LNG(液化天然氣英文字母的縮寫)燃料是將天然氣經脫水、脫重烴、脫酸性氣體等一系列凈化處理并經過-162℃深度冷制以后形成的液體。在常溫常壓下,其體積約為同量氣態天然氣的1/625。由于LNG燃料密度大,儲氣瓶自身輕、占用空間小,汽車一次充氣的行駛進里程(300-800Km)遠,同時又能像油品一樣運輸,不僅具有CNG(壓縮天然氣)和LPG(液化石油氣)的優點,而且克服了它們的不足,正以其卓越的環保功能和顯著的經濟效益,在 “清潔汽車行動”中得到高度重視。正如國內外許多專家評價的那樣:液化天然氣的發展,是當代天然氣工業的一場革命。
LNG汽車是繼CNG汽車和LPG汽車之后于近年才開始發展起來的一種新型環保汽車。隨著LNG燃料技術的廣泛應用和LNG汽車的發展,如何確保LNG加氣站(以下簡稱LNG站)的消防安全已成為消防部門面臨的又一個新問題。從LNG站的選址、安全間距、操作與管理等方面都對城市消防規劃、消防審核、驗收及處理突發事件的消防應急措施提出了新的要求。本文通過對LNG站的危險性分析提出LNG站的消防安全技術措施及管理對策,與同行研討。
(1)LNG燃料的組成
LNG燃料由甲烷(CH4、82.3%)、乙烷(C2H6、11.2%)、丙烷(C3H8、4.6%)、氮(N2、0.8%)及其它(1.1%)組成。
。2)LNG站的危險因素
一是LNG燃料的介質主要是甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)為易燃易爆物質,屬甲類火災危險品,爆炸限為4.7%~15%,對空氣的相對密度為 0.675,擴散系數為0.196。因此,LNG燃料是一種比重輕、易燃燒、易爆炸且擴散性極強的的易燃液體。二是LNG站使用的管道、閥門等設德質量不符合現行國家標準的要求或因操作不當,一旦LNG燃料泄漏,可能引起火災爆炸事故。三是LNG燃料屬于低溫液體,一旦發生泄漏,處理不當極易造成人員低溫灼傷事故。
目前,國內主要推廣CNG和LPG汽車,LNG汽車處于起步發展階段。由于我國目前尚無LNG站建設的國家標準,在LNG的建設過程中,主要依據美國技術規程:《汽車用液化天然氣(LNG)供氣系統標準》NGPA 57-96和《液化天然氣(LNG)生產、儲存和裝卸標準》NFPA 59A。而這些規程的安全距離與我國消防規范規定的安全距離相差甚遠,尚不能保證LNG及其周圍建(構)筑物的安全。
。1)LNG站站址除了符合城市總體規劃、環境保護、方便使用和國家規范(標準)要求外,尚應符合以下幾個方面的規定:
、貺NG站應盡量避開居民稠密區、醫院、學校、影劇院等人員集中的場所和城市繁華地段及國家(省)級重要物資倉庫、交通郵電樞紐等重要場所。
②LNG站應盡量靠近城市交通干道或車輛出入方便的次要干道,以便城市公交車、出租車等汽車的加氣。
、跮NG站與站外建筑物的安全間距應符合《汽車車用加油加氣設計與施工規范》GB500156-2001中加油站部分的規定。
④LNG站站址的地質情況應良好,同時還應具備可靠的供水、供電條件。
(2)LNG站工藝流程及級別
① LNG站工藝流程
LNG站主要由LNG儲罐、LNG泵、LNG售氣機及LNG汽化器組成:
卸車流程:由加氣站的LNG泵將LNG槽車內的LNG轉移至加氣站LNG儲罐,即LNG(液化天然氣)槽車——密閉接頭——LNG泵——LNG儲罐。
加氣流程:用LNG泵從LNG儲罐內抽出LNG,通過LNG售氣機時向汽車加氣,即LNG儲罐——LNG泵——LNG售氣機——LNG汽車。
調壓流程:卸車完畢后,用LNG泵從LNG儲罐中抽出部分LNG液體,通過LNG汽化器汽化后進入LNG儲罐,當LNG儲罐飽和壓力達到設定壓力值時停止汽化,即LNG儲罐——LNG泵——LNG汽化器——LNG儲罐。
卸壓流程:當LNG儲罐壓力大于設定壓力值時,安全閥自動打開,釋放LNG儲罐中的氣體,降低壓力,確保安全。
、贚NG站的級別
LNG燃料與汽油、柴油一樣,同屬于液態,儲存于真空粉末絕熱儲罐中,其貯存條件要比汽油、柴油安全得多。因此,參照《汽車車用加油加氣站設計與施工規范》GB50156-2001中加油站分級規定,將LNG站分為三級(見表1)
表1
級別 |
LNG儲罐總容積(m3) |
單罐容積(m3) |
一級 |
120<V≤180 |
V≤50 |
二級 |
60<V≤120 |
V≤50 |
三級 |
V≤60 |
V≤50 |
(3)LNG站的消防設計
雖然LNG加氣站的介質比空氣輕、泄漏后迅速散發到空氣中,不易聚積,但為了確保LNG站的消防安全,還應進一步采取以下消防安全防范措施。
①LNG站的設計單位必須具備石油化工或城市公用工程乙級(含乙級)以上的設計資格等級,其安裝施工單位除具備一級安裝施工資質外,還應具有三類壓力容器安裝許可證。
、谠贚NG站與站外建筑物相鄰的一側應設置高度不低于2.2m非燃燒體的實體圍墻。
③LNG站內的建筑物的耐火等級不應低于二級。
、茉贚NG站內的儲罐、管道、閥門等可能發生LNG燃料泄漏的部位應露天設置,不宜設在密閉的空間內。
、菰贚NG儲罐周圍應設置高度不低于1.0m的非燃燒體的實體圍堰。
、拊贚NG儲罐上應設安全閥、放空閥、調壓閥、超壓報警及高、低液位報警系統。
、週NG站內的低溫管道、法蘭和閥門應選用真空絕熱管道、真空法蘭和低溫不銹鋼閥門且法蘭、閥門應設保冷套。
、嘣贚NG儲罐的液相進出管道和LNG汽化器的進口管道上應設緊急切斷閥,一旦發生LNG泄漏,可立即切斷儲罐的液相進出管道和關閉汽化器,防止LNG從儲罐中流出和泄漏。
⑨LNG站內的1、2區(爆炸危險區域)內所有的用電設施及控制設備均應采用隔爆型,其防爆等級不應低于1級。
⑩LNG站內防雷等級按第二類防雷設計。
⑾LNG站應配備足夠的消防器材和防護設施。
⑿為了及時發現LNG的泄漏,LNG站內應設置泄漏檢測、氣體檢測及火焰檢測等安全檢測系統。一旦LNG泄漏,系統就會采取自動保護措施。
。1)消防部門應依據《中華人民共和國消防法》規定,將LNG加氣站列入消防重點單位,依法實施消防監督管理。
(2)嚴格貫徹執行《機關、團體、企事業單位消防安全管規定》,強化企業管理機制。LNG經營企業具體應做到:一是認真落實企業法人消防安全現8產任制,建立健全各項規章制度,制定崗位操作規程和崗位消防責任制。二是按規定配置足夠的消防器材和設施。三是與消防、勞動質檢部門高效配合、開展經常性的消防安全檢查。四是對存在的火災隱患做到及時發現,及時整改。五是對LNG站內重點部位加強監護檢查,杜絕設備帶病工作和超負荷運行。六是加強對LNG站的管理人員和操作人員的崗位安全培訓,經考試合格后方可上崗。七是對LNG站制定切實可行的消防事故緊急處理預案。
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