LNG加气站的火灾爆炸危险性分析及防火防爆设计研究
【摘要】LNG加气站的火灾爆炸往往具有很大的危险性，可能引发火灾爆炸、危害性大、处理难度大。为此，应该结合LNG加气站的实际情况，采取有效的防火防爆设计对策。包括平面布置、工艺技术防火、电气、仪表、消防、给排水等方面，并配置高倍数灭火系统，从而实现对火灾爆炸的有效预防，确保LNG加气站安全、稳定运行。
【关键词】LNG加气站；火灾爆炸；防火防爆设计；灭火系统
1.引言
LNG是液化天然气的缩写形式，具体是指将天然气经过脱水、脱重烃、脱酸性气体等一系列净化处理，然后进行-162℃深度冷制，从而形成液体，供人们使用。常温常压状态下，液化天然气的体积约为同量气态天然气的1/625，采用该方式存储，能大大节约存储空间，更好满足人们使用的需要。另外，由于LNG体积小，密度大，储气瓶质量轻，小汽车充气一次可行驶300-800km，对汽车运行具有积极作用，深受很多驾驶员的喜爱。同时还可以像油品一样对其进行运输，具有压缩天然气、液化石油气的优点，还可以克服它们质量大，占用空间大，运输困难的缺陷，在实际工作中使用具有更为显著的优势和特点。由于LNG具有上述显著特点，同时还有利于保护环境，因而其应用也越来越广泛，LNG加气站的建设数量也在不断增多。随着LNG燃料技术的广泛应用和LNG汽车的推广，做好LNG加气站设计工作，实现对火灾爆炸的有效预防，确保LNG加气站安全运行是摆在人们面前的一项重要工作。下面将分析火灾爆炸的危险性，并就防火防爆设计提出相应对策，希望能够为实际工作提供启示和借鉴。
2.LNG加气站的火灾爆炸危险性分析
LNG加气站的主要设备包括储罐、泵、汽化器、加气机等，为确保这些设备正常运行和工作，必须做好设计工作，使其更好发挥作用。加气站工艺流程包括卸车、调压、加气、泄压，在每个环节都必须严格遵循相关规范流程，确保加气站安全。如果没有严格遵循相关规范要求，可能导致火灾爆炸问题发生，给LNG加气站的安全运行带来威胁。
2.1引发火灾爆炸。LNG加气站的主要成分为甲烷混合物，燃点650℃，闪点-190℃，爆炸极限5%―15%，最小点火能量0.28mJ，火灾危险性为甲类。LNG是一种低温液体，存储于管道之中，在热传导或热量的影响之下，会导致系统中的一些液体蒸发为气体，使得系统压力升高，当安全泄压装置故障或泄放能力不足时，会引发储罐或管道超压爆裂现象。卸车和加压流程中，如果人为操作存在失误情况，会引起LNG泄漏现象发生，泄漏后LNG气体会不断扩散，遇到火源便会发生火灾。另外，LNG气体会被空气气化，与空气形成爆炸混合物，一旦遇到点火源，便会引起燃烧爆炸现象发生。
2.2爆炸危害性大。LNG最大爆炸压力6.8kg，60m3的储罐发生泄漏，泄漏天然气量最大值为32400m3，并且会形成倒圆锥体扩散现象，爆炸影响范围约60m。一些LNG加气站位于城市人口密集处，或者处于盛行风的下风向，一旦发生爆炸事故，不仅会造成巨大的经济损失，还可能导致人员伤亡。
2.3爆炸处理难度大。泄漏的LNG会灼伤人体，影响抢险人员靠近，导致火灾爆炸事故危害性进一步增大。火灾爆炸会形成流淌火，引发加气站周围建筑物燃烧，也进一步增大灭火的工作难度。如果加气站具有多个储罐，可能引起重复爆炸现象，不仅威胁加气站工作人员的安全，还会进一步加大事故所带来的损失。
3.LNG加气站的防火防爆设计对策
3.1平面布置。做好平面设计是十分重要的一项工作，必须对此足够重视，确保LNG加气站安全运行。坚持有利生产、方便管理、确保安全、保护环境的原则，考虑场地实际情况，对LNG加气站各项设施进行科学合理布置。设计中应该确保加气站四周空间开阔，与加气站工艺设施30m范围内不得设置构筑物、建筑物。设计中要根据NB/T1001的相关规范标准为指导方针，合理设置储罐、放散管管口、撬体与站内建筑物和构筑物、站房等的防火间距，确保满足相关规范标准，促进施工任务顺利完成，有效保障加气站的安全运行。除了朝向道路一面之外，LNG加气站其余三面都设置2.2m高的非燃烧体实体围墙，LNG储罐四周设置混凝土防护堤，有效容积为80m3。通过采取这样的设计对策，一旦发生泄漏事故，也能有效避免LNG出现四处扩散现象，降低事故所带来的损失。
3.2工艺技术防火对策。设计中严格以NB/T1001第6章的规定为指导规范，确保防火设计满足要求，同时还采取以下设计对策。选择工艺优良、技术先进的管件、管线，确保满足相关要求，产品得到权威机构认证。合理设置切断装置，储存、气化、加气室，值班控制室，加气站现场都要设置紧急切断系统。这样在紧急状态下，能迅速关闭管道阀门和泵电源，确保设备安全。另外还要设置检测报警装置，当发生泄漏情况，在天然气和空气形成爆炸性混合物之前，能够将信号传递给控制室，为采取措施处理和应对事故提供方便。
3.3电气、仪表设计对策。LNG加气站供电等级通常为三级，站内电力线路用电缆并穿钢管直埋敷设。同时在整个设计过程中，要严格遵守《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）的规定以及其它国家规范标准。做好供配电、防雷、防静电设计工作，促进各项电气、仪表设备正常运行，从而更好掌握LNG加气站运行情况，有效保障加气站的安全。
3.4消防、给排水设计对策。根据NB/T1001第7章的规定，在储罐区、站房、配电
室分别配置4kg干粉灭火器，加气区配置2台35kg推车干粉灭火器。防护堤外配置灭火沙子2m3，灭火毯5块。设置消防给水系统，站内排水系统设置水封装置，确保日常供水和消防用水需要，一旦发生火灾能迅速用灭火设备进行灭火，尽量降低火灾带来的危害。
3.5配置高倍数灭火系统。为确保LNG加气站的安全，预防火灾爆炸事故发生，还需要为加气站配置高倍数灭火系统。研究表明，加气站日常运行中，如果储罐、管道、连接处发生破裂现象，重要阀门失效，往往会引起重大泄漏事故。针对这种情况，可采用高倍数泡沫覆盖在泄漏的LNG上面，从而降低蒸汽产生速率，减少可燃气体覆盖范围。一旦LNG加气站出现泄漏事故，利用高倍数灭火系统能快速控制和消灭明火，实现对事故的有效处理，尽量降低火灾爆炸事故所带来的损失。
4.结束语
目前，LNG加气站还处在发展初期，在设计和使用过程中可能存在不足之处。NB/T1001的发布与实施，为LNG加气站合理设计提供相应的依据。因此在设计过程中，应该严格遵循这些规范要求，确保设计的科学性与合理性。另外还要选择安全、可靠的设备、材料，保障安全技术的先进性与科学性，避免LNG发生泄漏现象，有效防止火灾爆炸现象发生，确保LNG加气站安全运行。
参考文献
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