2010-4-12第十三章液化天然气安全技术1 LNG的安全特性1）LNG的安全特性a.燃烧范围：体积分数5%~15%；-162ºC低温条件下6%~13%表8-2 天然气与汽油、柴油燃烧特性比较燃料种类天然气汽油柴油燃烧极限(％)(体积分数)5-151.4-7.60.6-5.5自燃温度／℃450300230空气中的最小点火能／0.2850.2430.24310-3J火焰峰值温度／℃1884197720b. 组分的物性表8.1LNG主要组分的物性气体相对沸点密度／(kg／m3)液／气／气化名称分子／℃气密空密热／质量气体蒸气液体度比度比(kJ／kg)-0.666甲烷1616.0404161161.51.82618226.0426063900.44509.85098196—乙烷30.0788.21.249562.24501.0384.3459—丙烷44.1042．31.832581.43171.522425.8579碳氢化合物的燃烧极限比甲烷的低。如果LNG中碳氢化合物的含量增加，将使LNG的燃烧范围的下限降低。天然气属于易燃易爆的介质，安全问题始终是非常重要的。液化天然气需要转变成气态使用，因此，在考虑LNG设备或工程的安全问题时，不仅要考虑天然气所具设备或工程的安全问题时不仅要考虑天然气所具有的易燃易爆的危险性，还要考虑其低温特性和液体特征所引起的安全问题。LNG的基本参数¾气液比约为625:1¾液体密度通常在430 kg/m3—470 kg/m3之间¾当液化天然气由液体蒸发为冷的气体时，其密度为1.5kg/m3。¾温度高于-107℃时，气体的密度比空气小，容易在空气中扩散。温度高于107℃时气体的密度比空气小容易在空气中扩散¾汽化潜热为510.25kJ／m3¾汽化后的气体常压密度是0.688kg／m3，¾天然气无毒、无味、无色，泄漏到空气中不易发觉。c. 着火温度天然气与空气混合物在一定条件下是可燃的，产生燃烧的三个条件：可燃物、点火源和氧化剂（空气），所以要尽量防止三个条件同时存在。点火源：包括明火、无遮挡的强光、点燃的香烟、电火花（电力设备、手机通话）、物体撞击发出的火花（工具或机械零件掉落、鞋的摩擦、铝制品的工具与生锈的钢铁撞击）、静电（尼龙类衣物、流体在管道中摩擦）、高温表面、发动机排气等。12010-4-12表面温度高于9ºC的物体，可以点燃天然气和空气的混合物。自动着火温度是指可燃气体混合物，在达到某一温度后，能够自动点燃着火的最低温度。在大气压条件下，纯甲烷的平均自动着火温度为650ºC。2）LNG的低温特性对于安全的考虑，主要是在低温条件下一些材料会变脆、易碎，使设备产生损坏，引起LNG的泄漏。操作时主要是防止低温流体对人体的低温灼伤。表8-3LNG与其它燃料的比较名称LNG丙烷柴油汽油甲醇乙醇着火温度／℃5384932522574423燃烧极限3.4~1(％)(体积分数)5~153.80.6~51.4~76.7~33.3~1亮度(％).55.66693.060601001000.03蒸气密度／>43.41.1(kg／m3)0.601.521.59d. 燃烧速度燃烧速度是火焰在空气—燃料的混合物中的传递速度。燃烧速度也称为点燃速度或火焰速度。天然气燃烧速度较低，其最高燃烧速度只有0.3m/s。随着天然气在空气中的比例增加随着天然气在空气中的比例增加，燃烧速度亦增加。燃烧速度亦增加所以在敞开的环境条件下，LNC和蒸气一般不会因燃烧引起爆炸。天然气燃烧产生的黑烟很少，导致热辐射也少。LNG泄漏时的温度很低，其周围大气中的水蒸气被冷凝成“雾团”，然后进一步与空气混合过程中完全气化。22010-4-12设备脆性断裂和遇冷收缩聚胺脂管托复合聚乙烯管壳3）LNG对生理的影响LNG与外露的皮肤短暂地接触，不会产生什么伤害，可是持续的接触，会引起严重的低温灼伤和组织损坏。直接接触时，皮肤表面的潮气会凝结，并粘在低温物体表面上。皮肤及皮肤以下组织冻结，很容易撕裂，并留下伤口。焊缝、阀门、法兰和与储罐壁连接管路等，是LNG容易发生泄漏的地方。人在低于10 ℃下待久后，就会有低温麻醉的危险产生。LNG对人窒息的生理特征阶段氧气的体积分数生理特征第一阶段14％～21％脉搏增加，心跳加快，影响呼吸第第二阶段阶段10％～14％判断失误，迅速疲劳，对疼痛失去知觉判断失误迅速疲劳对疼痛失去知觉第三阶段6％～10％恶心，呕吐，虚脱，造成永久性脑部伤害第四阶段<6％痉挛，呼吸停止，死亡¾防止冷收缩设计用作LNG管道的奥氏体不锈钢虽具有优异的低温机械性能，但冷收缩率高达3‰。站区LNG管路在常温下安装，在低温下运行，前后温差高达180℃，存在着较大的冷收缩量和温差应力。设计布管要充分考虑冷收缩，合理采用“U”补偿装置对工艺管道进行冷收缩补偿。¾设置低温报警器。天然气在空气中的体积分数大于40％时，如果吸人过量的天然气会引起缺氧窒息。如果吸人的是冷气体，对健康是有害的。若是短时间内吸进冷气体，会使呼吸不舒畅，而长时间的呼吸冷气体，将会造成严重的疾病。虽然LNG蒸气是无毒的，如果吸进纯的LNG蒸气，会迅速失去知觉，几分钟后死亡。2LNG重大事故案例介绍1）Cleveland, Ohio, 美国事故（1944）事故描述：1944年美国俄亥俄州克利夫兰市的一个调峰站的LNG储罐发生事故。仅仅运行了几个月的LNG储罐就突然破裂，液化天然气流进街道和下水道，并在下水道气化引起爆炸。后果严重：•20个街区被破坏•128 人死亡•680•680 多人无家可归事故原因：3.5%镍钢的储罐失效，造成大量LNG泄漏（连锁反应），形成大火第一，储罐在交接检验的时候，发现附近罐底产生了一道裂缝，没有去调查裂缝的成因，只是对该罐进行了简单的修补后即投入运行。第二，没有采取泄压措施，导致储罐内压力迅速增高而累积能量，以至产生爆炸。第三，罐的材料是3.5%镍钢，它不适宜低温工作。32010-4-122）Catalonia，Spain 西班牙槽车事故（2002）LNG槽车失控翻车，司机死亡。翻车后，LNG管道破裂，泄漏（有蒸气云）并着火，使轮胎和油箱先后着火（黑烟），大约20分钟后储罐爆炸。4）Cove Point, Maryland, 美国事故（1979）LNG溢出后，气体沿电线走线通道扩散传入操作控制室，室内没有气体探测装置（根本没有预料到会有这种可能性会种），室室内点燃气体，造成爆炸，一人死亡。6）La Spezia，SNAM，意大利事故1971事故描述：1971年8月，意大利La Spezia，SNAM的LNG终端接收站，S-1储罐。充装完毕后18小时发生翻滚事故。突然产生的大量LNG蒸发气体使槽内压力迅速上升。在压力达到57.3kPa时，8只安全阀打开。此时压力仍然继续上升，最高压力冲至94.7kPa，然后压力开始下降。压力降至42.IkPa时安全阀关闭。历时1.25小时蒸发气通过正常的放散途径继续高速排放，直至槽内压力下降至24.kPa时恢复正常。整个过程历时2小时。事故后果导致排放损失LNG 181.44 吨。事故原因：1、充装的新LNG的密度比存液的密度大。密度差为3.8kg/m3，形成分层;充装的新LNG的温度比存液的温度高，温差约为4k。带入了较多热量，促进层间混合;充装量比存液量大得多;充装时间短，仅为18小时;2、在翻滚发生前4小时，由于控制阀的故障使槽内压力下降，增加了上层的蒸发量，使上层的密度加大，促进了两层的混合加快。3）Skikda, Algeria 阿尔及利亚事故(2004)由于制冷系统工质泄漏，蒸气云被吸入锅炉燃烧，使锅炉汽包超压爆破。爆破点燃蒸气云，造成火球和连锁性爆炸，大火持续8小时，毁坏部分LNG液化厂。死亡人员: 27–操作工: 10–维修工: 08–安全人员: 07–保安: 02受伤人员: 565）1993 英国曼彻斯特事故事故描述：1993年10月，英国曼彻斯特附近，BG公司的PartingtonLNG调峰站的LNG储罐。在LNG槽内有存液时，以每天不到150吨的较慢速度充装密度较轻的LNG，在充装完毕后68天突然发生翻滚事故。事故原因：1、新LNG的密度比存液小13kg/m3形成了分层;采用上进液方式，并且密度较小的LNG易积聚在上层而压制下层液的蒸发；2、Partington站是调峰型操作，因此充装后在长达68天的时间中，使形成分层的密度趋于一致有了足够的时间，为翻滚创造了条件。7）国内LNG事故2006年连霍高速公路1740公里处兰州市徐家山段，一辆装有20吨液化天然气由发往福建的长途卡车行驶到此处时，因车速过快，冲向护栏10多米远后侧翻于马路，两司乘人员受重伤。国道314线高速公路和硕县榆树沟路段，一辆车牌号为新Ｊ－１３９７４的液化气车货车发生追尾事故，导致液化气发生泄露。一辆满载20吨液化天然气的罐车在郑州市北环城路与南阳路交叉口侧翻，天然气罐与车体脱落导致天然气泄漏。42010-4-123 LNG的非稳性1)老化由于LNG是一种多组分混合物，在储存过程中，各组分的蒸发量比例会与初始时LNG中的组分比例不相同，导致LNG的组分和密度发生变化，这一过程称为老化。老化过程导致LNG成分和密度改变的过程，受液体中初始氮含量的影响很大。由于氮是LNG中挥发性最强的组分，它将比甲烷和其它重碳氢化合物更先蒸发。如果初始氮含量较大，老化LNG的密度将随时间减小。在大多数情况下，氮含量较小，老化LNG的密度会因甲烷的蒸发而增大。II）分层形成原因LNG是一种多组分混合物，其温度和组分的变化会引起密度的变化，不同密度的LNG在储存时可能会因密度差异而发生分层现象。根据引起密度差异的原因的不同，可以把分层分为两种：1）充注引起的分层和2）氮优先蒸发引起的自动分层。LNG是低温液体，故在储存过程中，热量不可避免地从储罐周壁及底壁漏入。被顶层吸收的热量一部分通过气体的蒸发散去，其余部分则被该层液体吸收，使该层液体的温度升高；而底层吸收的热量则只能通过与顶层之间的界面传给顶层液体收的热量则只能通过与顶层之间的界面传给顶层液体，这时这时就有可能发生两种情况：2) 分层i、分层形成的条件研究表明，如果液体储罐内的瑞利数Ra大于2000，则罐内液体的自然对流会使分层现象不可能发生。瑞利数的定义为=ρcpgαΔTh3gαΔTh3Ravλ=va式中：ρ为密度；cp为比定压热容；α为体积热膨胀系数；v为运动粘度；λ为热导率；a为热扩散率；g为重力加速度；T为温度；h为液体深度。通常，一个装满LNG的储罐内的Ra数的数量级在1015～1016，远远大于可能导致分层的Ra数。这样，LNG中较强的自然循环很容易发生，这种循环使液体的温度保持均匀。1）充注引起的分层如果在已装有LNG的储罐中再充注新的LNG，这两种LNG就有可能不发生混合而形成层，如气相密度较大的LNG在底部，则分层是在底部则分层是上稳定的，分层后在各层中都形成各层自的自然对流循环，如图1。下层图1LNG储罐内充注分层后各层的自然对流循环T/K下层ρ下层上层上层翻滚t/时间翻滚t/时间图2 上下层温差较大时液层温度和密度变化图两液层之间的温差较大，通过界面传递的热量大于液体吸收的热量，下层液体被冷却。52010-4-12T/Kρ下层下层上层上层翻滚t/时翻滚t/时间间图3 上下层温差较小时液层温度和密度变化图两液层之间的温度差异较小，通过界面传递的热量小于液体吸收的热量，下层液体被加热。3)翻滚（Rollover）翻滚是由于罐内不同深度的液化天然气有着不同密度和组分造成的一种非控制的混和现象。底部液体的温度高于上部液体温度, 混合后温度低的液体被底下翻上来的温度较高的液体加热而蒸发加剧, 底部温度较高的液体翻上来以后, 失去了上面液体重力的作用, 压力降低, 成为过热液体, 也将产生剧烈的蒸发。因此, 平衡被破坏以后, 液体产生“翻滚”, 引起液体蒸发率剧增。气体上升时，将管路中的液体也推到储罐内，由于这部分气体温度比较高，上升时与液体进行热交换，液体大量的闪蒸。使储罐内的压力迅速升高。如果竖直管路的底部又是比较长的水平管路，这种现象更为严重。在管内液体被推到储罐的过程中，管内部分空间被排空，储罐中的液体迅速补充到管内，又重新开始气泡的积聚，过一段时间以后，再次形成喷发。这种间歇式的喷发，称之为间歇泉现象。2）氮优先蒸发引起的自动分层图4 LNG储罐内对流循环对含氮量较高的LNG，氮优先蒸发，蒸发后液体的密度降低，会停留在气液自由表面上，经过一段时间后就在气液表面上形成一个较薄轻质顶层，这样初始混和均匀的液体也发生了分层。4) 间歇泉如果储罐底部有很长的而且充满LNG的竖直管路，由于管内流体受热，管内的蒸发气体可能会定期地产生LNG突然喷发。由于管路蒸发的气体不能及时地上升到液面，温度不断升高，气体的密度减小，当气体产生浮力足以克服LNG液柱高度产生的压力时，气体会突然喷发。5) 水锤间歇泉发生后，系统被周期性的减压和增压，则该处形成液体不断地排空和充注。管路中产生的甲烷蒸气被重新注人的液体冷凝，形成水锤现象，产生很大的瞬间高压。这种高压有可能造成管路中的垫圈和阀门损坏。62010-4-124 LNG的相关标准我国LNG工业起步较晚，相关标准不健全，有必要参照国外相关标准。美国：NFPA59A、NFPA57加拿大：49CFR193英国：EN-1473国际海事组织（IMO）关于液化气体船运规定2）火焰检测器火焰检测器有紫外线(UV)火焰检测器和红外线(1R)火焰检测器，检测热辐射产生的热量。火焰产生的辐射能通过紫外线和红外线探测器的波长信号来检测。当辐射达到射达到一定的程度后，会发出警报。定的程度后会发出警报4）低温检测器低温检测器在LNG或冷蒸气泄漏时发出警报。这些检测器的传感器主要是热电偶或热电阻。随着温度的变化，其电特性也会变化，因此可以间接的测量温度。低温检测器装在LNG设备的底部，以及产生溢流后，可能聚集液体和蒸气设备的底部以及产生溢流后可能聚集液体和蒸气的低部位置。5 LNG安全检测设备1）可燃性气体检测器对于比较大的LNG装置，应当安装可燃气体检测装置，对系统进行连续的监测。在最有可能发生泄漏的位置安装传感器。当检测系统探测到空气中可燃气体的含量达到最低可燃范围下限(LFL)的10%～25%时，将向控制室发出警报。在一些关键的地方，当含量达到燃烧下限(LFL)的25%时，会自动切断整个系统。对于比较小的装置，由于系统相对简单，产生泄漏的可能性较小，因此没有必要安装过多的自动报警系统。3）高温检测器高温检测器对固定温度和温度上升的速率都很灵敏。检测器对温度上升速度的检测，可以避免由于温度波动产生的误警报。这些检测器直接安装在有着火危险的区域或设备上。危险性高的设备不仅安装高温检测器，有时还需安装可燃气体检测器。5）烟火检测器烟火检测器主要是用来检测烟雾和火焰。LNG蒸气燃烧时产生的烟很少。因此，这些检测器主要用来检测电器设备和仪器是否着火。这些设备着火时会产生烟。除了高温检测器外，采用烟火检测器是因为少量的烟火，有可能产生不了足够的热量来触发高温检测器。主要用于防止火焰延伸到LNG设备。烟火检测器通常安装在控制室的电器设备和其它有可能产生烟火的设备上面。72010-4-126）缺氧检测设备可采用多通道的气体检测系统，对不同区域是否缺氧进行检测。气体检测器使用一个内置式的取样泵，抽取来自不同区域的气体样品，通过气体成分分析，指示是否缺氧及缺氧的程度。检测系统应具有同时指示可燃气体含量和缺氧状况的功能。在考虑系统或设施的安全性问题时，应考虑两方面的问题：首先是设备本身，在万一发生泄漏的情况下，设备周围应具备有LNG扩散的设施(围堰或蓄液池)，应使LNG影响的范围尽可能缩小；其次是LNG溢出后，抑制气体发生的速率及影响的范围。的速率及影响的范围目前有一些新的设计理念，储罐周围不设围堰。LNG储罐安装在一钢筋混凝土的外壳内，内罐通常使用9Ni钢制造。如果内罐发生溢出或泄漏，溢出的液体包含在水泥外壳的内部，液体表面暴露于空气的面积相对很小，气体产生的速度比LNG在围堰内要小得多。比较危险的是LNG气体在飘散的过程中，可能在途中遇到点火源，然后产生燃烧，火焰J顶着蒸气云往回蔓延到蒸气发生点，对设施具有潜在的毁坏作用。6 LNG的溢出或泄漏1）LNG溢出到地面或水面LNG溢出到地面后，由于地面和空气的热量会迅速汽化，形成蒸气云。水面会产生强烈的扰动水面会产生强烈的扰动，并形成少量的冰。溢出到水面并形成少量的冰溢出到水面的蒸发速度要快得多。围堰是用于液化天然气储罐发生泄漏时，防止LNG扩散的设施。围堰内的容积应足够容纳储罐内的液态天然气。在某些设计中，则在储罐周围的地面采用低热导率的材料，如用具有隔热作用的水泥围起来，以减少蒸发的速率。另一种减少蒸发速率的安全措施是围绕围堰，安装有固定的泡沫发生器，在发生LNG溢出时，泡沫发生器喷出泡沫，泡沫覆盖在围堰中的LNG上面，既可以减少来自空气的热量，降低LNG蒸气产生的速率。2）喷射性泄漏射流、快速蒸发、蒸气云3）快速相变RPT 大量蒸发、大量蒸气云形成82010-4-124）LNG 蒸气云扩散–可燃性气体–白色蒸气、比重较大（重气）、扩散（散布）范围较广5）LNG的溢出或泄漏的预防a.管路阀门的泄漏阀门是比较容易漏泄的部件。虽然LNG系统的阀门都是根据低温条件特殊设计的，但当系统在工作温度下被冷却后，金属部分会产生严重的收缩，管路阀门可能产生泄漏。需要充分考虑这种泄漏的可能性应对措施分考虑这种泄漏的可能性应对措施，并安装必需的设备。另外并安装必需的设备另外，为了在冷却过程中操作调节这些部件，应当准备相应的工具和服装。暴露在外部的LNG设备上的阀门，可以通过阀门上异常结霜来判断是否出现泄漏。日常的检测可以有效地防止液体的泄漏。c.气相管路的泄漏当汽化器及其控制系统出现故障，冷气体和液体进入普通温度下运行的管路，造成设备的损坏。应当釆取预防措施，使其能够迅速隔离产生泄漏的管路和汽化器，同时采取紧急控制措施，阻止液体继续流入气化器。冷气体的泄漏主要发生在焊缝、阀门、法兰、接头和容器与管路的连接处。在一个封闭空间中，大量的泄漏有可能使工作人员产生窒息的危险。LNG泄漏和扩散过程试验b.输送软管和连接处的泄漏LNG从容器向外输送时，LNG在管路中流动，并有蒸气回流。由于温度很低，造成管路螺纹或法兰连接处的泄漏。在使用软管输送LNG的情况下，软管本身也可能产生泄漏。柔软的软管必须通过相关标准的压力测试，并在使用前对每一根管路进行检查，尽量减少泄漏发生的可能性。7 LNG防火技术灭火剂：化学干粉灭火、高膨胀率泡沫灭火、二氧化碳和水92010-4-12LNG（低温、易燃流体）的火灾着火和火灾–蒸气云着火–喷射火–火球–池火LNG蒸气云扩散及快速燃烧–重气扩散特征–大气条件与风速的影响–可燃气体浓度分布–火焰快速燃回–可燃气体受热向上席卷–火焰明亮LNG（低温、易燃流体）的火灾着火和火灾–蒸气云着火–喷射火–火球–池火LNG池火特征• 火势强烈明亮亮，辐射强烈• 火焰持续续，大小与LNG池直径有关• 受大气条件和风速影响干粉灭火泡沫灭火102010-4-128 基础设施的安全要求1) LNG储罐的最小距离2) 汽化器等工艺设备的安装距离3)3) LNGLNG罐与管路的防震b.LNG的充注储罐的充注管路设计应考虑在顶部和底部均能充灌，这样能防止LNG产生分层，或消除已经产生的分层现象。c.储罐的地基应能经受得起与LNG直接接触的低温，在意外情况下万一LNG产生漏泄或溢出，LNG与地基直接接触，地基应不会损坏。1) LNG充注条件惰化：首次充注LNG之前，必须经过惰化处理氮气、二氧化碳纯化：常温LNG蒸气将惰性气体置换出来9 LNG储存中的安全问题液化天然气储存安全问题主要有以下几方面：a.储罐材料材料的物理特性应适应在低温条件下工作，如材料在低温工作状态下的抗拉和抗压等机械强度、低温冲击韧性和热膨胀系数等。d.储罐的隔热隔热材料必须是不可燃的，并有足够的牢度，能承受消防水的冲击力。当火蔓延到容器外壳时，隔热层不应出现熔化或沉降，隔热效果不应迅速下降。e.安全保护系统储罐的安全防护系统必须可靠，能实现对储罐液位、压力的控制和报警，必要时应该有多级保护。112010-4-122) LNG储罐的最大充装容量充注量是充注LNG时需要控制的关键参数。LNG储罐设计有一个最高液位限，控制储罐内的液位不得超过此限储罐内的液位不得超过此限。因此，在充注因此在充注LNG时，应考虑到液体受热后的体积将会膨胀而出现液位超高的情况，需要根据充注时液体的具体情况来确定。3）LNG储罐的压力控制LNG储罐的内部压力需要控制在一定的范围内。储罐内的压力过高或者过低都是不允许的。引起压力上升的因素主要有漏热引起液体蒸发、充注时液体的闪蒸注时液体的闪蒸、大气压下降以及错误的操作等。另外，大气压下降以及错误的操作等另外快速排液或抽气、充注低温液体则可能导致负压的产生。LNG储罐除正常的压力控制装置之外，还应具备压力安全阀和真空安全阀。压力安全阀可以防止压力过高，而真空安全阀则可以防止负压的产生。11、LNG汽化站安全技术11.1 LNG场站的消防系统①紧急关闭系统②火灾和泄漏监控系统③消防水系统④干粉灭火系统⑤泡沫灭火系统⑥移动式灭火器材⑦其他安全措施10 其他消防安全设施1）管路和阀门的安全要求2）装卸作业3）消防和防护4）紧急关闭系统5）人员安全与救护①紧急关闭系统每个LNG设备上都应装备紧急关闭系统(ESD)，该系统可隔离或切断LNG、可燃液体、可燃制冷剂和可燃气体的来源，并关闭一些如继续运行可能加大或维持灾情的设备。紧急切断阀紧急停车按纽122010-4-12②火灾和泄漏监控系统该系统主要包括：设置在气化器里的碳氢化合物泄漏检测器和设置在大气中的可燃气体检测器，在气化区、储罐区、外送泵区设置的紫外线或红外线火焰探测器，在控制室、电气室以及消防泵房设置的烟气检测器以及用来检测LNG是否泄漏的低温检测器。泄漏的低温检测器火焰探测器可燃性气体报警器消防水炮消火栓、消防水带消防水池消防水泵⑤泡沫灭火系统泡沫灭火剂可分为化学泡沫灭火剂、空气泡沫灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂等。LNG气化站常采用高倍数泡沫灭火系统，灭火器喷出大量泡沫覆盖在泄漏的LNG上面，减少来自空气的热量，有效降低LNG蒸气产生的速度。③消防水系统消防水系统由消防泵房、消防水池、消防给水管道及消火栓、消防水等组成。水可用来控制LNG产生大火，但不是灭火。如果将水喷到LNG表面，会使LNG的蒸发率增大，从而使LNG的火势更大。因此，不能用水直接喷淋到LNG或LNG蒸气上。用水的目的主要是将尚未着火而焰有可能经过的地方淋湿，使其不易着火。④干粉灭火系统干粉灭火剂是扑灭高压力、大流量天然气火灾的最有效措施。由于干粉灭火剂对燃烧物的冷却作用很小，在扑灭较大规模的火灾时，如灭火不完全或因火场中炽热物的作用，容易发生复燃。干粉灭火器⑥移动式灭火器材根据《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140—2005)的规定，生产区为严重危险级场所，设置手提式干粉灭火器和推车式干粉灭火器。控制室、变电室内配置手提式二氧化碳灭火器，以保证迅速有效地扑灭初期火灾和零星火灾。推车式干粉灭火器手提式干粉灭火器132010-4-12⑦其他安全措施合理进行功能分区，将生产区、辅助区合理分开；选择与防爆等级相适应的电气设备，保证站区供电系统的安全可靠性；对站内工作人员进行定期培训，使其了解LNG特性及可能产生的危害和影响，了解防护用品的作用及正确使用方法；编制应急事故处理预案等。设施、器材名称安装设置位置规格、型号消防水池气站内800M3 消防水泵水泵房2台XB3.3/140-250-315消防接口气站内44个KD65 消防水炮灌装台、烃泵房、5套卸车台附近高倍数泡沫储罐区2个PF4发生器消防栓站区四周、办公楼6个SS100/65侧门卫值班室、水泵6个MFTZ-35MFTZ35型灭火器房、灌装台、烃泵72个MFZ-8型房、卸车台、配电房开式喷头储罐区、卸车台48个T-ZSTP可燃气体检储罐区、卸车台20个ES2000 测报警器可燃气体检控制室20个ES2000T测报警器火焰探测器储罐区4对JTGB-ZW-2A\\JTGB-SW-2A1) LNG场站的运行功能以天然气液化场站为例具有的使用功能：原料天然气的计量调压功能、净化功能、液化功能、储存功能、装车功能、卸车功能功能、LNG储罐增压功能、气化功能、气化器组相互切换储罐增压功能气化功能气化器组相切换功能、BOG释放接收功能、紧急情况安全放空功能、异常情况紧急切断功能、LNG泄漏溢出后的处理功能等。实例：某LNG汽化站内消防设施、器材配备情况该站区总平面分区布置，即分为生产区和办公辅助区。生产区由低温储罐区（由6个150m3储罐组成）、气化区（由12台5000Nm3/h常效空温式气化器组成）及BOG加热器、EGA加热器、汽车装卸区、调压出站区组成。生产区与办公辅助区用二道围墙隔开。11.2 LNG场站的运行管理1)LNG场站的运行功能2)LNG场站的安全措施3)LNG场站的安全技术管理4)生产安全管理应到位2) LNG场站的安全措施除LNG储罐本身具有的安全措施外，工艺管线中设置有安全阀、压力表、紧急切断阀、降压调节阀等安全措施；消防安全方面，设置有消防水池、消防水泵、LNG储罐喷淋降温设施、LNG泄漏导出防护设施。设置有可靠的防雷、防静电设施。此外还设置有异常情况停气、停车安全连锁系统（ESD）。142010-4-123) LNG场站的安全技术管理i、LNG站的机构与人员配置：应有专门的机构负责LNG站的安全技术管理；同时应配备专业技术管理人员；要划清各生产岗位，并配齐岗位操作人员。不论是管理人员，还是岗位操作人员均应经专业技术培训，经考核合格后持证上岗。Ii、技术管理：①建立健全LNG站的技术档案，包括前期的科研文件、初步设计文件、施工图、整套施工资料、相关部门的审批手续及文件等。②制定各岗位的操作规程.4) 生产安全管理应到位i.做好岗位人员的安全技术培训ii.建立各项安全生产制度iii.事故应急抢险救援的组织、分工、报警等应详细明确，并定期进这行演练，形成制度。152010-4-121) 预案目的为在事故状态下能够高速、高效、有序地实施应急救援，最大限度地避免和降低次生灾害造成的人员伤亡和财产损失，提高应急反应速度和协调水平，明确各级人员在事故应急中的责任和义务。3) 预案内容实例：某LNG汽化站应急预案目录第一部分：LNG汽化站的基本情况•1.1 LNG站概况•1.2 重点部位设备•1.3站内消防设施、器材配备情况站内消防设施器材配备情•1.4 工作介质•1.5危险、危害因素辨识第二部分LNG气化站燃气事故分类•2.1一类事故•2.2二类事故•2.3 三类事故11.3LNG场站的应急预案1) 预案目的2)编制依据3) 预案内容（实例）2) 编制依据规定依据《中华人民共和全生产法》、《中华人民共和国职业病防治法》、《中华人民共和国消防法》防法》、《中华人民共和国环境保》、《危险化学《中华人民共和国环境保》《危险化学品安全管理条例》、《石油天然气管道保护条例》。第三部分组织机构及岗位职责•3.1应急组织机构图•3.2岗位职责第四部分. 事故现场应急处置•4.1一类事故•4.2 二类事故•4.3 三类事故第五部分后期处置•5.1事故处理和上报•5.2 现场清理•5.3 总结162010-4-12第六部分. 保障措施•6.1应急保障•6.2 人员防护•6.3 通讯保障附件：•附件1 一类应急通讯录•附件２二类应急通讯录•附件３工艺流程图•附件４周边环境示意图•附件５紧急疏散图1) LNG溢出的紧急反应1）探测2）设备停机3）控制4）撤离5）消防2) LNG对人体的危害及救护•LNG对人体的危害皮肤：液体的飞溅会造成皮肤冷灼伤。眼睛：液体的飞溅进入眼睛会造成严重的永久性伤害。吸入：会引起头痛、晕眩和昏睡，浓度高时使人失去知觉。•紧急救护吸入：把受害者送至空气新鲜的地方，如必要的话进行人工呼吸并送入医院医治。眼睛：用水进行冲洗，并医治。皮肤：处理受害者动作要轻慢，将患处在43～30℃的温水中浸渍，以达到解冻的目的，并需医治。防护服装：处理LNG时必须戴上防护镜和聚氯乙烯或皮质手套，如燃气浓度很高，必须戴上呼吸装置。11.4 LNG场站紧急事故的安全对策1) LNG溢出的紧急反应2)LNG对人体的危害及救护3) 典型事故及设备故障的紧急处理LNG火灾的灭火方式灭火方式效果使用方法说明化学干粉效果最好应用在火的根部。不能利用化学反应来灭火。需要熟练的操作。(碳酸钾)直接喷在火焰上方。如果有障碍物的话，灭火是不可能的化学干粉可以使用应用在火的根部。不能利用化学反应来灭火。需要熟练的操作。(碳酸钠)直接喷在火焰上方。如果有障碍物的话，灭火是不可能的高膨胀率泡不能灭火，直接喷到火焰和未点燃的LNG上使LNG与火焰隔绝，减小火焰大小，从而沫(Hi-Ex)但可以控制面，以减少LNG溢流并发生点燃使蒸发率减小的机会二氧化碳不能灭火，在火焰上方使用，不要直接喷在可以控制但不能灭火。直接喷到LNG上将(C02)但可以控制火焰上增大蒸气和火焰的高度，对于没有气体的火灾比较合适水不能灭火，仅用来保护临近的财产设备和在控制没有气体源的火焰。也可但可以控制附近的人员。不能喷到LNG上以用来冷却附近的设备。水雾面。可以以水雾形式喷到蒸气喷到LNG中会增大蒸发率和火中，帮助LNG蒸气团的缩小焰高度¾在处理与低温液体或蒸汽相接触或接触过的任何东西时，都应戴上无吸收性的手套（PVＣ或皮革制成）¾如有可能发生激烈的喷射或飞溅，使用面罩或护目镜保护眼睛。¾粘接后粘接后，可用加热的方法使皮肉解冻，可用加热的方法使皮肉解冻然后再揭开。这时候如硬将皮肤从低温表面撕开，就会将这部分皮肤撕裂，所以当戴湿手套工作时应特别注意。¾在容易发生LNG泄漏的地方设置档板。172010-4-123) 典型事故及设备故障的紧急处理事故1：LNG气相管线大量泄漏处理：1、关闭漏气管段两端阀门控制泄漏，当关闭不严时，再关上游阀门。2、关闭LNG气化站总电源（除消防电源），全站停止运行，熄灭一切明火，同时向公司领导汇报。3、警戒人员立即设立警戒区，阻止无关人员进入。4、待漏气管段内天然气安全放散，管内无压力后进行抢修。事故3：卸车过程中发生泄漏处理：1、关闭槽车及储罐的阀门，停止卸车。2、控制一切火源，划出警戒范围，做好消防灭火准备。33、有关人员立即进入事故现场查找泄漏部位和原因，采取措有关人员立即进入事故现场查找泄漏部位和原因采取措施止漏。4、如果LNG槽车泄漏，控制不住，降低储罐内压力，加快卸车的速度，同时报告公司领导和消防部门，做好灭火准备。事故5：低温部位法兰发生泄漏处理：1、维修人员穿上防静电（防火隔热）工作服，使用防爆工具，将泄漏的法兰进行紧固。2、若阀门无法紧固则关闭该泄漏法兰的上下游阀门。3、泄压且温度升至常温后更换垫片。4、重新紧固后试压，直至不漏为止。事故2：LNG液相管破裂，LNG大量外泄处理：1、立即关闭漏气管道两端的阀门，发出警报。2、关闭LNG气化站总电源（除消防电源），全站停止运行，熄灭一切明火，同时向公司领导汇报。3、划定警戒区域，进行现场监控，做好消防灭火准备。4、待LNG充分放散，管内无压力，且管道温度升至接近常温，方可进行抢修（必须用防爆工具）。事故4：LNG罐破裂，燃气大量外泄处理：1、立即发出警报，关闭所有储罐的进、出液阀门（利用手动阀或气动紧急切断阀），全站停止运行，迅速关闭LNG气化站总电源（除消防电源），停止运行；如有着火的危险，立即启动储罐喷淋系统。2、立即向119报警，并迅速向公司领导汇报。3、立即派警戒人员阻止LNG气化站周围一切车辆和行人的通行，做好现场的维护。组织好与排险无关人员向安全地点（上风方向）撤离。组织附近居民向安全地点（上风方向）疏散，并禁止一切明火。4、应当使用高倍数泡沫灭火剂进行覆盖，减小LNG挥发速度。组织消防人员启动消防栓，用消防水驱散天然气,降低天然气浓度。5、配合消防人员划定警戒区域，控制一切火源，进行现场监控，保证天然气安全放散。事故6：低温阀门发生泄漏处理：1、阀门泄漏分内漏和外漏两种情况，若是内漏可以用F扳手加紧，若仍泄漏，则关闭该阀门的上下游阀门，泄压且温度升至常温后更换密封垫，仍泄漏，则可能是阀座损坏，须更换阀门。2、阀门外漏分阀体法兰泄漏和阀杆填料泄漏两种，一般采用紧固的方法处理，或者更换填料。182010-4-12事故7：LNG液相管线大量泄漏并着火处理：1、关闭漏气管段两端阀门控制火势，如果关闭不严要关闭上游阀门，全站立即停止运行。2、立即向119报警，同时开启储罐消防喷淋系统对储罐进立即向报警同时开启储罐消防喷淋系统对储罐进行热隔离。3、同时抢险人员穿好防护服到现场，待火势小后，用灭火器进行灭火。4、警戒人员立即设立警戒区，阻止无关人员进入。11、LNG接收站安全技术1）选址①综合选址各种影响因素②安全与环境地质条件、安全距离、周边环境影响③陆域形成⑤接收站出入口不应少于2个，并位于不同方位；⑥LNG储罐罐壁间净距离应不小于相邻两罐直径之和的四分子一，且应不小于30m。⑦接收站工艺区、汽车槽车装车区及码头作业区应设置集液池，并有可靠的排水系统。事故8：LNG气相管线大量泄漏并着火处理：1、关闭漏气管段两端阀门控制火势，如果关闭不严要关闭上游阀门，全站立即停止运行。2、立即向119报警，同时开启储罐消防喷淋系统对储罐进行热隔离。行热隔离3、同时抢险人员穿好防护服到现场，待火势小后，用灭火器进行灭火。4、警戒人员立即设立警戒区，阻止无关人员进入。5、灭火后待漏气管段内天然气安全放散，并做好安全措施后进行抢修。2）总平面布置①应根据生产工艺特点、火灾危险性，结合地形、地质、风向等条件，按功能分区相对集中布置；②站场平面布置应与竖向布置相协调。③可能散发可燃气体的罐区、装车区、工艺装置，宜布置在人员集中场所及明火或散发火化地点的全年最小频率风向的上分侧；④高架火炬及放空筒宜布置在地势较高处，并位于储罐和生产装置全年最大频率风向的上风侧，如布置在最大频率风向的下风侧，应考虑接收站泄漏的蒸气云扩散至火炬被点燃的风险。192010-4-123）储罐①安全的储存低温液体；②安全的充装和外输；③蒸发气可安全的排出；④除真空保护外，可防止空气和水气进入；⑤最大限度降低冷量散失，满足操作要求，避免突然冻结引起的拱起；⑥能抵抗可能的外部力量对储罐的损坏；⑦在最低和最高压力间安全的运行；⑧在设计寿命内可满足多次停产检修充装；4）站场工艺①蒸气回收及处理；②液化天然气增压系统；③气化；④火炬及放空系统。6）槽车装车系统7）管道系统8）仪表及控制系统9）电器设备10）消防及安全）消防及安全11）公用系统及其它辅助工程12）施工安全及试运行13）操作、维护和人员培训⑨暴露于大气的储罐外壁能够防止渗水，无论是表面水、消防水、雨水或是水气；⑩在内罐泄漏情况下，外罐满足下列要求：外罐是金属制造的全容罐，要满足低温要求；外罐是预应力混凝土时外罐是预应力混凝土时，预应力钢筋要满足低温预应力钢筋要满足低温下最大静压力的强度要求，同时考虑液化天然气直接接触外壁的可能。5）天然气外输①调压及计量；②清管系统。③加臭20
