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天然氣的防火防爆技術(shù)

  
評論: 更新日期:2008年12月02日

  天然氣與空氣混合物發(fā)生爆炸必備兩個條件:一是要處于爆炸范圍;二是混合物溫度達到著火溫度。爆炸時的壓力比常壓大6~7倍,同時產(chǎn)生強烈沖擊波,并且往往引起火災(zāi)。由于天然氣中H2含量極低,點燃無爆鳴聲。因此防止天然氣管道、管件、燃燒器泄漏是關(guān)鍵。天然氣燃具都是高溫設(shè)備,要采取絕熱、隔熱措施,與可燃材料保持規(guī)定距離。

  液化天然氣氣源氣量大且比較集中,往往需要遠距離輸送??紤]經(jīng)濟性,則采用較大的壓力。天然氣的儲存不論采用哪種方式,其要求條件均比較高。盡管在技術(shù)上都是成熟的,都應(yīng)該高度重視其高壓輸配和儲存的安全性。本節(jié)重點對液化天然氣站的防火防爆進行介紹。

  天然氣屬于易燃、易爆的介質(zhì),在天然氣的應(yīng)用中,安全問題始終是放在非常重要的位置。液化天然氣是天然氣儲存和輸送的一種有效的方法,在實際應(yīng)用中,液態(tài)天然氣也是要轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)使用,因此,在考慮LNG設(shè)備或工程的安全問題時,不僅要考慮天然氣所具有的易燃易爆的危險性,還要考慮由于轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)以后,其低溫特性和液體特征所引起的安全問題。在考慮LNG系統(tǒng)的安全問題時,首先要了解液化天然氣的特性及其潛在的危險性。針對這些潛在的危險性,充分考慮對人員、設(shè)備、環(huán)境等可能造成的危害,考慮相應(yīng)的防護要求和措施。其次是要了解相關(guān)的標準,我國液化天然氣工業(yè)起步比較晚,相關(guān)的標準還不大健全,對于不同的LNG系統(tǒng),有必要參照一些液化天然氣工業(yè)比較發(fā)達的國家的標準。如美國的NFPA59A、NFPA57、英國的EN-1473、國際海事組織的(IMO)關(guān)于液化石油氣體船運規(guī)定等。對于液化天然氣的生產(chǎn)、儲運和汽化供氣各個環(huán)節(jié),主要考慮的安全問題,就是圍繞如何防止天然氣泄漏,與空氣形成可燃的混合氣體,消除引發(fā)燃燒爆炸的基本條件以及LNG設(shè)備的防火及消防要求:防止低溫液化天然氣設(shè)備超壓,引起超壓排放或爆炸;由于液化天然氣的低溫特性。對材料選擇和設(shè)備制作方面的相關(guān)要求:在進行LNG操作時,操作人員的防護等。

  一、基本常識

  1.點火源

  點火源包括明火、無遮擋的強光、點燃的香煙、電火花、物體撞擊發(fā)出的火花和靜電、高溫表面、發(fā)動機排氣等。有關(guān)安全和消防部門都針對這些點火源制定了相關(guān)的操作規(guī)程??傊?,LNG設(shè)備和確定的危險區(qū)域應(yīng)遠離和避免上述點火源。除了指定的安全區(qū)域,都應(yīng)嚴格禁止吸煙和非工作必需的明火。工作流程必須能確保安全區(qū)的安全?!敖刮鼰煛薄ⅰ敖姑骰稹钡葮俗R必須明顯標志。如果非要在危險區(qū)使用明火,則必須使用可燃氣體檢測器來監(jiān)控大氣中可燃氣體的含量。

  靜電、電力設(shè)備都有可能產(chǎn)生火花。金屬或硬物之間的碰撞也可能產(chǎn)生熱和火花,如工具、機械零件掉落或撞擊。尼龍類的衣服或鞋的摩擦等,也有可能產(chǎn)生火花。鋁制的工具在與生銹的鋼鐵撞擊后,會產(chǎn)生鋁熱反應(yīng)。該反應(yīng)產(chǎn)生的火花也有可能點燃天然氣。使用安全的工具可以減少火花的產(chǎn)生,操作時應(yīng)防止工具的掉落或撞擊。在使用工具或器具前,還應(yīng)先接一下地或連接一些地線等。

  化纖類的衣服容易產(chǎn)生靜電,這種靜電很難消除。進入工作區(qū)應(yīng)穿安全的工作服和棉制衣服,以減少靜電的產(chǎn)生。

  電力開關(guān)或轉(zhuǎn)換器在切斷電源或接通電源時,會產(chǎn)生電火花。接線松動、電線破裂等情況下,也會產(chǎn)生電火花。電流過大,導(dǎo)致電線或設(shè)備溫度很高,也可以起到點火源的作用。美國消防協(xié)會NFPA分別對危險區(qū)域和設(shè)備的安全等級做了規(guī)定。應(yīng)當充分保證這些設(shè)備的安全。操作人員應(yīng)該認識到關(guān)閉電源時,有可能會產(chǎn)生電弧。在危險區(qū)安裝的插頭和插座,都應(yīng)經(jīng)過安全的防爆設(shè)計,并合理地使用。

  表面溫度高于9℃的物體,可以點燃天然氣和空氣的混合物。因此,對表面溫度較高的部件,如燃燒型氣化器、引擎的排放管路等,都應(yīng)該當作明火來處理。內(nèi)燃機和燃氣輪機產(chǎn)生的火花,也是潛在的點火源。在山區(qū)工廠中,安裝這些設(shè)備必須遵循NFPA37的標準。工作人員也必須注意到危險區(qū)內(nèi)卡車、駁船、終端運輸船等引擎產(chǎn)生的電火花。任何安裝有發(fā)動機的設(shè)備,在危險區(qū)必須確認周圍沒有可燃氣體,否則不能使用。

  2.可燃物

  引起火災(zāi)的第二個要素是可燃物的存在。對于LNG系統(tǒng),就是指LNG蒸氣與空氣的混合物。除了天然氣和其他可燃制冷劑以外,還有油漆、紙和木材等。這些可燃材料都不能存放在危險區(qū)內(nèi)。

  3.氧化劑

  空氣本身就是一種氧化劑,其中含有體積分數(shù)為21%的氧氣。在燃燒的三要素中,氧化劑是很難避免的,因為空氣無處不在。但在發(fā)生火災(zāi)時,應(yīng)設(shè)法減少空氣的對流。如LNG儲罐發(fā)生溢出后,對積存在圍堰中的LNG,可用泡沫滅火劑噴灑,使泡沫覆蓋在LNG的液面上,減少空氣與LNG的接觸面積。同時也可降低LNG的蒸發(fā)速率。

  二、LNG溢出或泄漏

  LNG溢出能使現(xiàn)場的人員處于非常危險的境地。這些危害包括低溫灼燒、凍傷、體溫降低、肺部傷害、窒息等。當蒸氣云團被點燃發(fā)生火災(zāi)時,熱輻射也將對人體造成傷害。

  在意外情況下,如果系統(tǒng)或設(shè)備發(fā)生LNG溢出或泄漏,LNG在短時間內(nèi)將產(chǎn)生大量的蒸氣。與空氣形成可燃的混合物,并將很快擴散到下風(fēng)處。于是,產(chǎn)生LNG溢出的附近區(qū)域均存在發(fā)生火災(zāi)的危險性。

  LNG蒸氣受熱以后,密度小于空氣,有利于快速擴散到高空大氣中。蒸氣擴散的距離與初始溢出的數(shù)量、持續(xù)的時間、風(fēng)速和風(fēng)向、地形,以及大氣的溫度和濕度有關(guān)。從對LNG溢出的研究表明:風(fēng)速比較高時,能很快地驅(qū)散LNG蒸氣云團;風(fēng)速較低或無風(fēng)時,蒸氣云團主要聚集在溢出附近。移動的蒸氣云團容易產(chǎn)生燃燒的區(qū)域,主要是在可見氣團的周圍,因為這些區(qū)域內(nèi)的部分混合氣體處于燃燒范圍之內(nèi)。

  LNG溢出或泄漏是屬于一種比較嚴重的事故,由于設(shè)備的損壞或操作失誤等原因引起。正確評估LNG的溢出,以及蒸氣云的產(chǎn)生與擴散,是有關(guān)安全的一個重要問題。溢出的LNG蒸發(fā)速度非常快,形成大量的蒸氣云。蒸氣云將四面擴散,比較危險的情況是遇到火源易產(chǎn)生火災(zāi)。因為蒸氣的數(shù)量多,溢出的LNG能不斷地蒸發(fā)和擴散。在蒸氣擴散的過程中,如果遇到有風(fēng)的情況,火災(zāi)可能迅速蔓延。而且火災(zāi)本身也能產(chǎn)生強勁的空氣對流。因此,在考慮人員和設(shè)備的安全問題時,應(yīng)重視風(fēng)和火的相互作用的影響。最危險的情況是由于燃燒產(chǎn)生強烈的空氣對流,能對LNG設(shè)備造成進一步的損壞,擴大事故的嚴重性。

  LNG的溢出可分溢出到地面和水面兩種類型。

  1.LNG溢出到地面

  主要是指陸地上的LNG系統(tǒng),因設(shè)備或操作原因,使LNG泄漏到地面。由于LNG與地面之間存在較大的溫差,LNG將吸收地面的熱量迅速汽化。這是一個非??焖俚钠^程,初期的汽化率很高,只有當土壤中的水分被凍結(jié)以后,土壤傳遞給LNG的熱量逐漸地減少,汽化速率才開始下降。另外,周圍空氣的傳導(dǎo)和對流,以及太陽輻射也會增加LNG的汽化速率。在考慮系統(tǒng)或設(shè)施的安全性問題時,應(yīng)考慮兩方面的問題:首先是設(shè)備本身,在萬一發(fā)生泄漏的情況下,設(shè)備周圍應(yīng)具備有限制LNG擴散的設(shè)施(圍堰或蓄液池),應(yīng)使LNG影響的范圍盡可能減?。黄浯问荓NG溢出后,抑制氣體發(fā)生的速率及影響的范圍。

  圍堰是用于液化天然氣儲罐發(fā)生泄漏時,防止LNG擴散的設(shè)施。圍堰內(nèi)的容積應(yīng)足夠容納儲罐內(nèi)的液態(tài)天然氣。在某些設(shè)計中,則在儲罐周圍的地面采用低熱導(dǎo)率的材料,如用具有隔熱作用的水泥圍起來,以減少蒸發(fā)的速率。另一種減少蒸發(fā)速率的安全措施是圍繞圍堰,安裝有固定的泡沫發(fā)生器,在發(fā)生LNG溢出時,泡沫發(fā)生器噴出泡沫,泡沫覆蓋在圍堰中的LNG上面,既可以減少來自空氣的熱量,又可以降低LNG蒸氣產(chǎn)生的速率。目前有一些新的設(shè)計理念,儲罐周圍不設(shè)圍堰。LNG儲罐安裝在一鋼筋混凝土的外殼內(nèi),內(nèi)罐通常使用9Ni鋼制造。如果內(nèi)罐發(fā)生溢出或泄漏,溢出的液體包含在水泥外殼的內(nèi)部,液體表面暴露于空氣的面積相對很小,氣體產(chǎn)生的速度比LNG在圍堰內(nèi)要小得多。

  比較危險的是LNG氣體在飄散的過程中,可能在途中遇到點火源,然后產(chǎn)生燃燒,火焰順著蒸氣云往回蔓延到蒸氣發(fā)生點,對設(shè)施具有潛在的毀壞作用。

  2.LNG溢出到水面

  LNG在水面上產(chǎn)生溢出時,水面會產(chǎn)生強烈的擾動,并形成少量的冰。汽化的情況與LNG溢出到地面差不多,當然,溢出到水面的蒸發(fā)速度要快得多。而且水是一個無限大的熱源,水的流動性為LNG的汽化提供了穩(wěn)定的熱量。有關(guān)的LNG工業(yè)機構(gòu)和航運安全代理機構(gòu),對LNG在水上溢出的情況進行了深入的研究。根據(jù)有關(guān)的報道,LNG溢出到水面的蒸發(fā)速率是0.181kg/(m2•s),基本上不受時間的影響。LNG溢出到水面上,最重要的安全問題是蒸氣云的形成和引起火災(zāi)的可能性。在空曠的地方,LNG產(chǎn)生的蒸氣云一般不會產(chǎn)生爆炸,但有可能引起燃燒和快速蔓延的火災(zāi)。蒸氣云產(chǎn)生以后,主要有兩個方面的問題:一是蒸氣云隨著風(fēng)向的擴散,如果在下風(fēng)方向存在高溫?zé)嵩椿蚧鹪?,就有可能點著這些可燃氣體的云團;二是天然氣云團被點燃后,火焰的擴散及火焰產(chǎn)生的熱流,點燃飄逸的天然氣云團。一旦發(fā)生類似的事故以后,需要利用氣象學(xué)方面的技術(shù),對可能擴散到的區(qū)域,提前進行預(yù)報,預(yù)先采取防火和防空氣污染的措施。

  三、LNG溢出或泄漏的預(yù)防

  焊縫、閥門、法蘭和與儲罐壁連接的管路等,是LNG容易產(chǎn)生泄漏的地方。當LNG從系統(tǒng)中泄漏出來時,冷流體將周圍的空氣冷卻至露點以下,形成可見霧團。通過可見的蒸氣云團可以觀測和判斷有LNG的泄漏。

  當發(fā)現(xiàn)泄漏后,應(yīng)當迅速判斷裝置是否需要立即停機,還是在不停機的情況下可將泄漏處隔離和修復(fù),事先應(yīng)當制定評估泄漏的標準并決定相應(yīng)的措施。另外,安全規(guī)程中必須防止人員接近泄漏的流體或冷蒸氣,并盡量減少蒸氣接近火源。工廠應(yīng)當安裝柵欄、警告標志、可燃氣體檢測器等設(shè)備。

  1.管路閥門的泄漏

  閥門是比較容易漏泄的部件。雖然LNG系統(tǒng)的閥門都是根據(jù)低溫條件特殊設(shè)計的,但當系統(tǒng)在工作溫度下被冷卻后,金屬部分會產(chǎn)生嚴重的收縮,管路閥門可能產(chǎn)生泄漏。需要充分考慮這種泄漏的可能性應(yīng)對措施,并安裝必需的設(shè)備。另外,為了在冷卻過程中操作調(diào)節(jié)這些部件,應(yīng)當準備相應(yīng)的工具和服裝。總之,暴露在外部的LNG設(shè)備上的閥門,可以通過閥門上異常結(jié)霜來判斷是否出現(xiàn)泄漏。日常的檢測可以有效地防止液體的泄漏。

  2.輸送軟管和連接處的泄漏

  LNG從容器向外輸送時,LNG在管路中流動,并有蒸氣回流。由于溫度很低,造成管路螺紋或法蘭連接處的泄漏。在使用軟管輸送LNG的情況下,軟管本身也可能產(chǎn)生泄漏。柔軟的軟管必須通過相關(guān)標準的壓力測試,并在使用前對每一根管路進行檢查,盡量減少泄漏發(fā)生的可能性。

  當輸送管萬一發(fā)生泄漏時,應(yīng)當采取適當?shù)拇胧⑿孤┨幎伦?,或切斷輸送,更換泄漏部件。同時,個人安全保護和防止蒸氣點燃等措施也要同時啟動。

  3.氣相管路的泄漏

  在天然氣液化、存儲、汽化等流程中,液化流程使用的制冷劑也有可能產(chǎn)生泄漏。連接液化部分和儲罐的管路、氣體回流管路及汽化環(huán)路都可能產(chǎn)生泄漏。當氣化器及其控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障,冷氣體和液體進入普通溫度下運行的管路,造成設(shè)備的損壞。應(yīng)當采取預(yù)防措施,使其能夠迅速隔離產(chǎn)生泄漏的管路和氣化器,同時采取緊急控制措施,阻止液體繼續(xù)流人氣化器。

  冷氣體的泄漏主要發(fā)生在焊縫、閥門、法蘭、接頭和容器與管路的連接處。在一個封閉空間中,大量的泄漏有可能使工作人員產(chǎn)生窒息的危險。

  當冷氣體泄漏后,應(yīng)當像處理液體泄漏一樣采取應(yīng)對措施。這些措施包括關(guān)閉系統(tǒng)、隔絕泄漏區(qū)域、保護人身安全、隔離火源,并盡快將蒸氣云團驅(qū)散。在離火源很近的區(qū)域(如使用燃燒設(shè)備的氣化器),應(yīng)當設(shè)置快速關(guān)閉系統(tǒng)。除了安裝自動裝置防止冷氣體或液體進入外輸管路系統(tǒng)外,氣化器還應(yīng)當安裝可燃氣體檢測器、燃燒傳感器、自動干粉滅火器等設(shè)備。

  4.LNG溢出的控制方法

  如果LNG蒸氣在室內(nèi)發(fā)生泄漏,通風(fēng)和消除點火源是首要的措施。LNG工廠中使用通風(fēng)機連續(xù)的通風(fēng),將LNG蒸氣排出。除了引出蒸氣外,風(fēng)機可以使蒸氣與周圍的空氣加速混合,因此促進了蒸氣團的受熱與擴散。在封閉區(qū)域,當使用CO。,滅火系統(tǒng)進行滅火時,要關(guān)閉通風(fēng)的風(fēng)機。

  維護結(jié)構(gòu)和溢流通道可以抑制蒸氣的擴散。LNG溢出如果發(fā)生,應(yīng)該首先控制溢出的液體和閃蒸的蒸氣,控制LNG液體的遷移和抑制已點燃的火源的擴散。維護結(jié)構(gòu)和溢流通道的設(shè)計,由溢流區(qū)域和溢流產(chǎn)生危險的可能性來確定。

  當LNG蒸氣云團中沒有點火源,操作人員和設(shè)備只有被低溫液體損害的危險,這是種比較理想的情況。如果LNG流到未包覆防護材料的設(shè)備或構(gòu)件表面,將快速汽化。LNG在表面流動幾分鐘后,物體被冷卻以后,LNG的蒸發(fā)率會有所降低。

  還可以采用混凝土或泥土等材料建造圍堰,或修成溝渠,或其他形式的防護結(jié)構(gòu),將溢出的LNG限制在一定的范圍內(nèi),不讓其任意流淌,可以大幅度地減緩LNG的蒸發(fā)。

  溢出的LNG被限制在圍堰或溝渠之內(nèi),減小暴露的LNG表面與空氣的對流換熱,也可以降低蒸發(fā)量。采用高膨脹率泡沫滅火劑噴灑到LNG液面,使LNG的液面與空氣隔離,能有效地降低LNG表面的汽化率。LNG的汽化速度降低,可以減小可燃氣體覆蓋的范圍。然而,采用這些方法以后,也將延長LNG存在的時間。根據(jù)溢出的LNG是否靠近火源和是否會產(chǎn)生一些潛在的低溫傷害等因素,綜合考慮是否有必要采用泡沫滅火劑。在少數(shù)場合,溢出的LNG數(shù)量較多的情況下,如果周圍是比較安全的地帶,也許有必要特意將它們點燃,使它們快速汽化。當然需要分析清楚短期加速汽化和長期緩慢汽化不同的危險性。

  四、LNG溢出或泄漏的防火技術(shù)

  通過制定行之有效的安全計劃和強化操作人員的安全意識,將大大減少發(fā)生事故的可能性。然而,盡管有預(yù)防措施,事故有時還是有可能發(fā)生。操作人員應(yīng)當受到應(yīng)付緊急情況的訓(xùn)練。工作人員必須對LNG的特性和緊急處理措施有個基本的了解,盡量減少人員傷害和財產(chǎn)損失。

  控制LNG的安全排放和控制火災(zāi),需要有良好的組織和計劃。流程圖應(yīng)當標識清楚需要關(guān)閉的閥門、危險檢測器位置、撤離路線、安全設(shè)備和緊急物資的安放地點。定期演練緊急情況的應(yīng)對措施。應(yīng)急設(shè)備和物資應(yīng)放置在很容易取用的地方。工廠應(yīng)該與當?shù)叵啦块T、安全部門、急救部門和醫(yī)療部門保持聯(lián)絡(luò)。如果只是少量的LNG泄漏或排放,將很快地蒸發(fā),有時甚至形成不了可見的蒸氣霧團,不會產(chǎn)生積聚。

  當LNG的排放量大于LNG的蒸發(fā)量時,純液體會噴出來,接觸到地面后會產(chǎn)生劇烈的沸騰。地面變冷后,LNG的氣化率逐漸下降,最后穩(wěn)定在較低的氣化率狀態(tài)。氣化率主要由空氣和地面的溫度、風(fēng)速、溢流液體流過的距離、液體聚集后的表面積所決定。通常LNG溢出后危險最大的時刻是在最初的幾分鐘內(nèi)。在這幾分鐘內(nèi),冷液體接觸的是熱表面,氣化速率很快。

  為了控制LNG溢出和預(yù)防火災(zāi),緊急反應(yīng)主要有火源的控制、泄漏點的檢測、緊急系統(tǒng)關(guān)閉及滅火四個方面。

  1.著火源控制

  LNG供氣站區(qū)內(nèi)禁止吸煙和非工藝性火源。如果必須進行焊接、切割及類似的操作,則只能在特別批準的時間和地點進行。

  有潛在火源的車輛或其他運輸工具,禁止進入圍堰區(qū)或裝有LNG、可燃液體或可燃制冷劑的儲罐或設(shè)備的15m范圍內(nèi)。

  控制排放出的LNG或火勢,可以減少財產(chǎn)的損失和人員的傷亡。排放出的LNG應(yīng)當被引到?jīng)]有點火源和不會受低溫液體傷害的區(qū)域??梢酝ㄟ^圍堰、壤溝、坡槽或其他方法來控制LNG的排放。用高膨脹率的泡沫可以控制LNG的氣化率。

  2.探測

  快速鑒定LNG排放(液體或者蒸汽)的類型、溢出位置、溢出后的擴散情況、LNG蒸氣或火勢的移動方向,這些都是很重要的。可以通過人工檢查或探測器來確定LNG泄漏,另外通過聲音(液體或氣體的流動)、沸騰、結(jié)霜、氣味(如果加了氣味的話)可以幫助工作人員檢查到LNG泄漏。

  可能發(fā)生可燃氣體聚集、LNG或可燃制冷劑泄漏,以及發(fā)生火災(zāi)的地區(qū),包括封閉的建筑物,均應(yīng)進行火災(zāi)和泄漏監(jiān)控。

  連續(xù)監(jiān)控低溫傳感器或可燃氣體監(jiān)測系統(tǒng),應(yīng)在現(xiàn)場或經(jīng)常有人在的地點發(fā)出警報。當監(jiān)控的氣體或蒸氣的濃度超過它們的燃燒下限的20%時,監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)啟動一個可聽或可視的警報。

  火災(zāi)警報器應(yīng)在現(xiàn)場或經(jīng)常有人的地點發(fā)出警報。另外,應(yīng)允許火災(zāi)警報器與緊急關(guān)閉系統(tǒng)連鎖聯(lián)動。

  3.緊急關(guān)閉系統(tǒng)

  當LNG系統(tǒng)發(fā)生泄漏時,停止設(shè)備運轉(zhuǎn)可以阻止LNG進一步泄漏。當監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出警報時,設(shè)備會自動關(guān)閉或由工作人員關(guān)閉,并控制不要產(chǎn)生點火源。發(fā)生事故的區(qū)域要進行隔離。

  每個LNG設(shè)備都應(yīng)加上緊急關(guān)閉系統(tǒng)(ESD),該系統(tǒng)可隔離或切斷LNG、可燃液體、可燃制冷劑或可燃氣體的來源,并關(guān)閉一些如繼續(xù)運行可能加大或維持災(zāi)情的設(shè)備。

  緊急關(guān)閉系統(tǒng)應(yīng)有失效保護,或者采取保護措施,使其在緊急情況時失效的可能性降到最小。沒有失效保護的緊急關(guān)閉系統(tǒng)距設(shè)備15m以內(nèi)的全部部件,應(yīng)安裝或設(shè)置在不可能暴露到火焰中的地點,或者應(yīng)保證暴露在火災(zāi)中時,能安全運行至少10min緊急關(guān)閉系統(tǒng)的啟動可以手動、自動或兩者兼有。手動調(diào)節(jié)器(開關(guān))應(yīng)設(shè)在緊急情況發(fā)生時可接近的地點,距其保護的設(shè)備至少15m遠,并且有顯著的標志來顯示它們的指定功能。

  4.滅火

  滅火的首要措施是控制可燃物,防止其擴散。這主要依靠LNG工廠的設(shè)計、建造和安全操作。其次是在LNG溢流發(fā)生后與控制管理人員聯(lián)系,啟動消防系統(tǒng)。使用高膨脹率、低密度的泡沫覆蓋減少LNG蒸氣的擴散。減少空氣與LNG蒸氣混合形成可燃物。

  通常情況下,氣體產(chǎn)生的大火(包括LNG)在燃料源未被切斷前,首先應(yīng)該設(shè)法切斷燃料源。在大火不會再次造成破壞的情況下,應(yīng)當讓大火燒完。然而,當人員處于危險境地、氣體閥門處在火焰中或大火的熱量能通過設(shè)備傳熱對人體造成間接傷害時,應(yīng)當將火立即撲滅。將火撲滅可以減少火災(zāi)產(chǎn)生的損失及防止火焰的擴散。對于小型設(shè)備,如LNG的容量少于400L的設(shè)備,如果發(fā)生火災(zāi),在火災(zāi)被撲滅之前,溢出的LNG就可能燃燒得差不多了。對于大型設(shè)備產(chǎn)生的火災(zāi),首要的目的是控制火焰的傳播。天然氣在點著的瞬間,火焰很大,在開始燃燒后,火焰的大小由氣化率決定。

  在某些場合,控制LNG的火焰比滅火的效果好,使其不能再點燃更大的天然氣云團。應(yīng)在上風(fēng)口的位置控制火焰,滅火劑順著風(fēng)向向火焰流動,并使消防人員遠離火焰。

  (1)消防給水滅火在氣化區(qū)應(yīng)提供消防水源和消防水系統(tǒng)。消防水系統(tǒng)的作用是保護暴露在火災(zāi)中的設(shè)備,冷卻容器、裝備和管道,并控制尚未著火的泄漏和溢流。

  消防用水的供應(yīng)和分配系統(tǒng)應(yīng)能滿足系統(tǒng)中各固定消防系統(tǒng)同時使用的要求,使它們在可能發(fā)生的最大單個事故時,能在正常的設(shè)計壓力和流量下供水,同時設(shè)計流量還應(yīng)再加上63L/s的余量,以滿足手持軟管噴水。連續(xù)供水時間應(yīng)不少于3h。

  (2)滅火設(shè)備滅火滅火可以減少火災(zāi)造成的損失,撲滅時間越短,造成的損害越少?;瘜W(xué)干粉滅火劑和二氧化碳滅火劑,都可以用于撲滅LNG產(chǎn)生的火焰。泡沫和水滅不了LNG產(chǎn)生的大火。LNG工廠中用得最多的是化學(xué)干粉滅火劑。在一些大型的、固定的工廠中,都安裝了便攜式化學(xué)干粉滅火劑。在大型工廠中,也有移動式或車裝載的化學(xué)干粉滅火設(shè)備。

  使用滅火劑撲滅LNG產(chǎn)生的火災(zāi)時,滅火劑必須快速工作,滅火劑的量要根據(jù)對火災(zāi)規(guī)模的預(yù)計來確定滅火劑的量。

  (1)化學(xué)干粉滅火化學(xué)干粉滅火是通過干粉與火焰接觸時產(chǎn)生的物理化學(xué)作用滅火。干粉顆粒以霧狀形式噴向火焰,大量吸收火焰中的活性基團,使燃燒反應(yīng)的活性基團急劇減少,中斷燃燒的連鎖反應(yīng),從而使火焰熄滅。干粉噴向火焰時,像濃云似的罩住火焰,減少熱輻射。干粉受高溫作用,會放出結(jié)晶水或產(chǎn)生分解,不僅可以吸收火焰的部分熱量,還可以降低燃燒區(qū)內(nèi)的氧含量。

  在封閉和開放的區(qū)域,可以用化學(xué)干粉滅火劑撲滅LNG產(chǎn)生的火災(zāi),但使用需要有一定的技巧?;瘜W(xué)干粉滅火劑噴到火焰上后,可以破壞燃燒鏈。但如果化學(xué)干粉滅火劑噴到了不均勻的表面,LNG液面有可能再次被點燃。操作化學(xué)干粉滅火劑時,應(yīng)站在火焰的上風(fēng)口,將滅火劑均勻噴灑到火焰上。將整個房間或封閉區(qū)域都噴上滅火劑,可以將LNG產(chǎn)生的火焰撲滅。但應(yīng)防止再次點燃殘存的蒸氣。

  使用化學(xué)千粉滅火劑撲滅LNG產(chǎn)生的火災(zāi)時,滅火劑應(yīng)當有足夠的量。滅火劑的數(shù)量與火焰燃燒時間的長短、火災(zāi)區(qū)建筑物結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。操作人員如果對滅火器操作比較熟練,一個30L的化學(xué)干粉滅火器能撲滅2m2范圍內(nèi)的火焰。化學(xué)干粉滅火器也可以用來撲滅其他氣體產(chǎn)生的火災(zāi),但這要看火災(zāi)的形勢和操作人員的能力?;瘜W(xué)干粉滅火方法不太適合于規(guī)模很大的火災(zāi)。

  可以移動的350L化學(xué)干粉滅火器,可撲滅14m2范圍的大火。然而,操作人員必須受過良好的訓(xùn)練,在操作滅火器時沒有障礙或不會將火星噴出火焰區(qū)。由于這些滅火劑噴出后存在時間較短,當滅火劑擴散后,火焰有可能回撲。滅火劑擴散或耗盡后,暴露的設(shè)備由于被火焰加熱了,因而有足夠的熱量將可燃蒸氣或LNG重新點燃。

  對于一些重點防火的地方,需要安裝固定的滅火系統(tǒng)。固定的滅火系統(tǒng)可以迅速啟動滅火,而移動的滅火器則有一定的操作時間。

  滅火劑也有可能對人員產(chǎn)生傷害,如降低可視度、造成短暫的呼吸困難。雖然在使用滅火器的時候,這不是一個重要的問題,但對于固定滅火系統(tǒng),當控制區(qū)域內(nèi)有人員時,不得不考慮這個問題。一般是先發(fā)出警報,滅火系統(tǒng)適當延遲啟動,使人員有時間撤離。不利的是損失了滅火的最好時間,因為火災(zāi)發(fā)生后,滅火越早撲滅越容易。

  在考慮LNG設(shè)備和裝置的滅火系統(tǒng)時,必須充分考慮到滅火系統(tǒng)的能力。

  (2)高膨脹率泡沫滅火高膨脹率的泡沫可用來抑制LNG產(chǎn)生的火焰擴散,并降低火焰的輻射。該滅火劑最好的膨脹效果是600:1。當泡沫噴到液態(tài)天然氣表面后,LNG的蒸發(fā)率會有所增大。蒸氣不斷受熱并穿過泡沫上升,而不是在地面擴散。在使用高膨脹率泡沫后,LNG蒸氣擴散范圍可明顯減小。

  當泡沫噴到已點燃的LNG表面時,它能抑制熱量的傳遞,降低蒸發(fā)率和火焰的規(guī)模。

  使火焰變小,輻射熱減少,滅火的難度也可以相應(yīng)降低。

  高膨脹率泡沫系統(tǒng)必須應(yīng)用在特殊的場合。如用來保護LNG儲罐圍堰、輸送管線、泵、液化和汽化用的換熱器、LNG輸送區(qū)等。

  高膨脹率泡沫并不是撲滅LNG火災(zāi)的最好辦法,它只能減少LNG火災(zāi)的危害。而且在安裝、調(diào)試、維修等方面受容量和價格的限制。

  (3)二氧化碳和水二氧化碳和水可用來控制LNG產(chǎn)生的大火,但不是滅火。如果將水噴到液態(tài)天然氣的表面,會使LNG的蒸發(fā)率增大,從而使LNG的火勢增強。因此,不能用水來直接噴淋到LNG或LNG蒸氣上。用水的目的主要是將尚未著火而火焰有可能經(jīng)過的地方弄濕,使其不容易著火。

  最常用的控制LNG火焰的方法是利用水霧吸收熱量。安裝噴淋系統(tǒng),需要像安裝滅火系統(tǒng)一樣,要涵蓋整個所需要的區(qū)域。然而,與滅火系統(tǒng)的目的不同的是,水噴淋系統(tǒng)主要用來減低溫度、減少空氣、控制燃燒、保護財產(chǎn),整個系統(tǒng)簡便、可靠。安裝水噴淋系統(tǒng)通常是用于保護設(shè)備財產(chǎn)。

  水噴淋系統(tǒng)在大型工廠中都有使用,大型的LNG儲罐或冷箱可以在外部安裝水噴淋系統(tǒng)。LNG工廠應(yīng)該安裝供水系統(tǒng)。對于容量大于266m3以上的LNG儲罐,要求安裝供水和輸送系統(tǒng)。

  水系統(tǒng)可用于控制火勢,除了可以吸熱和保護暴露在火焰下的建筑使之不至于很快著火外,還可用來保護個人安全。

  人工操作的便攜式CO2滅火器適合于較小的電器發(fā)生的火災(zāi)、小型的氣體火災(zāi)。它們在滅小型的A級火災(zāi)時并不是很有效。這些滅火器的使用僅限于幾平方米的區(qū)域或室內(nèi),風(fēng)力不大,不會吹散CO2的封閉區(qū)域。

  在LNG設(shè)施內(nèi)和槽車上的關(guān)鍵位置,可設(shè)置便攜式或輪式滅火器,這些滅火器應(yīng)能撲滅氣體發(fā)生的火災(zāi)。進入場區(qū)的機動車輛,最低限度應(yīng)配備一個便攜式干式化學(xué)滅火器,其容量不低于9kg。

  5.其他安全事項

  設(shè)備操作人員應(yīng)控制入口的安全系統(tǒng),未經(jīng)批準的人員不得進入安全防護區(qū)域。在LNG供氣站中,在一些重要部分周圍應(yīng)有外層防護欄、圍墻或自然防護欄。這些重要部分包括:LNG儲罐,可燃制冷劑儲罐,可燃液體儲罐,其他危險物的存放區(qū)域,室外的工藝設(shè)備區(qū)域,有工藝設(shè)備或控制設(shè)備的建筑,裝卸設(shè)施等??稍O(shè)置為單個連續(xù)的圍欄,也可設(shè)置為幾個獨立的圍欄。當包圍的區(qū)域超過116m2時,至少應(yīng)有2個門,以便在緊急情況時人員可以快速離開現(xiàn)場。

  LNG設(shè)施應(yīng)有盡可能好的照明,以提高設(shè)施的安全性。

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