周攀峰(中石油京唐液化天然气有限公司, 河北 唐山 063200)
LNG接收站中危险物料特性及预警
周攀峰(中石油京唐液化天然气有限公司, 河北 唐山 063200)
液化天然气(下称LNG)接收站的主要是将国外进口的LNG资源通过气化装置进行气化后外输,或者液态直接汽运外输,其在短时间内可以将外输量扩大至几十倍,调峰作用强大,LNG接收站的建设不仅可以应对越来越大的天然气供需缺口,保证天然气供应的安全性和稳定性,而且可以优化能源供应,调整能源结构。为了确保LNG接收站的安全,本文分析了LNG接收站中危险物料的特性及预警和消防措施,以期为同行业正确快速处理危险物料泄漏及火灾提供参考。
液化天然气;危险物料;特性;预警
(1)接收站工程中主要物料的储量及特性 接收站中主要物料是液化天然气(LNG)、天然气(NG)。另外,有少量的柴油用作柴油发电机和消防水泵的燃料。在公用工程部分用到了次氯酸钠、浮选剂、碳酸钠等化学品。
(2)危险物料的火灾危险等级、使用条件及灭火方法 接收站主要物料是液化天然气和天然气,火灾危险性为甲类。天然气的组成绝大部分是甲烷,天然气经过低温液化后即得到液化天然气。液化天然气的储存温度为-162℃。
发电机和消防水泵的燃料暂按火灾危险性大的轻柴油考虑,其闪点在28℃~60℃之间,火灾危险性为乙类。
用到的其他化学品多为无机盐类,或为水溶液或为固态纯品,火灾危险性很低或不燃。
液化天然气卸船、储存、输送及气化过程和天然气输送过程的火灾危险性为甲类。
采用高倍数泡沫抑制LNG产生的气体扩散,并降低火焰的辐射。扑灭LNG、NG产生的火焰可采用化学干粉灭火剂和二氧化碳灭火剂。
柴油储罐及柴油的火灾危险性暂定为乙类。柴油火灾可选用化学干粉、二氧化碳、低倍数泡沫或水雾进行灭火。
(3)接收站物料火灾的特点 LNG/NG属易燃、易爆物质,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。天然气和空气混合,当浓度达到爆炸极限时,如遇明火就会发生爆炸,这是LNG/NG事故中危害与损失最大的一种;如果未达到爆炸下限,遇明火则会发生燃烧。
一旦低压LNG泄漏,就可能形成LNG液池,LNG将蒸发形成蒸气云,蒸气云将会扩散。如果被点燃,将发生池火火灾。
一旦NG泄漏,就会形成蒸气云,蒸气云将扩散。如果被点燃,将发生喷射火火灾。
(1)可燃气体探测器 可燃气体探测器用于探测可燃烃类气体。主要布置在有可燃液体、气体可能泄漏的场所,如压缩机、泵、阀门组、法兰等。布置位置和数量以保证可以探测任何风向下的泄漏,同时配置适当数量的便携式可燃气体探测器。在防爆区内的可燃气体探测器按防爆区域等级选用防爆型探测器。可燃气体探测器的检测信号送至气体报警系统,当其浓度超过设定值,发出声光报警信号。
(2)低温探测器 低温探测器布置在可能存有低温LNG的设备、设施附近,包括LNG液体泄漏区的低点收集处、收集沟、LNG收集池、槽车装车站台低点,用于监测低温LNG的泄漏。LNG收集池中需布置探测器外,其检测信号送至火灾报警系统。
(3)接收站危险物料的泄漏收集及处理 在接收站中,大多数的危险工况都是由工艺介质LNG和NG的泄漏引发的,LNG和NG的泄漏产生蒸气云扩散、爆炸或火灾。管道、设备完全断裂事故被认为是不太可能危险事件。事实上,在LNG工厂的运行历史中,只发生过小口径管道连接处的断裂事故,从未发生过主要管道或大口径管道的断裂事故。因此,LNG的泄漏只考虑管道的法兰、阀门和其他连接处的泄漏。
当管道发生LNG泄漏时,接收站设置LNG事故收集系统。事故收集系统主要由LNG泄漏收集区、导液槽、LNG收集池等组成。
LNG收集池的主要优点为:如果LNG溅出到地面,LNG将蔓延并可能形成大范围的LNG液池,如果收集到LNG事故收集池内,则LNG液池的尺寸由LNG事故收集池的尺寸所决定。LNG事故收集池限制了LNG液池的尺寸,从而减少了LNG蒸发、也减少了在火灾发生时的热辐射危害。当LNG液池被点燃时,池火危害的程度降低了,从而热辐射的危害也就降低了。
为了及时、准确地探测和报告火情和LNG泄漏,接收站设置的火灾报警系统接收火灾探测器和低温检测器的报警信号,用来监测站内可能出现的火灾和LNG泄漏,在发生紧急情况时触发声光报警,保证人员和生产设施的安全。
火灾探测器主要有火焰探测器、感温电缆线型探测器、烟感探测器、感温探测器和手动报警按钮。火焰探测器主要布置在火灾危险性大的区域,烟感、温感探测器用于探测电气和纤维类火灾,手动报警按钮布置在整个接收站区域行人或工作人员易于接近或经常走动的地方,由操作人员触发报警按钮进行报警,以便火灾报警系统或值班人员采取紧急保护措施。
火灾监测及报警后,触发消防接收站消防系统,室外水消防系统,水喷雾(淋)消防系统,高倍数泡沫灭火系统,气体灭火系统,干粉灭火系统,移动式灭火器等单个消防系统;根据地方消防主管部门要求是否参考设置专职消防队及配置消防车辆,消防队要与驻地企业、消防部队间建立消防联动机制,实现资源共享,开展紧急救援联动等等。
接收站消防安全管理是一项长期的工作,首先必须掌握危险物料的特性及接收站设计的预警信息,定期进行消防演练,制定出相应的应急预案,从而能正确快速处理危险物料泄漏及火灾。
周攀峰(1988- ),现在工作于中石油京唐液化天然气有限公司运行保障中心。