lng—液化天然气站消防设计探讨

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1、LNG—液化天然气站消防设计探讨1概述LNG—液化天然气的缩写，按照美国国家标准NFPA59A定义为：一种基本上是甲烷构成的液态流体，含有微量的乙烷、丙烷、氮或通常在天然气中存在的其他成分。天然气主要来源于气田和油井伴生气，通常是作为燃料使用。由于其液化储运技术要求较高，所以国内一直是近距离管道输送，资源浪费严重。发达国家很早就将天然气进行液化储运，应用于生活、工业、汽车燃气等各个行业。1999年上海引进法国工艺技术建成了第一个LNG站，作为城市燃气的备用气源。2000年淄博引进日本技术建设了LNG气化站，主要供应工业生产用气。由于目前我国未出台LNG

2、站消防设计规范，笔者结合淄博LNG站消防设计审查经验，提出一点浅见，供同行及设计人员参考。2设计依据探讨2．1目前国内相关规范①《石油化工企业设计防火规范》(1999年修订版)GB50160—92②《城镇燃气设计规范》(1998年版)GB50028—93⑧《建筑设计防火规范》(1997年修订版)GBn687④《建筑防雷设计规范》GB50057-94⑤《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92⑥《建筑灭火器配置设计规范)2BJl40—90⑦《火灾自动报警系统设计规范》》GB50116—98⑧《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范

3、》SH3004—19992．2国外有关规范①美国国家标准NFPA;59A《液化天然气(LNG)生产、储存和装卸标准》(1996年版)②日本部颁标准KHK—4《一般高压瓦斯保安法则》(平成6年修订版)2．3适用规范探讨由于目前国家尚未出台LNG站消防设计规范或标准，现对以上列出的有关规范的适用性作如下分析：《城镇燃气设计规范》(1998年版)(以下简称《燃规》)第102条规定：本规范适用于新建、扩建或改建的城镇燃气工程和装置设计。另据《燃规》名词解释，城镇燃气是指符合本规范燃气质量要求的，供给居民生活、公共建筑和工业企业生产作燃料用的，公用性质的燃气。一

4、般包括天然气、液化石油气和人工煤气。《燃规》第六章对液化石油气储运供应做了明确规定，但对液化天然气未作说明。《石油化工企业设计防火规范》(1999年修订版)(以下简称《石化规》)第102条规定：本规范适用于以石油、天然气及其产品为原料的石油化工新建、扩建或改建工程的防火设计。《石化规》对液化烃的储运设计做了明确规定。另据《石化规》名词解释，液化烃指的是15℃时蒸汽压大于0.1MPa的烃类液体及其他类似的液体。应包括液化天然气。淄博新建LNG站属液化天然气气化、供气站，向周围企业、居民提供工业与民用天然气，应属城镇燃气范围，但《燃规》对液化天然气储运供应

5、设计未作规定。本着无明确规范执行相近规范的原则，可执行《石化规》。该工程LNG储罐储存条件为0.3MPa(绝)、一145℃，按照《燃规》规定应属于“半冷冻式储罐”。但《石化规》把液化烃储罐分为两类：“全压力式储罐”和“全冷冻式储罐”，没有“半冷冻式储罐”。为此，设计组专门向《石化规》国家标准管理组进行了请示，得到明确答复：“液化烃半冷冻式储罐可参照《石化规》对液化烃全压力式储罐的要求进行防火设计”。综上所述，淄博新建LNG站工程的消防设计主要依据《石化规》有关条款，其他专业规范均参照执行。美国、日本规范标准对LNG站的储罐、电器仪表、工艺设施、安全消防

6、均作了详细规定，虽不能作为设计依据，但可以借鉴参考。3火灾危险性分析3．1LNG火灾危险性分析淄博的液化天然气来源于中原油田，主要组分为(体积百分比V％)：甲烷93.609；乙烷4.1154，丙烷1.1973；其它组分(丁烷、戊烷、氮、二氧化碳等)1.0783。物性参数：分子量：17.3；气化温度：-162.3℃：液相密度：447kg／m3；气相密度：0.722kg／m3；液态／气态膨胀系数：612.5m3／m3(15.5℃)；燃点：650℃；热值：9260kcal／m3；气化潜热；121kcal／kg;储存条件：温度-145℃；压力0.3MPa(绝)

7、。天然气闪点为-190℃，与空气混合能形成爆炸性混合物，爆炸下限(V％)为3.6—6.5，爆炸上限(V％)为13—17，最大爆炸压力6.8kg。天然气火灾有以下特点：火灾爆炸危险性大；火焰温度高、辐射热强；易形成大面积火灾；具有复燃、复爆性。3．2主要设计火灾危险性3．2．1LNG储罐LNG储罐为100m3卧式真空粉末绝热低温储罐，双层结构，内胆材料为不锈钢0Cr18Ni9(0表示含碳量不足1％)，其化学成分、含量与美国(ASTM)304钢以及日本(JIS)SUS304钢的成分基本相同，外壳材料为Q235A(一种A型钢)。内胆与外壳之间填充珠光砂并抽真

8、空绝热，内胆外面包一层弹性绝热材料以防止珠光砂沉积压实造成绝热性能下降。其最大的危险在于绝热性