城镇中小型lng气化站罐区消防设计

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1、城镇中小型LNG气化站罐区消防设计　　摘　要：分析了LNG及LNG储罐的特点，根据国家现行的相关设计防火规范，提出了LNG气化站消防设计方案。　　　　关键词：LNG气化站；罐区；消防设计　　小型LNG气化站通常采用2台50m3或者100m3真空绝热储罐，中型LNG气化站通常采用4～8台100m3或者150m3真空绝热储罐，单排或双排布置。由于天然气属于易燃易爆物质，因此其储罐区配置有效的消防设施是气化站安全运行的必要保障。　　　　1LNG性质与特点　　　　LNG是将气态天然气深冷至-162℃以下制得

2、的液态天然气，是以甲烷为主并含有乙烷、丙烷等的混合物。以新疆广汇公司生产的LNG为例，液体密度为486.28kg/m3，平均相对分子质量为19.444，温度为-162.33℃。　　　　LNG一旦泄漏，将快速气化成为气体并向周围扩散，因大量吸热使周围空气温度降低，大气中的水蒸气冷凝成为雾。天然气与空气形成可燃气体混合物的雾团，此雾团通常是可见的，可以作为可燃性云团的示踪物，指示出云团的范围(实际可燃性云团范围还要更大一些)，能随风向远处和天空扩静当云团中天然气体积分数在5％～15％范围内遇明火则着火，

3、云团中的天然气处于低速燃烧状态，云团内形成的压力<5kPa，一般不会造成很大的爆炸危害[2]。　　　　2LNG储罐特点　　　　LNG储罐为低温储罐，150m3及以下容积储罐通常采用双层真空绝热结构，真空层间充填珠光砂。50～150m3储罐典型形式为立式储罐，物料进出均口在储罐底部，外罐顶部仅有一个安全泄放口(防爆膜)；20～50m3储罐典型形式为卧式储罐，物料进出口均集中在储罐一端封头下部，安全泄放口(防爆膜)在同一端封头上部，储罐另一端封头一般无任何接口。　　　　LNG储罐这种真空绝热结构可以

4、控制大气环境下日蒸发率。即使储罐真空破坏，只要外罐顶部以下未破裂，超过100mm厚的珠光砂绝热层也能提供有效的隔冷保护，使储罐内LNG不会迅速气化。因此，当LNG罐区发生火灾时，及时切断LNG储罐液相出料口并迅速打开喷淋水管对储罐壁及下部进出料阀组进行喷淋保护，只要储罐不破裂就不会引起LNG大量泄漏。　　　　3消防设计　　　　消防设计的原则就是以防为主，防消结合。第一是防止火灾发生，在生产区设置多个可燃气体报警探头，并和储罐液相出口紧急切断阀联锁，一旦发现泄漏紧急切断阀可立即关闭，防止LNG大量泄出

5、；第二是一旦发生火灾能自救，消灭初期火灾，控制较大火灾，防止火灾扩大，给消防队前来灭火争取时间。　　　　3．1主要防火设计规范　　　　用于LNG气化站的防火设计规范主要有：　　　　①《建筑设计防火规范》(GB50016--2006)；　　　　②《城镇燃气设计规范》(GB50028--2006)；　　　　③《石油天然气工程设计防火规范》(GB50183--2004)；　　　　④《石油化工企业设计防火规范》(GB50160—2，1999年版)。　　　　城镇燃气设计中使用的主要专业规范就是《城镇燃气设计规

6、范》[3]，其次是《建筑设计防火规范》[4]。由于LNG厂站建设在我国刚刚兴起，故2004年底以前已发布的规范中尚没有专门针对LNG厂站设计的专业规范或章节，仅在《石油化工企业设计防火规范》中有关于全冷冻式液化烃储罐(LNG储罐属于此类储罐)的消防要求。2004年11月4日发布的《石油天然气工程设计防火规范》中新增加了第十章液化天然气站场，对LNG站场布置及消防要求甚高，适用于大中型以上LNG站场。国家建设部根据城镇燃气的新发展，已经组织专家对《城镇燃气设计规范》进行修订，新增加第9章液化天然气供应

7、，对储罐布置及消防等都列出了具体的要求。新版《城镇燃气设计规范》(GB50028—2006)已于2006年7月12日发布，并于2006年11月1日起实施。　　　　作为城镇燃气气源的中小型LNG气化站，站内LNG储存量少，液相管道管径小，即使管道受损破裂，因管道口径小、操作压力低，LNG泄漏也慢，不易在地面上形成大规模的易燃易爆低温天然气蒸气云团。因此，在设计实践中，在2005年前消防设计按《城镇燃气设计规范》中液化石油气部分设计，2005年后对储罐较多、场地较充裕的气化站按《石油天然气工程设计防火规

8、范》中液化天然气站场消防要求在原计算消防水量基础上增加200m3／h备用消防水量，并增加消火栓数量以达到消火栓出水量满足全部消防水量的要求[5]。　　　　3．2预防措施　　　　迅速切断LNG来源和减缓LNG的气化是消防设计中的第一步措施，即防止天然气沿地面扩散引发火灾，具体措施为：　　　　①在罐区内设置多个可燃气体泄漏报警探头，重点在储罐根部阀组及操作阀组附近。　　　　②储罐出液管根部设置遥控紧急切断阀，并和可燃气体报警实行联锁，做到一旦发现泄漏能及时切断LNG来源。