(duì)于石油浮頂儲(chǔ)罐以及拱頂罐而言,存儲(chǔ)產(chǎn)品的蒸汽會(huì)聚集在浮頂和儲(chǔ)罐殼體之間的邊緣處。當(dāng)邊緣密封被損壞時(shí),它可以與空氣混合,形成危險(xiǎn)的混合物。靜電產(chǎn)生的閃電或火花可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)。由于它被儲(chǔ)罐殼體隱藏,易發(fā)展到危險(xiǎn)的強(qiáng)度,難以控制。因此,對(duì)于石油浮頂儲(chǔ)罐滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。三氟碘甲烷(CF3I)氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)從1999年開始,在外浮頂罐以及拱頂罐上已經(jīng)廣泛應(yīng)用,其中外浮頂罐居多,在伊拉克的圖巴油庫(kù)、伊朗的伊斯法罕煉油廠和阿巴斯煉油廠,以及歐洲、亞洲和非洲等各地都有應(yīng)用,最小罐直徑18 m,最大罐直徑120 m。

圖1 CF3I氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)

石油浮頂儲(chǔ)罐沿邊密封保護(hù)系統(tǒng)是一種完全預(yù)制的系統(tǒng),安裝在儲(chǔ)罐的頂部,如圖1所示。每個(gè)儲(chǔ)罐都有一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),數(shù)量取決于儲(chǔ)罐的大小。每個(gè)部分由一個(gè)確定最大長(zhǎng)度的圓形管組成,安裝在儲(chǔ)罐殼體和屋頂之間的沿邊密封區(qū)域,并連接到一個(gè)儲(chǔ)存干凈劑CF3I的貯罐(一種液化滅火劑,超壓氮?dú)猓?。玻璃泡管狀的噴灑器采用耐腐蝕材料和鍍層,在管道上間隔設(shè)置。配管永久連接到并受儲(chǔ)罐壓力,儲(chǔ)罐按照精確規(guī)格設(shè)計(jì),并外部涂上高質(zhì)量的保護(hù)涂層。每個(gè)儲(chǔ)罐都配備了內(nèi)容物液位開關(guān)和壓力開關(guān)。這些開關(guān)連接到固有安全的監(jiān)控環(huán)路,以符合國(guó)際防爆安全規(guī)則。當(dāng)內(nèi)容物液位開關(guān)或壓力開關(guān)被觸發(fā)時(shí),會(huì)發(fā)出“故障”警報(bào)。當(dāng)兩個(gè)開關(guān)同時(shí)被觸發(fā)時(shí),這將創(chuàng)建一個(gè)“火災(zāi)”警報(bào)。這些信號(hào)將被傳送到一個(gè)中央站。在發(fā)生火災(zāi)時(shí),其熱量會(huì)導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)噴灑器打開,將滅火劑直接投放到火災(zāi)區(qū)域?!盎馂?zāi)甚至在發(fā)現(xiàn)之前就被撲滅了”。簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和持續(xù)的監(jiān)督組合使CF3I滅火系統(tǒng)成為浮頂儲(chǔ)罐存儲(chǔ)設(shè)施中真正安全的關(guān)鍵。

由于撲滅初期火災(zāi)相對(duì)簡(jiǎn)單,因此早期發(fā)現(xiàn)至關(guān)重要。使用CF3I滅火劑的滅火系統(tǒng)可以在早期對(duì)火災(zāi)進(jìn)行快速撲滅。CF3I是一種氟甲烷化合物,無色、無味,其蒸汽密度為空氣的6.9倍。它以液化氣體的形式存儲(chǔ),并用超壓氮?dú)庖垣@得更大的噴射能量。

CF3I具有較低的急性毒性,心臟致敏度測(cè)試表明未觀察到損害作用的劑量(NOAEL)為0.2%,最小可見損害作用水平(LOAEL)為0.4%。因此,CF3I是在無人區(qū)和流動(dòng)應(yīng)用(例如浮頂儲(chǔ)罐)中使用的非常適合的滅火劑。CF3I是美國(guó)消防協(xié)會(huì)(NFPA)2001中提到的所有化學(xué)滅火劑中大氣壽命最短的,小于1.5天,因此GWP最低。

從滅火機(jī)制上分析,由于CF3I的滅火機(jī)制是主動(dòng)的,主要基于所謂的“負(fù)”催化作用,中斷燃燒區(qū)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。因此,CF3I可以有快速的滅火作用,是一種非常有效的滅火劑,滅火效率甚至比被禁用的鹵代烷類更好。

另外,CF3I是電絕緣和非腐蝕性的,因此即使在帶電設(shè)備上使用也是安全的。CF3I不會(huì)留下顆粒物來?yè)p壞設(shè)備,釋放后不需要清潔。與所有可用的保護(hù)系統(tǒng)相比,具有浮頂?shù)膬?chǔ)罐上的CF3I系統(tǒng)僅需要有限的面積,且具有儀表的儲(chǔ)存容器的重量最輕。由于浮頂上的額外負(fù)載通常是關(guān)鍵的,因此這是這些CF3I系統(tǒng)的一個(gè)非常重要的優(yōu)點(diǎn)。