摘要:LNG接收站在運行過程中存在較大安全風險,一旦出現(xiàn)泄漏情況,不僅會釋放出有危害性的化學品和氮氣等,還易發(fā)生火災、爆炸等事故,嚴重威脅著人財安全。因此,本文從LNG泄漏與LNG接收站的火災危害及預防措施展開分析,為降低火災風險提供一定借鑒意義。
關鍵詞:LNG接收站;火災危害;火災預防
前言:社會現(xiàn)代化進程的加快發(fā)展,使得液化天然氣(以下簡稱“LNG”)能源的供需量和消費量不斷增長,因而我國逐漸加大了LNG接收站的新建與擴建力度。LNG接收站是負責LNG接卸、儲存、輸送天然氣、BOG處理等方面的重要樞紐,因此,采取有效措施做好其火災預防工作來降低危害極為重要。
1LNG泄漏的危害
LNG是一種具有易燃易爆、低溫、化學品多等特點的危險品,其接收站主要是由罐區(qū)、槽車區(qū)、LNG氣化、BOG處理等部分構成,在運行過程中具有明顯的危險特性,破壞力極強[1]。若接收站相關設備出現(xiàn)質(zhì)量和操作不當?shù)葐栴}時,如管道老化、安全閥失效、超溫超壓、人為失誤等,便會導致LNG出現(xiàn)泄漏情況,一旦泄漏便會造成極大的危害。
主要表現(xiàn)為:一是低溫凍傷危害。LNG泄漏后會蒸發(fā)吸熱,空氣中的水蒸氣冷凝成霧,導致溫度驟降,易對人體皮膚造成傷害。二是窒息危害。作為一種烴類混合物,LNG泄漏蒸發(fā)的蒸汽濃度越高,空氣中的甲烷會隨之增多、含氧量降低,逐漸引起窒息死亡。三是翻滾危害。即LNG儲罐中新注入的與剩余物質(zhì)混合后會形成兩層液體,在傳質(zhì)和傳熱的作用下易出現(xiàn)劇烈對流并產(chǎn)生大量蒸發(fā)氣。四是火災燃爆危害。五是快速相變危害,易產(chǎn)生巨大超壓損壞設備等。
2LNG接收站火災危害分析
LNG的易燃易爆易蒸發(fā)等特性導致事故發(fā)生率較高,且常會帶來較大危害:一是人身危害。威脅著LNG接收站相關工作人員的身體健康乃至生命安全。如出現(xiàn)頭部撞擊、耳鼓膜破裂、人員死亡等。二是經(jīng)濟危害。會導致能源資源浪費,并給接收站儲罐等運行設備、周圍建筑物等帶來危害,最終造成較大的經(jīng)濟損失。三是環(huán)境危害。造成空氣污染、環(huán)境污染等。其火災危險特性分析如下:
2.1易燃性
LNG的主要成分是甲烷,是一種危險系數(shù)高的可燃物質(zhì),一遇到明火便易被點燃。泄漏后的LNG會迅速蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽并快速擴散至周圍空氣中,由于其最小點燃能量僅有0.285mJ,且閃點較低,一旦遇到明火、煙頭、靜電火花等火源就會迅速被點燃,燃燒后的火焰溫度高、輻射熱強,火勢極易擴散并造成大范圍的火災,難以控制和熄滅。
2.2燃爆性
LNG一旦泄露可能形成LNG液池。當其蒸發(fā)成蒸汽云團并在接收站擴散時,碰到溫度較高的水后會快速相變、即刻沸騰氣化,并產(chǎn)生巨大超壓,會給周圍設備設施等帶來危害。而若產(chǎn)生的蒸氣云團被點燃,便會造成池火和劇烈爆燃。加上甲烷的爆炸速度快、燃燒火焰溫度高等特性,當LNG的壓力升高,爆炸范圍會隨之擴大,嚴重時甚至會出現(xiàn)震爆現(xiàn)象。
2.3易蒸發(fā)性
LNG的沸點是-162℃,一旦泄漏到常溫環(huán)境中便會快速蒸發(fā),并產(chǎn)生可引起燃爆的蒸氣云團,遇到火源被點燃后便會發(fā)生閃火、蒸汽云團爆炸等事故。
3LNG接收站火災預防措施分析
3.1完善相關預防設備和工藝
首先,LNG接收站現(xiàn)場應配備手提式干粉滅火器,其配電室等由電氣設備的區(qū)域應配備手提式二氧化碳滅火器。其次,優(yōu)化LNG接收站相關設備運行的監(jiān)控系統(tǒng)與工藝,確保能夠全面監(jiān)控人工操作、儲罐運行等環(huán)節(jié),及時準確給出操作錯誤等指示。同時針對LNG接收站儲罐運營管理工藝明確安全操作程序。而后,要嚴格控制LNG接收站的火源,并加強對周圍建筑物的鋼梁等的耐火防護力度。最后,優(yōu)化LNG儲罐等裝置的安裝工藝,嚴格檢測儲罐、設備、管道、閥門等的密封性預防出現(xiàn)LNG泄漏的情況。此外,還要加強對火災應急處理人員的技能培訓與模擬演練,增強其日常預防的重視,并提高其火災事故處理能力。
3.2完善火災自動報警系統(tǒng)
為有效預防和及時處理LNG接收站的火災現(xiàn)象,還應不斷完善火災自動報警系統(tǒng)的設計與建設,以實現(xiàn)更加自動化、高效化的火災預警效果。首先,完善系統(tǒng)構成。配備好防爆型的火焰探測器、聲光報警控制器、手動火災報警按鈕以及觸發(fā)裝置、聯(lián)動輸出裝置等[2]。其次,確保自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡安全可靠,并在LNG接收站罐區(qū)、槽車區(qū)等區(qū)域安裝火災報警控制器,并根據(jù)各區(qū)域的火災預防需要選擇合適的電源線路長度、電流電壓等。最后,由火焰探測器監(jiān)測LNG接收站相關區(qū)域和設備的運行情況,一旦發(fā)生火災,便將其轉(zhuǎn)化成電信號傳遞至聲光報警器,以便及時通知接收站全區(qū)域做好疏散、應急滅火等工作。同時,完善聲光報警控制器的信息記錄功能,準確記錄火災發(fā)生的時間、區(qū)域等,以便實施針對性處理措施。此外,LNG接收站的火災自動報警系統(tǒng)的施工應在公安相關部門的監(jiān)督和指導下完成,確保該系統(tǒng)的實用性。
3.3優(yōu)化火災應急處理系統(tǒng)與方案
首先,設置總消防控制室和分控制室,確保各區(qū)域消防設備設施配備到位,同時安裝好消防聯(lián)動控制器等裝置。其次,當LNG接收站發(fā)生火災時,在現(xiàn)場無關人員安全撤離后,消防和操作人員應立即啟動火災區(qū)域的消防設施來有效控制火勢,并用水冷卻火管道及其相鄰管道。同時確保消防泵和消防水壓都保持正常狀態(tài)。若火勢較小,可用該區(qū)域被的消防設備進行滅火處理,將處理結(jié)果匯報至總控室。若火勢較大,則需立即啟動緊急停止系統(tǒng),停止設備的操作和運行??偪刂剖壹皶r掌握和報告火災情況,并啟動應急程序和處理方案。最后,成立火災應急處理小組,一旦火災燃起,應加大監(jiān)護和控制力度,嚴防火勢蔓延的同時準確評估、判斷應急措施。當火勢已威脅到人身安全或設備質(zhì)量等,可先在LNG液池中注入或LNG儲罐表面噴淋高倍數(shù)泡沫(500:1)來降低火焰高度和熱輻射強度,并有效控制LNG的蒸發(fā)速度。而后立即用干粉滅火器等進行滅火。滅火后,應急人員應密切關注LNG蒸氣云的處理,并防止火勢再起。同時,消防救援車輛到達后應與火災現(xiàn)場保持一定距離,并停放于上風或側(cè)風位置。此外,若LNG接收站的火災難以控制和處理,則需立即請求當?shù)叵啦块T的支援。
3.4加強LNG接收站運行的監(jiān)管力度
首先,應確保現(xiàn)場工作人員個人防護用品穿著與佩戴符合規(guī)則要求,穿防靜電低溫防護服,佩戴防護鏡、空氣呼吸器、防燃頭套等,以免受到LNG燃燒時產(chǎn)生的強烈熱輻射的沖擊,同時關閉手機,用防爆型對講機進行聯(lián)系,以有效保障人身安全。其次,嚴格監(jiān)測LNG接收站各環(huán)節(jié)的運行和各區(qū)域的狀態(tài),防止出現(xiàn)LNG泄漏現(xiàn)象。而一旦泄漏便需立即檢測氣體濃度,當其小于20%時,工作人員可進入相關區(qū)域進行處理。最后,公安消防監(jiān)督機構應加強對LNG接收站火災自動報警系統(tǒng)設計、施工與交付使用的監(jiān)督,在最終檢驗合格后便可正式使用。此外,嚴禁用水撲滅LNG引起的火災,以免加快LNG氣化速度并加大火勢。
結(jié)論:LNG接收站一旦出現(xiàn)泄漏問題,不止會引起火災、爆炸等事故,還會給人員、經(jīng)濟、環(huán)境等多方面帶來危害。因此,為確保LNG接收站運行的安全可靠性,應不斷完善其相應的系統(tǒng)配備,如消防系統(tǒng)、自動報警系統(tǒng)等,加大對LNG接收站運行的監(jiān)管力度,并成立火災應急小組等,從而有效預防和消除火災。
參考文獻:
[1]陳文博,張雪峰,楊勇,等.關于LNG接收站泄漏火災事故處置的思考[J].當代化工研究,2019,(10):15-16.
葉馨然(出生年1992),女,漢族,(籍貫:四川德陽),本科,助理工程師,研究方向:天然氣儲運。