根据国内现行规范要求，提出防护区个数多，各防护区面积小的LNG码头控制室等建筑物的气体灭火系统选用预制无管网七氟丙烷全淹没灭火系统。阐述七氟丙烷的灭火机理、灭火系统设置、灭火系统控制方式及灭火装置的组成，对灭火系统的主要技术参数进行计算。
关键词：码头控制室；气体灭火系统；设计计算；七氟丙烷
1 概述
与其他货类码头相比，液化天然气(LNG)码头的建设具有特殊性，其安全控制问题更为突出。行业标准JTS165－5－2009《液化天然气码头设计规范》第9．2．6．6款规定，在液化天然气码头的控制室和配电间应设置气体灭火系统。本文结合工程实例研究LNG码头控制室气体灭火系统的设计应用。
2 工程概况
本工程位于南通港吕四港区，由LNG码头和陆域厂站组成。码头布置在规划的液体散货功能区东侧，位于小庙洪水道深槽以南，其西侧为已建大唐电厂码头和在建吕四港区环抱式港池。本工程拟建设1个LNG卸船泊位，码头结构按150900m3LNG船设计。建设规模近期LNG吞吐量为60×104t／a，远期吞吐量为115×104t／a。LNG码头通过3890m的引桥与后方罐区陆域相连，码头呈T形布置，LNG码头工作平台上设码头控制室(内含控制室、设备间、UPS室、变压器室和低压配电间等)、管线支墩和集液池，并安装卸船、登船、防护设备等。
码头控制室、低压配电间及其附属设备间是液化天然气码头的中枢和动力中心，一旦发生火灾将会引起较大损失，为保证安全，需根据规范要求设置气体灭火系统。
3 气体灭火系统设计
3.1灭火系统的选择
在GB50370－2005《气体灭火系统设计规范》中列出了3种气体灭火系统，分别是：七氟丙烷灭火系统、IG541混合气体灭火系统和热气溶胶预制灭火系统。根据本工程防护区个数较多、各个防护区面积较小的实际特点和规范要求，在设计中选择了预制无管网七氟丙烷全淹没灭火系统。该灭火系统是一种预制的、全淹没灭火系统，独立成套，它与有管网灭火系统相比，具有安装灵活方便、外形美观、灭火剂无管网损失、灭火效率高、速度快、无污染等特点，是一种无管网、轻便、可移动、自动灭火的消防设备，可保护较小的区域面积。无管网灭火系统不设储瓶间，储气瓶及整个系统均设置在保护区内。火灾发生时，系统直接向保护区内喷放灭火剂，方便快捷。适用于计算机房、档案馆、贵重物品库、电讯中心等较小空间的保护区。
3.2七氟丙烷的灭火机理
①使防护区冷却
七氟丙烷灭火剂在高压下以液态的形式储存在容器内，在喷出喷头时，液态灭火剂迅速转变成气态，需要吸收大量的热量，降低了防护区和火焰周围的温度。
②灭火剂抑制燃烧反应
七氟丙烷灭火剂是由大分子组成的，高温下分子中的分子链断裂，其分解物能够中断燃烧过程中化学连锁反应的链传递，从而抑制燃烧过程中的化学反应，实施灭火。
③消耗氧气
防护区内灭火剂的喷放降低了氧气的浓度，从而降低了燃烧的速度。
3.3灭火系统设置
设计保护对象为变压器室、低压配电间、控制室、设备间和UPS室共5个防护区，用5套预制无管网七氟丙烷灭火装置进行保护。系统设计充装压力为2.5MPa，灭火系统设计温度为20℃，防护区围护结构及门窗的耐火极限均不宜低于0.5h，吊顶的耐火极限不宜低于0.25h，防护区围护结构承受内压的允许压强不宜低于1200Pa。防护区的门应向疏散方向开启，并能自行关闭，用于疏散的门必须能从防护区内打开。系统灭火剂单位容积的充装量不应大于1120kg／m3。防护区应设置泄压口，并宜设在外墙上，其高度应位于防护区净高的2／3以上。喷放灭火剂前，防护区内除泄压口外的其他开口应能自行关闭。
防护区内的疏散通道及出口应设应急照明与疏散指示标志。防护区的入口处设声光报警器和灭火剂喷放指示灯，以及防护区采用的相应气体灭火系统的永久性标志牌。
