大型LNG液化石油天然气接收站消防设计研究

大型 LNG液化石油天然气接收站消防设计研究

杨晓燕 1 杨晓光 2 宛越新 2

中国石油工程建设有限公司华北分公司配管及设备室 1 河 北省任丘市 062552

中国石油天然气股份有限公司华北石化分公司运销运行部² 河北省任丘市 062552

【摘要】LNG的主要化学成分之一是烷基甲烷。一旦室内发生重大火灾，甲烷不仅有害，造成无法弥补的经济损失，而且难以有效控制发生火灾，这也是对当前消防工作的重大技术考验。因此，大型LNG接收站的消防设计尤为重要。建设完善的消防系统，火灾隐患的早期探测、早期预警和早期灭火是码头消防理念的核心，本文结合相关实践经验，对大型液化天然气液化石油气和天然气码头的消防理念进行了分析和探讨，以供参考。

【关键词】消防设计；LNG；天然气接收站

本文首先简要分析了LNG-LNG的火灾风险，主要根据LNG的特点和火灾原因，然后对LNG接收站的消防建设提出合理建议，以供参考。

1LNG液化天然石油气和天然气的化工火灾灾害危险性原因分析

1.1 LNG的特点分析

LNG甲烷是一种室外火灾爆炸危险品，其主要化学成分为三氯甲烷，燃点浓度为650"(28451;),LNG甲烷是一种易燃易爆危险物质，具有较高的室外火灾爆炸风险；它具有着典型引发火灾的特征，主要包括室内火焰燃烧温度高、辐射热强、易起火形成较大的可燃火面，具有易燃易爆的危险特性^[1]。例如当LNG与室内空气浓度混合时，如果空气浓度能够达到具有爆炸性的极限，在没有明火燃烧情况下容易迅速发生爆炸，这也是大型工厂LNG石油液化气和大型天然气发电接收站发生火灾事故可能造成经济巨大损失和生命危害的最重要组成方面。

1.2LNG这是液化天然石油气和天然气运输接收站线路发生爆炸火灾的主要危险成因

引起LNG液化石油接收站火灾的主要原因是由LNG船的油罐管道和敏曼泄漏造成的泄漏是由于LNG卸载运行过程中产生的LNG储罐管道和净门泄漏低压、高压泵和高压输出设备满载在LNG负载时发生泄漏。一旦液化天然气从储罐或管道中排出，其小部分会立即被磨损蒸发成蒸汽，其余部分会泄漏到地面。沸腾后气化后形成冷气，在空气中凝结形成白色烟雾，稀释后加热形成与空气的爆炸混合物。如果小心点火的话，会造成火灾和爆炸^[5]。在初始阶段，完全放电后形成的冷气比周围庭院的空气浓，并且层流容易形成在云域中。如果没有野外保护设施的话，泄漏的LNC会沿着地面扩散。当通过点火源而发生火灾事故时，由装置的安全性释放设备排出的LNC在遇到火源时也可能引起火灾。例如，LNG船舶上的储罐管线或阀门泄漏或整个排放过程中的LNG泄漏、储罐顶部管线泄漏、LNG装载过程中的泄漏等。一旦大型接收站形成LNG液化气泄漏，液体池或蒸汽云。如果点燃，将引起火灾或爆炸。

2大型LNG三级液化天然石油气和天然气综合接收站消防措施设计方案建议

2.1码头选址

液化天然气接收站的位置可以有效地减少潜在的危险。在城市规划和港口规划的背景下，液化天然气系统和接收站必须作为一个整体进行规划。在选择液化天然气接收站的位置时，应尽可能避免人口稠密的区域，并选择适当的区域应根据安全评估结果确定。液化天然气接收站通常全年位于风侧^[3]。在选择液化天然气接收站时，还应考虑交通和其他因素，以确保其有利于疏散人群。

2.2消防系统设施的选择

根据相关规格，一般布局会考虑以下安全原则。

（1）符合现有国内及工业规格、规格、法令等。

（2）进行设备的安全建设、运用和维护，确保接收站的人员和设备的安全性。

（3）应考虑主要过程设施之间的足够安全距离，以避免一个区域的事故

有时也会影响其他地区，试验使用消防设施的可能性

（4）发生卡塔夫或重大事故时，满足厂内人员及厂外人员的需要

安全避难的必要条件

（5）充分设置LNG泄漏收集空间：考虑LNG池火灾或碳氢火灾

灾害的热辐射计算结果，减少可燃物质的泄漏范围，考虑水蒸气爆炸或爆炸

可燃性气体云发火的结果

（6）考虑火力源与可燃发射源之间的安全距离。破灭的发射源

对一个生产单位限制事故，同时排除事故

（7）危险物品为了限制事故的扩大必须区分。

（8）发生火灾或爆炸事故时，可以保护消防系统、主控制室、事故电源、消防署及被占用建筑物等重要设备，确保消防员的紧急避难，保护紧急停止设施。

LNG工艺单元、LNG储存、压缩冷凝（BOG压缩机）及高压输送装置的布局遵循现有的国内及产业规格、规格、法令及成功的生产经验，满足LNG布局的当前国际相关规范。在设备布局中，根据各单元的不同功能进行分区布局。同时，应考虑过程的合理方向、管道的合理布局、设备的安全操作、维护和安装的便利性。分析消防系统的设计应考虑以下问题。

2.2.1消防设施

LNG接收站的灭火系统包括水灭火和地面灭火。接收站的灭火装置不仅用于满足接收站的灭火要求，还用于扑灭船舶的火灾。具体的消防设备包括：干式灭火器r灭火系统、遥控灭火器、压载水系统和其他固定灭火系统。在此基础上，应作为大型LNG-LNG接收站配备至少两个永久安装的灭火器遥控装置^[4]。此外，还必须确保水幕系统在操作员前方的前方安装，并在码头的控制室和配电室安装自动气体灭火系统和足够的消防和拖船。通过授予上述消防设施，原则上可以提供良好的基础和基本的要求，以及对于大型液化天然气接收站的消防安全。

2.2.2可燃气体检测与火灾报警设施

在液化气和液化气大型液化气接收站的设计中，消防概念的基本原则是及时识别和预防可能的火灾危险。因此，液化天然气接收站必须安装可燃气体探测器和火灾报警系统。对于一种可在以下两种条件下同时启动的探测装置：一方面：固定式可燃化学气体风险探测器和可燃火灾探测报警装置；另外应同时配备一定类型数量的便携式探测装置，以便通过其他的互补性技术实现在线静态和实时动态风险监测。另一方面：为结合燃气信息采集技术还应建立燃气泄漏LNG数据收集和警报处理控制系统。

2.2.3其他附属设施

根据液化天然气接收站的特点，必须设置一些辅助装置，以确保灭火装置的可靠性和完整性。例如，液化天然气接收站必须具有与外部世界统一的通信装置。此外，还必须在现场设置适当的导航设备和快速释放设备锚地。

2.3 做好相应的防爆工作

从以上分析中发现，LNG终端中最大的火灾危险性是爆炸的威胁。因此，在适当的防爆作业中经常进行的是完成防火系统，使火灾危险最小化所需的措施。因此， LNG接收站的防爆工作存在以下问题。①在LNG接收站的危险区域，设备的选定根据爆炸及火灾危险环境中用于电气设备设计的代码的要求进行。②在电器（在爆炸性气体环境中）的选择中，不低于环境中气体混合物的水平。③在存在爆炸的区域，阻燃性电缆是优选的，作为消防电缆考虑耐火电缆。④为了防止因LNG泄漏和爆炸升级而引发的爆炸事故，应采取阀门和管道密封措施。⑤控制LNG终端的火源控制，禁止违法的火源和所有开启的火灾，制定并标准化相关的控制系统。⑥最终，我们必须在静电保护和防静电工作中做好工作^[5]。并将工作人员的工作标准化，避免因静电或其他因素引起的潜在火灾安全隐患。

【结语】通过上述分析我们可以发现，LNG液化石油天然气接收站的消防安全工作事关重大，一旦出现隐患后果不堪设想，同时消防安全的设计是一项系统复杂的工程，需要全面系统地协调好各方工作以保证消防安全。

【参考文献】

[1]赵颖.LNG接收站消防系统设计分析[J].消防界(电子版),2018,4(22):50.

[2]张迎.试析大型LNG液化石油天然气接收站消防设计探讨[J].化工管理,2015(12):14.

[3]周琳. 液化天然气用超低温钢材投入批量生产[N]. 经济日报,2010-09-29(013).

[4]骆晓玲,齐长勇,程换新.大型液化天然气储罐的发展研究[J].机械设计与制造,2009(09):255-257.

[5]张伟.液化天然气（LNG）接收站消防设计[J].水上消防，2008(02):28-30.