液化天然氣(簡稱LNG)氣化站主要為非管輸天然氣（簡稱NG）的城市城鎮居民提供生活用氣，也可作為補充氣源或調峰氣源，一般包括氣站一座、相應的輸配管網及配套的公用工程，運行的介質為LNG。?

　　由于LNG具有易燃易爆、有毒有害危險性，而且罐區中的冷卻、輸送等設備的使用、維護具有一定的火災、爆炸危險。以下從工程技術措施和安全管理措施兩個方面，對液化天然氣氣站火災爆炸危險性和安全對策進行探討。?

　　一、概述?

　　LNG氣化站的工藝流程如圖1所示（略）：?

　　LNG由低溫槽車運來，在卸車臺用槽車自帶的增壓器增壓，在壓差的作用下，通過卸車臺的管道進入低溫儲罐儲存，儲存壓力為0.3MPa（g），溫度為－145℃。低溫儲罐內的LNG用自增壓器增壓到0.5MPa（g），自流進入空溫式氣化器，在氣化器中，LNG與空氣換熱，發生相變轉化為氣態并升高溫度，夏季可達15℃以上（冬季還必須使用水浴式氣化器），直接經過調壓器調壓至0.2MPa（g）。由于天然氣是無味的，為了加強安全性，還必須進行加臭，加臭劑選用四氫噻吩，加臭后進入中壓管網，送給各用戶。?

　　低溫真空絕熱儲罐的日蒸發率一般為0.3％，這部分氣化了的氣體（簡稱BOG）如不排出，會使儲罐上部氣相空間的壓力升高。為保證儲罐安全，設降壓調節閥，可根據壓力自動排出罐頂氣體。另外，為回收槽車儲罐中的天然氣，設置了BOG加熱器，用以回收BOG，并入輸氣管網。?

　　LNG儲罐裝有高、低液位報警設施，內罐高壓力報警，超壓自動排放BOG的調節閥以及安全閥，以保證儲罐的安全。在儲罐入、出口的LNG管線上設自動切斷閥，當有緊急情況發生時會自動關閉閥門，以保證系統的安全。?

　　天然氣出站至輸氣管網的管線上設有自動切斷閥，當管網有緊急情況發生時，會自動關閉閥門，以保證系統的安全。?

　　當LNG供應出現情況時，采用備用氣源。壓縮天然氣（簡稱CNG）用槽車運至氣化站，即利用該槽車作為容器，經卸車臺經管線輸送至CNG調壓站，經二級調壓至0.2MPa（g），計量加臭后并入輸氣管網。?

　　二、LNG氣化站火災爆炸危險條件?

　　從可燃物、助燃物、點火源三個方面來分析LNG氣化站項目的火災爆炸危險條件。?

　　（1）可燃物。LNG是深冷液體，很容易被周圍的空氣加熱成為NG。當LNG大量泄漏時，來不及與周圍空氣進行熱交換，其蒸氣云的密度就會比空氣低，會順著地面流動或向低處蔓延，一旦遇到火源就會燃燒，甚至回燃引起爆炸。?

　　導致LNG泄漏的情況主要有以下三種：?

　　①LNG與某些材料(氟、氯等)接觸后會發生劇烈的反應，變脆、易碎、冷收縮，使設備損壞后泄漏導致火災；?

　　②LNG本身沒有太大的腐蝕性，但儲罐由于本身所存在的缺陷（應力腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕等），加上積存雨水，儲罐金屬外殼、管線等與土壤等接觸會產生電解，導致大面積點腐蝕，造成LNG泄漏；?

　　③生產或儲運裝置的設計施工出現問題，不能滿足正常生產要求或不能及時探測到異常情況的發生。?

　　（2）助燃物。主要助燃物為空氣。液化設備中低溫循環工作液體的溫度低于空氣液化的溫度，其表面上的空氣會凝縮形成富氧氣氛，形成助燃物。?

　　（3）點火源。在有空氣和LNG存在情況下，任何熱源均有可能成為引爆物。這些潛在的熱源和引爆物主要包括以下幾種：①明火及火星；②靜電火花；③防雷電設施或接地損壞、失效可能遭受雷擊，產生雷電火花；④電氣線路或電氣設備安裝操作不當、保養不善及接地、接零損壞或失效等，有可能造成漏電。?

　　三、LNG氣化站火災爆炸危險性分析?

　　1.物質危險性分析?

　　LNG的主要成分是甲烷，屬易燃易爆氣體，遇明火、高溫極易發生燃燒和爆炸現象。NG與空氣混合能形成爆炸性混合物，爆炸下限為3.6～6.5％，上限為13～17％，與氟、氯等能發生劇烈的化學反應。低溫時的LNG蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇明火會引著回燃。常溫下，NG密度較空氣小，在空氣中可迅速擴散。?

　　2.工藝危險性分析?

　　（1）原料和產品為可燃物質，站內大部分區域為爆炸危險2區，運行過程中，LNG儲罐等設備損壞將造成NG泄漏，發生火災爆炸事故。?

　　（2）高速轉動設備（泵等）的使用可能產生火花，形成點火源，有爆炸的可能。?

　　（3）維修人員在維修、檢查工作中若不嚴格按照規定和操作規程執行，易形成火星等點火源。?

　　（4）鍋爐的使用可能造成物理爆炸。?

　　（5）原材料及成品運輸主要以車輛運輸為主，若排氣管上沒有帶上防火帽，則可能形成火花，造成火災爆炸。在卸車的時候，在卸車軟管沒有分離的情況下啟動車輛，會拉壞卸車軟管，從而導致LNG泄漏形成可燃物。?

　　3.設備危險性分析?

　　（1）電氣線路或電氣設備安裝操作不當、保養不善及接地、接零損壞或失效等，會造成漏電，產生電火花引發爆炸。?

　　（2）高壓線斷落造成電火花。?

　　（3）防雷電設施或接地損壞、失效，可能遭受雷擊，產生火災、爆炸。?

　　（4）電器設備在潮濕的環境中可引起電化學腐蝕，產生電火花引發爆炸。?

　　四、安全對策?

　　1.工程技術措施?

　　（1）對可燃物的控制措施?

　　①控制LNG泄漏有兩種方法：被動防護法和主動防護法。?

　　a.被動防護法?

　　利用高的防火堤控制泄漏和擴散，防火堤內還可用矮墻或斜坡再次劃分成小的區域，這些矮墻、斜坡形成的較深的溝槽，有助于減少LNG蒸發的表面積。如果防火堤較矮，就需要增加水幕系統，以減少輻射熱對周圍儲罐及設施的影響。?

　　b.主動防護?

　　高倍數泡沫系統的使用尤為重要，它的使用有如下兩種情況：?

　　蒸氣驅散：如果泄漏的LNG沒有起火燃燒，用高倍數泡沫系統有效地向上驅散泄漏出的氣體，降低地面可燃氣體濃度，減少起火爆炸的危險性。?

　　滅火控制：如果泄漏的LNG起火燃燒，就應該用高倍數泡沫系統進行滅火，防止演變成更大的災難，同時還能降低熱流對周圍建筑的影響。?

　　②防腐措施?

　　a.由于管線鋪設在地下，所以管道內外表面的防腐一般使用涂油漆。?

　　b.管道連接點、襯板、墊片處容易產生腐蝕，可采用抗縫隙腐蝕的金屬或合金材料，并采用合理的設計方案，如：嚴密的法蘭，適宜的墊片；采用電化學保護，用負電性強的金屬做陽極，與易發生縫隙的金屬部位構成電化學體系；采用緩蝕劑保護。?

　　c.罐底外壁按常規做外防腐涂層外，應采用犧牲陽極或強制電流陰極保護法，可以用儲罐防雷防靜電的接地極。?

　　d.罐底內壁防腐一般采用涂層防腐，涂層絕對不能使用導靜電防腐涂料。?

　　e.罐壁防腐重點是底部水層高度范圍內，應對罐底內壁1m高采用環氧基耐鹽水有關專用絕緣涂料，其他部位可采用油罐的專用導靜電料涂料。?

　　③設備安全設計?

　　a.各裝置均設計成密閉系統，控制操作條件，使被加工的物料和介質保持在由設備和管道組成的密閉系統內。?

　　b.在裝置的出口總管上應裝緊急切斷閥，當氣化器出現事故，輸出的NG溫度低于要求值時，可緊急關閉閥門。當輸配管網出現故障或事故時，也可防止NG進入管網。?

　　c.液相管道的兩個切斷閥之間應設安全閥，防止管道超壓。氣相總管上應設置緊急安全放空裝置，一旦總管上緊急切斷閥關閉、氣相管道超壓，可關閉以保護管道的安全。?

　　d.儲罐液相管上應設緊急切斷閥，內罐應設置安全閥、放空閥、降壓調節閥、升壓調節閥、超壓報警、高低液位報警等，外罐設置泄壓設施。?

　　e.在儲罐區、氣化區應各設一集液池，池邊設高倍數泡沫發生裝置，遇到LNG少量泄漏時，可引流到集液池內，向池內噴高倍數泡沫覆蓋液面，降低LNG蒸發速度，使其安全氣化。（2）對點火源的控制措施?

　　①防明火及火星措施?

　　a.嚴格遵守明火作業的要求，認真執行用火制度。在易燃物附近焊接時，應充分做好隔離和防護。在罐內作業時，要進行強制通風，嚴防產生滯留可燃氣體。對動火容器內部氣體提前做采樣分析。?

　　b.防止產生火星。在油罐周圍應建立禁火區，嚴禁帶入火種，嚴防鐵器碰撞造成火花。油罐區內嚴禁帶電作業，采用電器儀表測量罐溫，嚴禁將電器接頭暴露于燃油蒸氣內，以免接頭產生火花發生事故。液位指示器游標與繩接觸部位應用有色金屬制造，嚴格控制油品加熱溫度。?

　　②防靜電措施?

　　a.儲罐的防靜電措施?

　　1）采用接地措施，其中防靜電接地電阻不宜大于10Ω，鋼儲罐的防雷接地裝置可兼做防靜電裝置。?

　　2）內壁各金屬構件，如儀表、管道等，必須與罐體等電位接地。?

　　3）罐頂取樣平臺上，操作口的兩側應各設一組接電端子，為取樣繩索、檢尺等工具接地。?

　　4）內壁使用防腐涂料時，只要涂料的電阻率小于所儲存液體的電阻率，就不會妨礙電荷的逸散。?

　　5）在人孔處應設置接地金屬棒，或在已接地的金屬欄桿上留出1m長的裸露金屬面，用以消除人體靜電。?

　　6）液體在輸入或者吸出儲罐的過程中，不允許取樣，不允許使用，液體充分靜置一段時間后才可以檢測或者取樣。?

　　b.管道的防靜電措施?

　　1）采用專用的接地裝置或者利用電器的保護接地，接地的總電阻不超過10Ω。?

　　2）法蘭之間的接觸電阻不應大于0.03Ω，當有特殊要求時可加金屬線跨接。?

　　3）非導電性材料制成的管道要用纏在管外或者放在管內的鋼絲、銅絲、鋁絲進行接地；管道外圍的保溫層、防銹層、防潮層等都要接地。?

　　c.人體的防靜電措施?

　　工作人員應穿戴防靜電工作服、鞋和手套，不得穿化纖衣物。?

　　③防雷措施??

　　a.對于小型LNG站，可在罐區裝設兩支避雷針。?

　　b.將建筑物內的所有金屬（設備、管道、金屬構架等）與接地裝置相連。平行敷設的金屬物（管道、構架等）相互間的凈間距不大于100mm時，應每隔20～30m用金屬線跨接一次。

　　c.引入室內的架空金屬管道，在入戶處應和接地裝置相連，對于架空金屬管道，在距建筑物的25m處還應接地一次。?

　　④電氣安全措施?

　　LNG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I級。供電電源采用單電源供電方式，EPS作為備用電源，電纜使用阻燃電纜，配電間均采用單母線分段運行方式。控制室內裝設應急照明。?

　　2.安全管理措施?

　　（1）安全管理?

　　①氣化站在日常運營的過程中，必須建立健全各級管理、生產、崗位安全生產責任制，單位負責人是該單位安全生產第一責任者，對本單位安全生產全面負責。?

　　②建立健全各類安全管理規章制度，應至少建立以下安全管理制度：安全生產責任制、安全技術操作規程、防火防爆制度、安全檢查制度、安全教育制度、安全獎懲制度。?

　　③建立安全衛生質量保證體系和信息反饋體系。?

　　④對國家規定的特種作業人員必須進行安全技術培訓，經理論和技術考試合格后，才能持證上崗。?

　　（2）安全規程?

　　應制定完善的作業安全技術操作規程，包括正常的開車、停車和運行操作，還應包括緊急停車及異常情況處理的內容。規程中應強調操作紀律和勞動紀律的遵守。?

　　（3）安全教育?

　　應強化安全教育，提高全員的安全知識水平，加強安全意識和責任心，沒經過專門培訓的人員不得上崗。所有員工必須了解危險物料的物化性質，掌握工程項目的防火防爆措施，掌握出現意外事故時的救護方法，能及時發現生產系統的安全隱患，并作出相應處理。應組織消防訓練，并定期進行演習，使每位員工都能正確使用消防器材，知道在發生火災爆炸事故時應如何報警和撲救，并能配合專職消防隊員共同滅火。?

　　（4）事故應急救援預案?

　　LNG氣化站為重大危險源，應當編制事故的緊急措施和應急救援預案，并在實踐中不斷完善。?

　　預案的內容包括：應急組織機構及職責、報警程序及方式（包含內部及外部）、應急響應、現場應急處理、相關部門聯動協同作戰、事故救援及人員疏散、應急物資儲備（包括搶修備件、專用工具、應急照明、應急通訊工具、個體安全防護裝置）等。?

　　對自然災害或重大意外事故所造成的LNG大量外泄，各級領導和每位員工均要有充分的思想準備，并進行有組織的訓練和演習，在關鍵裝置、要害部位每年至少應組織一次LNG氣化站事故應急預案演習，來提高異常情況下應急處理的能力。?

　　五、結束語?

　　從物料、工藝和設備三個方面對LNG氣化站火災爆炸危險性及火災爆炸條件進行了分析，并提出了針對性的工程技術和安全管理措施，對LNG氣化站的安全運行有較強的指導作用和借鑒意義。