浅谈液化天然气（LNG）加气站的消防安全设计

董 震

新疆消防总队奎屯市公安消防大队,新疆奎屯 833200

浅谈液化天然气（LNG）加气站的消防安全设计

董 震

新疆消防总队奎屯市公安消防大队,新疆奎屯 833200

本文简述了液化天然气（LNG）加气站的火灾危险，从抓好规划建设、完善消防设施、严格消防管理等方面提出了对液化天然气加气站的消防安全对策。

液化天然气；LNG；加气站；消防安全

1 液化天然气（LNG）概述

液化天然气（LNG）是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。液化天然气（LNG）的主要成份是甲烷，气化后比空气轻，一旦泄漏扩散很快，是一种安全能源。液化天然气在液化过程中，已将硫、二氧化碳、水分等物质除去，所以燃烧时，不会因硫分解而造成空气污染，是一种干净清洁能源，而且具有很高的热值。液化天然气的制造过程首先将气田生产的天然气净化处理，经过一连串超低温液化后，用专用槽车、船舶运至加气站灌装。

2 液化天然气（LNG）加气站危险性分析

2.1 物料的危险性和不安全状态

低温特征—液化天然气（LNG）储存温度为-162℃，不正常状态会使一些材料变脆、易碎、产生冷收缩，导致管材、焊缝、管件受损产生泄漏，尤其对储罐构成威胁、脆裂变形，导致真空失效、绝热破坏，过冷的液体对人体产生低温灼烧、冻伤等。

泄漏特征—由于液化天然气（LNG）粘度小、流动性强，遇火源迅速形成流淌火灾，四处蔓延，液体流经过的地面、建筑物、设备等因冷冻而强度大大降低，造成更大的火灾或坍塌等各种事故。

爆炸特征—液化天然气（LNG）泄漏后与空气接触，热直升高到-107℃时，天然气比空气轻、挥发性好，在空气中快速扩散。气态天然气的容积约为液态的600倍，天然气与空气混合后，体积百分数在一定范围内遇火就会产生爆炸，爆炸下限为5%，上限为15%。

2.2 装置的危险性和不安全状态

液化天然气储罐的危险性：翻溶现象—新注入的LNG密度较储罐中原有的LNG密度小，罐中的液体可形成上下两层，各层内独立对流，使瞬间LNG大量蒸发，产生翻溶现象，储罐压力骤然升高。液位超限—液体充装量不能超过92%。超装后时间越长，热膨胀和热蒸发可能引起压力升高。罐内负压—出液过低，会使泵抽空，罐内产生负压，易导致储罐变形。

2.3 人为的不安全行为和不安全状态

错误操作—液体超限量、仪表失灵、读表有误、储罐超装；软管拉断、液体泄漏、槽车增压时压力过高、流速过快，易产生静电；操作程序有误导致系统发生故障造成事故；

环境因素—卸车或加气时由于密封不严，产生微量泄漏形成冷蒸气，对操作人员造成伤害；

事故因素—泄漏后形成的冷蒸气造成设备脆裂、变形，抢险人员不能靠近，发生火灾爆炸，形成流淌火灾，事故范围扩大。

自然因素—热效应；由雷电的放电火花、强大的雷电电流、瞬间转换成热能，高温引燃泄漏的天然气；机械效应；电磁效应；地震等各种自然环境都可能造成罐体、气体、膨胀炸裂形成火灾爆炸事故。

3 关于加气站消防设计的建议

随着我国LNG生产企业投入运营，LNG建站量将越来越大，建设LNG站必须注意消防安全，把握好原则，保证安全可靠。

总平面布局。要充分考虑城市规划，必须避开人员密度大的地区及易燃易爆、重要公共建筑、公共娱乐场所以及高层建筑物，防止LNG溢出或泄漏后蔓延流淌到界区，还应选择在城市全年最小频率风向的上风侧和周边工企业、动火比较集中的火源存在的上风侧。

防火间距。按照其火灾危险等级，应参照相关临界规范适当加大的原则，储罐容积在8～57m3时距建筑物的最小防火间距就在8m；容积在57～114 m3时距建筑物的最小防火间距应在15m；容积在114～265m3时距建筑物的最小防火间距就在23m。上述3个容积等级距火源应控制在15m以上。储罐之间的距离应控制在相邻罐径之和的1/4，至少不少于1.5m。

环形车道。站内必须设计、建设供消防车通行不少于6m宽的环形消防车道和12×12m的回车场地，特别是紧急状态下，能供LNG槽车的进出，事故状态下又能供多辆槽车倒罐，方便LNG槽车出行。

疏散设施。液化天然气储罐及管道储存的液体常在-160℃以上，密封不严、泡、冒、滴、漏，很容易形成罐体及管路发生脆裂、变形、膨胀溢出，作业区必须设计防液体的拦蓄区，一旦发生泄漏或火灾，必须控制在一定的区域内，用灭火剂迅速处置，防止形成流淌火灾。

耐火等级。站内所有建构筑物的耐火等级必须设定在耐火时间2h以上，站内所有的构筑物、钢管、管架、支座等施工完毕后，加涂防火涂料。

安全出口。站内必须设进出两个安全出口，防液体流散的拦蓄区和操作区的工作平台，同样必须设置两个安全出口，以保证在发生事故时，消防车及抢险救援车辆实施救援；保证在事故状态下操作人员能安全逃生。

装置布置。站内设备、管道布置量比较密集，但必须考虑其操作、维修、疏散的空间和通道。各种管路的排列务必考虑其危险性；电气和仪表不能与工艺管线同沟，防止泄漏后天然气与电火花接触发生爆炸。

电气设计。按照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》划定爆炸和火灾危险区域，选择防爆电气设备的级别。对电缆及电缆沟采用阻燃性材料填实封堵，防止气体和液体进入配电室和控制室内；按照《建筑物防雷设计规范》站内气体Ⅰ区爆炸危险区划分为第二类，防止直击雷、感应雷，防止雷电波侵入等安全措施。

灭火系统。干粉灭火系统—针对拦蓄区、卸车区、加气区。气体灭火系统—针对控制室、配电室，设置二氧化碳等气体灭火装置。泡沫灭火系统—针对加气区、卸车区、拦蓄区设置，防止流淌火灾。高压细水雾灭火系统—对站内储罐、地沟、管道均能起到隔离、窒息等灭火作用。消火栓系统—用来冷却受到火灾和热辐射的储罐和设备，但必须注意在火灾过程中水只能加速LNG的气化，从而加快燃烧速度。要慎用水这种灭火剂。

[1]中华人民共和国设部.汽车加油加气站设计与施工规范 GB50156-2002.北京：中国计划出版社，2006.

[2]中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范GB50016- 2006.北京：中国计划出版社，2004.

[3]郑端文.汽车加油加气站防火[M].北京：化学工业出版 社，2007.

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1674-6708（2010）21-0055-02