液化天然气终端安全技术
天然气主要成分为甲烷,并含有少量乙烷、丙烷、氮和其它成分,通常作为燃料使用,发达国家很早就将天然气进行液化储运,应用于生活、工业、汽车燃气等各个行业。作为洁净能源的天然气也是我国城市燃气发展的方向。液化天然气是无色液态天然气,简称LNG,深圳已建成LNG接收站,福建和小洋山岛也在建设LNG接收站。
由于目前我国尚无LNG码头、LNG接收站、LNG罐区等消防设计的国家规范,主要运用的技术标准是《液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准》(GB/T20368-2006)、《石油天然气工程设计防火规范》(GB50183-2004)、《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-92、1999年颁发)、《液化天然气码头设计规范》(试行)JTJ304-2003)等。
LNG火灾危险性为甲类。其燃点650℃、闪点-190℃、爆炸下限(V%)3.6～6.5、爆炸上限为(V%)13～17、最大爆炸压力为6.8kg。LNG火灾的特点有:火灾爆炸危险性大、火焰温度高、辐射热强、易形成大面积火灾,具有复燃、复爆性。
一、L N G的火灾危险性
(一)L N G泄漏事故的成因和火灾危险性
1.LNG船上储罐管道及阀门发生泄漏;
2.LNG卸船作业过程中发生泄漏;
3.LNG储罐罐顶管道及阀门发生泄漏;
4.低压、高压泵和高压外输设备发生泄漏;
5.LNG装车过程中发生泄漏。
LNG一旦从储罐或管道泄漏,一小部分立即急剧汽化成蒸气,剩下的泄漏到地面,沸腾汽化后与周围的空气混合形成冷蒸气雾,在空气中冷凝形成白烟,再稀释受热后与空气形成爆炸性混合物,若遇到点火源,可能引发火灾及爆炸。
LNG泄漏后形成的冷气体在初期比周围空气浓度大,易形成云层及层流。若无围护设施,则泄漏的LNG就会沿地面扩散,遇到点火源可引发火灾。
事故状态时,设备的安全释放设施排放的LNG遇到点火源,也可能引发火灾。
(二)引发L N G火灾爆炸事故的主要原因
1.LNG大量泄漏到地面或水面上形成液池后,被点燃产生的池火灾。
2.LNG储罐、输送设施、管线内LNG泄漏时被点燃产生的喷射火灾。
3.LNG泄漏后形成的LNG蒸气云被点燃产生的闪燃。
4.高压天然气泄漏时被点燃产生的喷射火灾。
5.密闭空间内(如外输装置区)LNG蒸气云被点燃产生的蒸气云爆炸事故。
二、L N G码头、L N G接收站、L N G罐区等消防设计应注意的问题
(一)码头选址
1.LNG码头的选址可与当地的城市规划和港口规划相衔接。LNG码头与LNG接收站统筹布置。
2.LNG码头应远离海滨浴场、人口密集的居民区和其它工业区。该距离应根据安全评估的结果确定,但不应小于500m。LNG码头宜布置在全年常风向的下风侧。
3.LNG码头宜选在交通方便易于疏散的地点。宜选在天然水深较大且能满足LNG船舶不乘潮通航要求的水域。
(二)总平面布置
LNG码头上布置有卸船臂和卸船气体返回臂。还布置有码头控制室和配电室等。在LNG码头后方还设有LNG储罐区、LNG接收站的工艺区、公用工程区、计量区、仓库区等。
1.LNG泊位可相邻布置,也可与液化石油气泊位共用或相邻布置。采用离岸墩或布置型式时,LNG泊位的液化石油气泊位可分别布置在平台的两侧,但靠泊和离泊操作时应错开。
2.LNG码头工作平台至接收站储罐的净距不应小于150 m,但不宜大于1 000 m。LNG泊位与液化石油气泊位以外的其它货类泊位的船舶净距不应小于400 m。LNG泊位与工作船泊位的船舶净距不应小于200m。
3.相邻两个LNG泊位
