周攀峰(中石油京唐液化天然氣有限公司, 河北 唐山 063200)
LNG接收站中危險(xiǎn)物料特性及預(yù)警
周攀峰(中石油京唐液化天然氣有限公司, 河北 唐山 063200)
液化天然氣(下稱(chēng)LNG)接收站的主要是將國(guó)外進(jìn)口的LNG資源通過(guò)氣化裝置進(jìn)行氣化后外輸,或者液態(tài)直接汽運(yùn)外輸,其在短時(shí)間內(nèi)可以將外輸量擴(kuò)大至幾十倍,調(diào)峰作用強(qiáng)大,LNG接收站的建設(shè)不僅可以應(yīng)對(duì)越來(lái)越大的天然氣供需缺口,保證天然氣供應(yīng)的安全性和穩(wěn)定性,而且可以?xún)?yōu)化能源供應(yīng),調(diào)整能源結(jié)構(gòu)。為了確保LNG接收站的安全,本文分析了LNG接收站中危險(xiǎn)物料的特性及預(yù)警和消防措施,以期為同行業(yè)正確快速處理危險(xiǎn)物料泄漏及火災(zāi)提供參考。
液化天然氣;危險(xiǎn)物料;特性;預(yù)警
(1)接收站工程中主要物料的儲(chǔ)量及特性 接收站中主要物料是液化天然氣(LNG)、天然氣(NG)。另外,有少量的柴油用作柴油發(fā)電機(jī)和消防水泵的燃料。在公用工程部分用到了次氯酸鈉、浮選劑、碳酸鈉等化學(xué)品。
(2)危險(xiǎn)物料的火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)、使用條件及滅火方法 接收站主要物料是液化天然氣和天然氣,火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類(lèi)。天然氣的組成絕大部分是甲烷,天然氣經(jīng)過(guò)低溫液化后即得到液化天然氣。液化天然氣的儲(chǔ)存溫度為-162℃。
發(fā)電機(jī)和消防水泵的燃料暫按火災(zāi)危險(xiǎn)性大的輕柴油考慮,其閃點(diǎn)在28℃~60℃之間,火災(zāi)危險(xiǎn)性為乙類(lèi)。
用到的其他化學(xué)品多為無(wú)機(jī)鹽類(lèi),或?yàn)樗芤夯驗(yàn)楣虘B(tài)純品,火災(zāi)危險(xiǎn)性很低或不燃。
液化天然氣卸船、儲(chǔ)存、輸送及氣化過(guò)程和天然氣輸送過(guò)程的火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類(lèi)。
采用高倍數(shù)泡沫抑制LNG產(chǎn)生的氣體擴(kuò)散,并降低火焰的輻射。撲滅LNG、NG產(chǎn)生的火焰可采用化學(xué)干粉滅火劑和二氧化碳滅火劑。
柴油儲(chǔ)罐及柴油的火災(zāi)危險(xiǎn)性暫定為乙類(lèi)。柴油火災(zāi)可選用化學(xué)干粉、二氧化碳、低倍數(shù)泡沫或水霧進(jìn)行滅火。
(3)接收站物料火災(zāi)的特點(diǎn) LNG/NG屬易燃、易爆物質(zhì),火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性大;火焰溫度高、輻射熱強(qiáng);易形成大面積火災(zāi);具有復(fù)燃、復(fù)爆性。天然氣和空氣混合,當(dāng)濃度達(dá)到爆炸極限時(shí),如遇明火就會(huì)發(fā)生爆炸,這是LNG/NG事故中危害與損失最大的一種;如果未達(dá)到爆炸下限,遇明火則會(huì)發(fā)生燃燒。
一旦低壓LNG泄漏,就可能形成LNG液池,LNG將蒸發(fā)形成蒸氣云,蒸氣云將會(huì)擴(kuò)散。如果被點(diǎn)燃,將發(fā)生池火火災(zāi)。
一旦NG泄漏,就會(huì)形成蒸氣云,蒸氣云將擴(kuò)散。如果被點(diǎn)燃,將發(fā)生噴射火火災(zāi)。
(1)可燃?xì)怏w探測(cè)器 可燃?xì)怏w探測(cè)器用于探測(cè)可燃烴類(lèi)氣體。主要布置在有可燃液體、氣體可能泄漏的場(chǎng)所,如壓縮機(jī)、泵、閥門(mén)組、法蘭等。布置位置和數(shù)量以保證可以探測(cè)任何風(fēng)向下的泄漏,同時(shí)配置適當(dāng)數(shù)量的便攜式可燃?xì)怏w探測(cè)器。在防爆區(qū)內(nèi)的可燃?xì)怏w探測(cè)器按防爆區(qū)域等級(jí)選用防爆型探測(cè)器??扇?xì)怏w探測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)送至氣體報(bào)警系統(tǒng),當(dāng)其濃度超過(guò)設(shè)定值,發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
(2)低溫探測(cè)器 低溫探測(cè)器布置在可能存有低溫LNG的設(shè)備、設(shè)施附近,包括LNG液體泄漏區(qū)的低點(diǎn)收集處、收集溝、LNG收集池、槽車(chē)裝車(chē)站臺(tái)低點(diǎn),用于監(jiān)測(cè)低溫LNG的泄漏。LNG收集池中需布置探測(cè)器外,其檢測(cè)信號(hào)送至火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。
(3)接收站危險(xiǎn)物料的泄漏收集及處理 在接收站中,大多數(shù)的危險(xiǎn)工況都是由工藝介質(zhì)LNG和NG的泄漏引發(fā)的,LNG和NG的泄漏產(chǎn)生蒸氣云擴(kuò)散、爆炸或火災(zāi)。管道、設(shè)備完全斷裂事故被認(rèn)為是不太可能危險(xiǎn)事件。事實(shí)上,在LNG工廠的運(yùn)行歷史中,只發(fā)生過(guò)小口徑管道連接處的斷裂事故,從未發(fā)生過(guò)主要管道或大口徑管道的斷裂事故。因此,LNG的泄漏只考慮管道的法蘭、閥門(mén)和其他連接處的泄漏。
當(dāng)管道發(fā)生LNG泄漏時(shí),接收站設(shè)置LNG事故收集系統(tǒng)。事故收集系統(tǒng)主要由LNG泄漏收集區(qū)、導(dǎo)液槽、LNG收集池等組成。
LNG收集池的主要優(yōu)點(diǎn)為:如果LNG濺出到地面,LNG將蔓延并可能形成大范圍的LNG液池,如果收集到LNG事故收集池內(nèi),則LNG液池的尺寸由LNG事故收集池的尺寸所決定。LNG事故收集池限制了LNG液池的尺寸,從而減少了LNG蒸發(fā)、也減少了在火災(zāi)發(fā)生時(shí)的熱輻射危害。當(dāng)LNG液池被點(diǎn)燃時(shí),池火危害的程度降低了,從而熱輻射的危害也就降低了。
為了及時(shí)、準(zhǔn)確地探測(cè)和報(bào)告火情和LNG泄漏,接收站設(shè)置的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)接收火災(zāi)探測(cè)器和低溫檢測(cè)器的報(bào)警信號(hào),用來(lái)監(jiān)測(cè)站內(nèi)可能出現(xiàn)的火災(zāi)和LNG泄漏,在發(fā)生緊急情況時(shí)觸發(fā)聲光報(bào)警,保證人員和生產(chǎn)設(shè)施的安全。
火災(zāi)探測(cè)器主要有火焰探測(cè)器、感溫電纜線(xiàn)型探測(cè)器、煙感探測(cè)器、感溫探測(cè)器和手動(dòng)報(bào)警按鈕。火焰探測(cè)器主要布置在火災(zāi)危險(xiǎn)性大的區(qū)域,煙感、溫感探測(cè)器用于探測(cè)電氣和纖維類(lèi)火災(zāi),手動(dòng)報(bào)警按鈕布置在整個(gè)接收站區(qū)域行人或工作人員易于接近或經(jīng)常走動(dòng)的地方,由操作人員觸發(fā)報(bào)警按鈕進(jìn)行報(bào)警,以便火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)或值班人員采取緊急保護(hù)措施。
火災(zāi)監(jiān)測(cè)及報(bào)警后,觸發(fā)消防接收站消防系統(tǒng),室外水消防系統(tǒng),水噴霧(淋)消防系統(tǒng),高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng),氣體滅火系統(tǒng),干粉滅火系統(tǒng),移動(dòng)式滅火器等單個(gè)消防系統(tǒng);根據(jù)地方消防主管部門(mén)要求是否參考設(shè)置專(zhuān)職消防隊(duì)及配置消防車(chē)輛,消防隊(duì)要與駐地企業(yè)、消防部隊(duì)間建立消防聯(lián)動(dòng)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)資源共享,開(kāi)展緊急救援聯(lián)動(dòng)等等。
接收站消防安全管理是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作,首先必須掌握危險(xiǎn)物料的特性及接收站設(shè)計(jì)的預(yù)警信息,定期進(jìn)行消防演練,制定出相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,從而能正確快速處理危險(xiǎn)物料泄漏及火災(zāi)。
周攀峰(1988- ),現(xiàn)在工作于中石油京唐液化天然氣有限公司運(yùn)行保障中心。