天然气联合循环电厂设计规范标准.docx
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天然气联合循环电厂设计规范标准
省工程建设标准
天然气联合循环电厂
设计防火规
Codeoffireprotectiondesignfor
naturalgas-firedcombinedcyclepowerplant
DB33/1033-2006
2006
省工程建设标准
天然气联合循环电厂
设计防火规
Codeoffireprotectiondesignfor
naturalgas-firedcombinedcyclepowerplant
DB33/1033-2006
主编单位：
省公安厅消防局
省电力
批准部门：
省建设厅
实施日期：
2006年9月1日
省标准设计站
2006
省建设厅文件
建设发[2006]205号
关于发布省工程建设标准
《天然气联合循环电厂设计防火规》的通知
各市建委（建设局）、市建管局，省级有关厅、局，省建设投资集团，省标准设计站，各有关单位：
根据我厅《二○○五年度省工程建设地方标准编制计划（第二批）》（建科发[2005]233号），由省公安厅消防局、省电力主编的《天然气联合循环电厂设计防火规》，已通过审查，现批准为省工程建设标准，编号为DB33/1033-2006，自2006年9月1日起施行。
本规由省建设厅负责管理，省公安厅消防局、省电力负责具体技术容的解释，省标准设计站组织发行。
省建设厅
二○○六年八月九日
前言
为了优化能源结构、改善环境污染，省决定利用西气东输、东海油气和进口液化天然气（LNG）等清洁能源，建设一批燃用天然气的燃气-蒸汽联合循环电厂（以下简称天然气联合循环电厂）。
当前针对联合循环电厂消防设计的国家标准尚未颁布，而省多个天然气联合循环电厂正在设计和建设之中，并正在陆续投产。
为此，由省公安厅消防局提出，省建设厅在《2005年度省工程建设地方标准编制计划（第二批）》中予以立项，编制适合于联合循环电厂的防火规，以作为省天然气发电工程的设计准则以与消防审批、验收的依据。
2005年5月省公安厅消防局、省能源集团组织有关专家，到已投运的天然气联合循环电厂进行了调研。
同年7月又召集有关专家，根据国外天然气发电工程消防设计的经验，对天然气联合循环电厂消防设计的有关原则进行了讨论。
在此基础上，本规起草组结合省天然气发电工程设计和建设的实践，进行了该规的起草工作。
本规共分12章，包括：
总则、规性引用文件、术语和符号、建（构）筑物火灾危险性分类与其耐火等级、厂区总平面布置、建（构）筑物的安全疏散和建筑结构、天然气系统、燃气轮机消防、消防给水、固定灭火设施与火灾自动报警、采暖、通风和空气调节消防、电气消防与仪表控制消防。
本规由省公安厅消防局提出，由省建设厅批准与归口管理。
本规主编单位：
省公安厅消防局、省电力。
本规参编单位：
省能源集团、市公安局消防支队、市公安局消防支队、萧山发电厂、余燃气发电厂、镇海发电、浙能天然气发电、省天然气开发。
本规主要起草人：
吴玉根、庆平、何语平、剑峰、峥、车进、傅卫民、任君、琪、乃枫、顾澎、硕平、聪儿、余世水、洪流、洪来根。
本规由省公安厅消防局、省电力负责解释。
本规委托省电力负责具体日常技术管理。
由于燃用天然气发电在省还刚刚起步，缺少经验。
恳请各有关方面在标准实施过程中，与时将意见送达省电力（地址：
市假山路69号；：
310014；E-mail:
he_；联系人：
何语平），以供再修订参考。
目次
1总则1
2规性引用文件2
3术语和符号4
3.1术语4
3.2符号6
4建（构）筑物火灾危险性分类与其耐火等级7
5厂区总平面布置9
6建（构）筑物的安全疏散和建筑结构13
6.1建（构）筑物的安全疏散与防爆设计13
6.2建筑构造14
7天然气系统16
7.1天然气气质16
7.2天然气系统与设备、管道布置16
7.3天然气加热炉18
7.4天然气调压站19
7.5天然气泄压和放空设施19
7.6危险区域划分21
8燃气轮机消防22
9消防给水、固定灭火设施与火灾自动报警23
10采暖、通风和空气调节消防25
11电气消防26
12仪表控制消防28
本规用词说明29
条文说明30
1总则
1.0.1为确保燃用天然气的燃气-蒸汽联合循环电厂（以下简称天然气联合循环电厂）运行中的安全,贯彻“预防为主，防消结合”的消防工作方针，防止或减少火灾危害，保障人身和财产安全，特制订本规。
1.0.2本规规定了天然气联合循环电厂消防设计应遵循的原则和应采取的措施。
本规可作为天然气联合循环电厂消防设计审批、验收的依据。
1.0.3本规适用于新建、扩建或改建为天然气联合循环电厂的设计。
1.0.4本规适用于联合循环机组容量为50-780MW级（相当于S106B-S209F级）的天然气联合循环电厂。
其他容量的机组可参照执行
1.0.5天然气联合循环电厂的防火设计应结合工程具体情况，积极采用新技术、新工艺、新材料和新设备，做到安全适用，技术先进，经济合理。
1.0.6天然气联合循环电厂与常规燃煤电厂一样部分的防火设计，应执行现行国家标准《火力发电厂与变电所设计防火规》GB50229的相关规定。
本规仅针对天然气联合循环电厂与常规燃煤电厂不同部分的防火设计，作了规定。
1.0.7天然气联合循环电厂的防火设计，除了应执行本规的规定和现行国家标准《火力发电厂与变电所设计防火规》GB50229的相关规定外，还应根据联合循环电厂的工艺特点和工程具体情况，遵循或参照执行国家现行的有关标准、规。
2规性引用文件
下列文件的条款通过本规的引用而成为本规的条款。
凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的容）或修订版均不适用于本规。
然而，鼓励根据本规达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规。
GB50229火力发电厂与变电所设计防火规
GBJ16建筑设计防火规
GB50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规
GB3836.14爆炸性气体环境用电气设备第14部分：
危险场所分类
GB17820天然气
GB50177氢气站设计规
GB50160石油化工企业设计防火规
GB50183石油天然气工程设计防火规
GB50251输气管道工程设计规
GB50028城镇燃气设计规
GB50084自动喷水灭火系统设计规
GB50219水喷雾灭火系统设计规
GB50140建筑灭火器配置设计规
DL5000火力发电厂设计技术规程
DL/T5174燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定
DL/T5032火力发电厂总图运输设计技术规程
DL/T620交流电气装置的过电压保护和绝缘配合
DL/T621交流电气装置的接地
DL5027电力设备典型消防规程
SY/T0048石油天然气工程总图设计规
ASMEB31.8GasTransmissionandDistributionPipingSystem
NFPA59AStandardfortheProduction,StorageandHandlingofLiquefiedNaturalGas（LNG）
3术语和符号
3.1术语
3.0.1天然气naturalgas
产于地层以下的主要由甲烷组成的可燃气体，此外还含有少量的乙烷、丙烷、氮、二氧化碳和水分。
3.0.2燃气轮机（燃机）发电机组gasturbinegeneratorunit
主要由压气机、燃烧室和燃气透平（涡轮）组成的发电机组。
空气在压气机中被压缩，在燃烧室中与进入的气体燃料或液体燃料相混合燃烧，产生的高温燃气在燃气透平（涡轮）中膨胀做功，拖动发电机发电。
3.0.3余热锅炉heat-recoverysteamgenerator（HRSG）
利用燃气轮机做功后排气中的余热来产生蒸汽的锅炉。
3.0.4联合循环combinedcycle
包含一台或多台燃气轮机和余热锅炉以与一台汽轮机组成的
热力系统。
利用燃气轮机发电后排气中的余热产生蒸汽，蒸汽引入汽轮机中再发电（或兼供热）。
3.0.5联合循环机组容量capacityofcombinedcycleunit
指一套联合循环机组的发电容量，不是指一台燃气轮机（燃机）发电机组或一台汽轮发电机组的发电容量；也不是指全厂总装机容量。
3.0.6水露点waterdewpoint
天然气在一定压力下析出第一滴水时的温度。
3.0.7烃露点hydrocarbondewpoint
天然气在一定压力下析出第一滴液态烃时的温度。
3.0.8天然气凝析液naturalgasliquid
天然气凝析出的水分和液态烃类混和物。
3.0.9天然气加热炉、水套（浴）炉gasheater/bathwatergasheater
为了使天然气在调压过程中不致有凝液析出，如有需要，可对天然气预加热，即用少量天然气在闭式炉燃烧加热水，再将天然气从炉热水中的盘管通过，而得到加热。
在正常情况下天然气加热炉、水套（浴）炉的火焰不外露，烟囱不冒火。
3.0.10天然气调压站naturalgaspressureregulationstation
为了满足燃气轮机对天然气的要求，天然气进入电厂后，需进行计量、分离、过滤、预加热（如需要）、调压（稳压）等处理，该工艺场站统称为天然气调压站。
3.0.11天然气泄压、放空设施reliefandblowdownsystem
对泄压放空、紧急放空、设备与容器的安全阀泄放与停机检修时手工放散的天然气进行排放的设施。
由泄压设备（安全阀、放空阀）、收集管线（放空管）、放散管、放空竖管等组成。
3.0.12联合循环电厂主厂房mainpowerhouseofcombinedcyclepowerplant
联合循环电厂的主厂房系由燃机房、汽机房（或燃气轮机与汽轮机合并厂房）、集中控制室与余热锅炉等组成的综合性建筑。
3.0.13稳高压消防给水系统firewatersupplysystemofstablehighpressure
由水源、消防水泵、稳压装置、压力监测与控制装置、管网等组成。
系统平时最不利点的压力由稳压装置维持，灭火时由压力监测与控制装置自动启动消防水泵，满足最不利点对消防水量与水压的要求。
3.2符号
F——天然气管道强度设计系数
h——避雷针校验点的高度（m）
P——管道最大允许操作压力（MPa）
P0——安全阀的定压（MPa）
Ri——避雷针的冲击接地电阻（Ω）
Sa——避雷针与天然气罐体、管道等之间的空气中距离（m）
Se——避雷针与其接地装置与天然气罐体、管道的接地装置和地下天然气管道的地中距离（m）
t——天然气管道温度折减系数
4建（构）筑物火灾危险性分类与其耐火等级
4.0.1建（构）筑物的火灾危险性分类与其耐火等级应符合表4.0.1的规定。
表4.0.1建（构）筑物的火灾危险性分类与其耐火等级
建（构）筑物名称
火灾危险性分类
耐火
等级
主厂房（燃机房、汽机房或燃机与汽机合并厂房、余热锅炉房、集中控制室）
丁
二级
网络控制楼、微波楼、继电器室
丁
二级
屋配电装置楼（有每台充油量＞60kg的设备）
丙
二级
屋配电装置楼（有每台充油量≤60kg的设备）
丁
二级
屋配电装置楼（无油）
丁
二级
屋外配电装置（有含油设备）
丙
二级
油浸变压器室
丙
一级
机组柴油发电机房
丙
二级
岸边水泵房、中央水泵房
戊
二级
生活、消防水泵房
戊
二级
冷却塔
戊
三级
稳定剂室、加药设备室
戊
二级
油处理室
丙
二级
化学水处理室、循环水处理室
戊
二级
供氢站、贮氢罐
甲
二级
天然气调压站
甲
二级
贮氧罐
乙
二级
空气压缩机室（无润滑油或不喷油螺杆式）
戊
二级
空气压缩机室（有润滑油）
丁
二级
天桥
戊
二级
天桥（下面设置电缆夹层时）
丙
二级
变压器检修间
丙
二级
排水、污水泵房
戊
二级
检修间
戊
二级
进水建筑物
戊
二级
给水处理构筑物
戊
二级
污水处理构筑物
戊
二级
电缆隧道
丙
二级
特种材料库
丙
二级
一般材料库
戊
二级
材料棚库
戊
三级
消防车库
丁
二级
注：
1.除本表规定的建（构）筑物外，其他建（构）筑物的火灾危险性与耐火等级应符合现行国家标准《建筑设计防火规》GBJ16的有关规定。
2.油处理室，处理重油与柴油时为丙类；处理原油时为甲类。
4.0.2天然气火灾危险性为甲B类。
4.0.3主厂房的地上部分，防火分区的允许建筑面积不宜大于6台机组（燃气轮机和汽轮机）的建筑面积，其地下部分不应大于1台机组（燃气轮机或汽轮机）的建筑面积。
5厂区总平面布置
5.0.1电厂天然气相关设施与周围居住区、相邻厂矿企业、交通线等的防火间距，不应小于表5.0.1的规定。
天然气放空竖管的防火间距不应小于表5.0.1的规定。
表5.0.1天然气设施区域布置防火间距（m）
名称
天然气调压站
（无增压机）
天然气
放空竖管
100人以上的居住区、村、
公共福利设施
30
60
100人以下的散居房屋
30
60
相邻厂矿企业
30
60
铁路
国家铁路线
30
40
工业企业铁路线
20
40
公路
高速公路
20
40
其他公路
10
30
35kV与以上独立变电所
30
60
架空电力线路
1.5倍杆高
40
架空通讯线路
国家Ⅰ、Ⅱ级
1.5倍杆高
40
其他通讯线路
1.5倍杆高
30
爆炸作业场地（如采石场）
300
150
5.0.2天然气调压站宜布置在人员集中场所与明火或散发火花地点的全年最小风频风向的上风侧。
5.0.3天然气调压站布置在厂区时应设置1.5m高的围栅，当利用厂区围墙作为调压站的围栅时，厂区围墙应设置不低于2.2m高实体围墙。
5.0.4燃气轮机或联合循环发电机组（房）、余热锅炉（房）、天然气调压站与其他建（构）筑物之间的最小间距应符合表5.0.4-1与表5.0.4-2的规定。
表5.0.4-1建（构）筑物之间的防火间距（m）
建构筑物名称
燃气轮机或主厂房
天然气调压站（无增压机）
丙丁戊类建筑耐火等级
一、二级
10
12
三级
12
14
燃气轮机或主厂房
-
30
天然气调压站
30
-
燃油
处理室
原油
30
20*
重油
10
15*
主变压器或屋外厂用变压器（t/台）
≤10
12
25
>10≤50
15
>50
20
屋外配电装置
10
25
氢气站
12
20
储氢罐
12
20
行政生活
福利设施
一、二级
10
25
三级
12
铁路中心线
厂外
5
30
厂
5
20
厂外道路（路边）
-
15
厂道路（路边）
主要
-
10
次要
-
5
有明火或散发火花地点
25
注：
石油产品的火灾危险等级分类应以产品标准中确定的闪点标准为依据。
根据确定的石油产品的火灾危险等级分类按表5.0.4-2确定天然气调压站与燃油处理室之间的防火间距。
表5.0.4-2石油与天然气装置间的防火间距（m）
火灾危险类别
甲A类
甲B、乙A类
乙B、丙类
甲A类
25
甲B、乙A类
20
20
乙B、丙类
15
15
10
5.0.5若调压站部布置有水套（浴）炉，其与调压站本体设施的防火间距应不小于5m。
5.0.6天然气放空竖管排放口与明火或散发火花地点的防火间距不应小于25m，与非防爆厂房之间的防火间距不应小于12m。
天然气放散管排放的安全要求见7.5节。
5.0.7天然气管线至厂区建（构）筑物最小水平间距应符合表5.0.7-1和表5.0.7-2的规定。
表5.0.7-1埋地天然气管线与厂区建（构）筑物的最小水平间距（m）
管线名称
天然气管
电厂行政区、生活区建构筑物基础外沿
6.0
电厂生产区建构筑物基础外沿
3.0
照明、通讯柱杆中心线
1.5
管架基础外沿
2.0
围墙基础外沿
1.5
铁路中心线
6.0
道路
1.0
排水沟外沿
1.5
屋外配电装置
15
表5.0.7-2厂区架空天然气管与厂区建（构）筑物之间的最小水平间距（m）
名称
天然气管
甲、乙类生产厂房
10.0
丙、丁、戊类生产厂房
6.0
铁路中心线
6.0
道路边缘
1.5
厂区围墙（中心线）
1.5
照明与通信柱杆（中心线）
1.0
5.0.8天然气调压站属于厂区重点防火区域，厂区其他重点防火区域的划分应执行现行国家标准《火力发电厂与变电所设计防火规》GB50229的相关规定。
6建（构）筑物的安全疏散和建筑结构
6.1建（构）筑物的安全疏散与防爆设计
6.1.1厂房的安全出口设置，应符合下列要求：
1厂房的安全出口不应少于2个，如设1个安全出口，应符合现行国家标准《建筑设计防火规》（GBJ16，2001年版）的规定；安全疏散口的距离，应符合防火安全要求；
2长度超过100m的厂房，必须设中间楼梯与中间安全出口；
3主厂房最远工作地点到外部安全出口或楼梯的距离不应超过50m；
4在主要出入口附近，应有通至各层的疏散楼梯。
在厂房主要出入口的另一端，应有通至各层与屋面的室、或室外疏散楼梯作为第二安全出口。
5主厂房每个车间的安全出口均不应少于2个。
车间的安全出口可利用通向相邻车间的门作为第二安全出口，但每个车间必须有1个直通室外的出口。
6主厂房的集中控制室应设两个安全出口，并应设置1个通至各层与屋面的封闭楼梯间；
7主厂房疏散楼梯净宽不宜小于1.1m，疏散走道的净宽不宜小于1.4m,疏散门的净宽不宜小于0.9m；
6.1.2有防爆要求的建筑物（供氢站、天然气调压站）的设计，应符合现行国家标准《建筑设计防火规》（GBJ16，2001年版）的相关规定。
6.2建筑构造
6.2.1主厂房室外疏散楼梯和每层出口平台，均应采用不燃烧材料制作，其耐火极限不应少于0.25h。
楼梯周围2m围的墙面上，除疏散门外，不应开设其他门窗洞口。
6.2.2主厂房室外疏散楼梯净宽不应小于0.8m,楼梯坡度不应大于45°，楼梯栏杆高度不应低于1.1m。
6.2.3承重构件为不燃烧体的主厂房，其非承重外墙为不燃烧体时，其耐火极限不应小于0.25h；为难燃烧体时，其耐火极限不应小于0.5h。
6.2.4燃气轮机与汽轮机油箱与油管道附近的钢构件应采取防火保护措施。
非承重构件的耐火极限不应小于0.5h，承重构件的耐火极限不应小于1h。
当机组为岛式布置或运转层楼板开孔较大时，其对应钢屋架的耐火极限不应小于0.5h。
6.2.5下列承重钢框架、支座、管架，应覆盖耐火层：
1在爆炸危险区围的主管廊的钢管架；
2在爆炸危险区围的高径比等于或大于8，且总重量等于或大于25t的非可燃介质设备的承重钢框架和支架。
6.2.6承重钢框架、支座、管架应覆盖耐火层的部位是：
1设备承重钢框架：
单层框架的梁、柱；多层框架的楼板为透空的箅子板时，地面以上10m围的梁、柱；多层框架的楼板为封闭式楼板时，该层楼面围的梁、柱；
2设备承重钢支架：
全部梁、柱；
3钢管架：
底层主管带的梁、柱，且不宜低于4.5m高度围。
6.2.7涂有耐火层的构件，其耐火极限不应低于1.5h。
当耐火层选用防火涂料时，应采用厚型无机并能适用于烃类火灾的防火涂料。
6.2.8集中控制室、计算机房的室装修应采用不燃烧体。
6.2.9集中控制楼的集中控制室、计算机室与其他房间的隔墙应采用不燃烧体，其耐火极限不应小于1h。
6.2.10主厂房中电缆夹层的外墙与隔墙应采用耐火极限不小于1h的不燃烧体。
电缆夹层的顶棚为外露钢梁时，其耐火极限不应小于1h。
6.2.11主厂房与其他建（构）物疏散门应向疏散方向开启。
配电装置室中间隔墙上的门应采用双向弹簧门。
6.2.12电缆沟与电缆隧道在进出主厂房、主控制楼、配电装置室时，在建筑物外墙处应设置防火墙。
6.2.13当天然气前置模块设备边缘与建筑物间距小于10m时，则相邻建筑物的外墙需设置为防火墙。
7天然气系统
7.1天然气气质
7.1.1进入电厂的天然气气质应符合现行国家标准《天然气》GB17820中二类气的要求，同时还应满足现行国家标准《输气管道工程设计规》GB50251的有关规定。
7.1.2当燃气轮机制造厂对气质（主要指有害化学物质）有更高的要求时，进入电厂的天然气还应满足燃气轮机的要求。
天然气在电厂经机械过滤、加热（如需要）与调压后，最终应满足燃气轮机制造厂对天然气各项指标的要求。
7.2天然气系统与设备、管道布置
7.2.1天然气管道应根据管道沿线左右各200m围，居民户数和建构筑物密集程度所对应的强度设计系数进行设计。
管道地区等级划分与强度设计系数F取值应按现行国家标准《输气管道工程设计规》GB50251中有关规定执行，但强度设计系数F不得大于0.5。
7.2.2强度计算中钢管的温度折减系数t，按表7.2.2取值。
表7.2.2钢管的温度折减系数
温度
温度折减系数t
℉
℃
250或以下
121或以下
1.000
300
149
0.967
350
177
0.933
400
204
0.900
450
232
0.867
注:
对于中间温度,折减系数按插入法求得。
7.2.3厂天然气管道宜高支架敷设、低支架沿地面敷设或直埋敷设，不宜采用管沟敷设。
直埋管线在穿越车行道路时应采用外套管保护。
7.2.4埋地天然气管道应设置转角桩、交叉和警示牌等永久性标志；易于受到车辆碰撞和破坏的管段，应设置警示牌，并采取保护措施。
架空敷设的天然气管道应有明显警示标志。
7.2.5除必须用法兰连接外，天然气管道管段应采用焊接连接；公称直径等于或小于25mm的管道和阀门采用锥管螺纹连接时，应在螺纹处采用密封焊。
7.2.6天然气的采样分析宜在现场完成，采样管道不得引入中心化验室。
7.2.7天然气管道不得穿过与其无关的建筑物。
7.2.8天然气进厂总管交接点处应采用绝缘接头或绝缘法兰。
天然气总管上应设置手动隔离阀和紧急切断阀。
7.2.9天然气管道不得和空气管道固定相联。
7.2.10厂应设置天然气管道停用时的惰性气体置换系统。
置换气体的容量宜为被置换气体总容量的2倍。
7.2.11在可能积液的天然气管道的低点应设排液管与两道排液阀，排出的液体应排至密闭系统。
7.2.12进出装置的天然气管道，应在装置进出口处设截断阀或其他截断设施
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