液化天然气LNG溢出与防火技术.doc

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1、 液化天然气LNG溢出与防火技术51 概述通过制定行之有效的安全计划和强化操作人员的意识，将大大减少发生事故的可能性。然而，尽管有预防措施，事故有时还是有可能发生。操作人员应当受到应付紧急情况的训练。工作人员必须对LNG的特性和紧急处理措施有个基本的了解，尽量减少人员伤害和财产损失。控制LNG的安全排放和控制火灾，需要有良好的组织和计划。流程图应当标志清楚需要关闭的阀门、危险检测器位置、撤离路线、安全设备和紧急物资的安放地点。定期演练紧急情况的应对措施。应急设备和物资应放置在很容易取用的地方。工厂应该与当地消防部门、安全部门、急救部门和医疗部门保持联络。如果只是少量的LNG泄漏或排放，将很快地

2、蒸发，有时甚至形成不了可见的蒸气雾团，不会产生积聚。当LNG的排放量大于LNG的蒸发量时，纯液体会喷出来，接触到地面后会产生剧烈的沸腾。地面变冷后，LNG的汽化率逐渐下降，最后稳定在较低的气化率状态。汽化率主要由空气和地面的温度、风速、溢流液体流过的距离、液体聚集后的表面积所决定。通常LNG溢出后危险最大的时刻是在最初的几分钟内。在这几分钟内，冷液体接触的是热表面，汽化速率很快。52 紧急状态的应对措施为了控制LNG溢出和预防火灾，紧急反应主要有探测、设备停机、控制及灭火四个方面。1 探测快速鉴定LNG排放（液体或蒸气）的类型、溢出位置、溢出后的扩散情况、LNG蒸气或火势的移动方向，这些都是很

3、重要的。可以通过人工检查或探测器确定LNG泄漏，另外通过声音（液体或气体的流动）、沸腾、结霜、气味（如果加了气味的话）可以帮助工作人员检查到LNG的泄漏。2 设备停机当LNG系统发生泄漏时，停止设备运转可以阻止LNG进一步泄漏。当检测系统发出警报时，设备会自动关闭或由工作人员关闭，并控制不要产生点火源。发生事故的区域要进行隔离。3 控制控制排放出的LNG或火势，可以减少财产的损失和人员的伤亡。排放出的LNG应当被引到没有点火源和不会受低温液体伤害的区域。可以通过围堰、壕沟、坡槽或其它方法来控制LNG的排放。用高膨胀率的泡沫可以控制LNG的汽化率。4 消防消防的主要目的是扑灭火源或防止火焰扩散。

4、消防设备主要使用化学干粉灭火器、高膨胀泡沫灭火器或其它装备。53 LNG溢出的控制方法如果LNG蒸气在室内发生泄漏，通风和消除点火源是首要的措施。LNG工厂中使用通风机连续的通风，将LNG蒸气排出。除了引出蒸气外，风机可以使用蒸气与周围的空气加速混合，因此促进了蒸气团的受热与扩散。在封闭区域，当使用CO2灭火系统进行灭火时，要关闭通风的风机。维护结构和溢流通道可以抑制蒸气的扩散。LNG溢出如果发生，应该首先控制溢出的液体和闪蒸的蒸气，控制LNG液体的迁移和抑制已点燃的火源的扩散。维护结构和溢流通道的设计，由溢流区域和溢流产生危险的可能性来确定。当LNG蒸气云团中没有气源，操作人员和设备只有被低

5、温液体损害的危险，这是种比较理想的情况。如果LNG流到未包复防护材料的设备或构件表面，将快速气化。LNG在表面流动几分钟后，物体被冷却以后，LNG的蒸发率会有所降低。还可以采用混凝土或泥土等材料建造围堰，或修成沟渠，或其它型式的防护结构，将溢出的LNG限制在一定在范围内，不让其任意流淌，可以大幅度地减少LNG的蒸发。溢出的LNG被限制在围堰或沟渠之内，减少暴露的LNG表面与空气的对流换热，也可以降低LNG表面的气化率。LNG的气化速度降低，可以减小可燃气体覆盖的范围。然而，采用这些方法以后，也将延长LNG存在的时间。根据溢出的LNG是否靠近火源和是否会产生一些潜在的低温伤害等因素，综合考虑是否

6、有必要采用泡沫灭火剂。在少数场合，溢出的LNG数量较多的情况下，如果周围是比较安全的地带，也许有必要特意将它们点燃，使它们快速气化。当然需要分析清楚短期加速气化和长期缓慢气化不同的危险性。5.4 有关消防保护防火的首要措施是控制可燃物，防止其扩散。这主要依靠LNG工厂的设计、建造和安全操作。其次是在LNG溢流发生后与控制管理人员联系，启动消防系统。使用高膨胀率、低密度的泡沫减少LNG蒸气的扩散。减少空气与LNG蒸气混合形成的可燃物。通常情况下，气体产生的大火（包括LNG）在燃料源未被切断前，产生应该设法切断燃料源。在大火不会再次造成破坏的情况下，应当让大火烧完。然而，当人员处于危险境地、气体阀

7、门处在火焰中或大火的热量能通过设备传热对人体造成间接伤害时，应当将火立即扑灭。将火扑灭可以减少火灾产生的损失及防止火焰的扩散。对于小型设备，如LNG的容量少于400L的设备，如果发生火灾，在火灾被扑灭之前，溢出的LNG就可能燃烧得差不多了。对于大型设备产生的火灾，首要的目的是控制火焰的传播。天然气在点着的瞬间，火焰很大，在开始燃烧后，火焰的大小由气化率决定。在某些场合，控制LNG的火焰比灭火的效果好，使其不能再点燃更大的天然气云团。应在上风口的位置控制火焰，灭火剂顺着风向向火焰流动，并使消防人员远离火焰。灭火可以减少火灾造成的损失，扑灭的时间越短，造成的损害越少。化学干粉灭火剂和二氧化碳灭火剂

8、，都可以用于扑灭LNG产生的火焰。泡沫和水灭不了LNG产生的大火。对化学干粉灭火剂进行了广泛的实验研究，LNG工厂中用得最多的是化学干粉灭火剂。在一些大型的、固定的工厂中，都安装了便携式化学干粉灭火剂。在大型工厂中，也有移动式或车装载的化学干粉灭火设备。使用灭火剂扑灭LNG产生的火灾时，灭火剂必须快速工作，灭火剂的量要根据对火灾可规模的预计来确定灭火剂的量。5.5 灭火剂1.化学干粉灭火化学干粉灭火是通过干粉与火焰接触时产生的物理化学作用灭火。干粉颗粒以雾状形式喷向火焰，大量吸收火焰中的活性基团，使燃烧反应的活性基团急剧减少，中断燃烧的连锁反应，从而使火焰熄灭。干粉喷向火焰时，象浓云似的罩住火

9、焰，减少热辐射。干粉受高温作用，会放出结晶水或产生分解，不仅可以吸收火焰的部分热量，还可以降低燃烧区内的氧含量。在封闭和开放的区域，可以用化学干粉灭火剂扑灭LNG产生的火灾，但使用需要有一定的技巧。化学干粉灭火剂喷到火焰上后，可以破坏燃烧链。如果化学干粉灭火剂喷到了不均匀的表面，LNG液面有可能再次被点燃。操作化学干粉灭火剂时，应站在火焰的上风口，将灭火剂均匀喷洒到火焰上。将整个房间或封闭区域都喷上灭火剂，可以将LNG产生的火焰扑灭。但应防止再次点燃残存的LNG蒸气。使用化学干粉灭火剂扑灭LNG产生的火灾时，灭火剂应当有足够的量。灭火剂的数量与火焰燃烧时间的长短、火灾区建筑物结构等因素的有关。

10、操作人员如果对灭火器的操作比较熟练，一个30L化学干粉灭火器能扑灭2m2范围内的火焰。化学干粉灭火器也可以用来扑灭其它气体产生的火灾，但这要看火灾的形势和操作人员的能力。化学干粉灭火方法不大适合于规模很大的火灾。可以移动的350L化学干粉灭火器，可扑灭14m2范围的大火。然而，操作人员必须受过良好的训练，在操作灭火器时没有障碍或不会将火星喷出火焰区。由于这些灭火剂喷出后存在时间较短，当灭火剂扩散后，火焰有可以回扑。灭火剂扩散或耗尽后，暴露的设备由于被火焰加热了，因而有足够的热量将可燃气或LNG重新点燃。对于一些重点防火的地方，需要安装固定的灭火系统。固定的灭火系统可以迅速起动灭火，而移动的灭火

11、器则有一定的操作时间。灭火剂也有可能对人员产生伤害，如降低可视度、造成短暂的呼吸困难。虽然在使用灭火器的时候，这不是一个重要的问题，但对于固定灭火系统，当控制区域内有人员时，就不得不考虑这个问题。一般是先发出警报，灭火系统适当延迟启动，使人员有时间撤离。不得的是损失了灭火的最好时间，因为火灾发生后，灭火越早扑灭越容易。在考虑LNG设备和装置的灭火系统时，必须充分考虑到灭火系统的能力。化学干粉灭火系统可以作为一种辅助的灭火方法。而不是主要的和首选的灭火方法。2.高膨胀率(Hi-Ex)泡沫灭火高膨胀率的泡沫可用来抑制LNG产生的火焰扩散，并降低火焰的辐射。该灭火剂最好的膨胀效果是600：1。当泡沫

12、喷到液态天然气表面后，LNG的蒸发率会有所增长。蒸气不断受热并穿过泡沫上升，而不是在地面扩散。在使用高膨胀率泡沫后，LNG蒸气扩散范围可明显减小。发泡沫喷到已点燃的LNG表面时，它能抑制热量的传递，降低蒸发率和火焰的规模。使火焰变小，辐射热减少，灭火的难度也可以相应降低。高膨胀率泡沫系统必须应在特殊的场合。如用来保护LNG储罐围堰、输送管线、泵、液化和气化用的换热器、LNG输送区等。高膨胀率泡沫并不是扑灭LNG火灾的最好办法，它只能减少LNG火灾的危害。而且在安装、调试、维修等方面受容量和价格的限制。3.二氧化碳和水二氧化碳和水可用来控制LNG产生的大火，但不是灭火。如果将水喷到液态天然气的表

13、面，会使LNG的蒸发率增大，从而使LNG的火势增强。因此，不能用水来直接喷淋到LNG或LNG蒸气上。用水的目的主要是将尚未着火而火焰有可能经过的地方弄湿，使其不容易着火。最常用的控制LNG火焰的方法是利用水雾吸收热量。安装喷淋系统，需要像安装灭火系统一样，要涵盖整个所需要的区域。然而，与灭火系统的目的不同的是，水喷淋系统主要用来延长时间、保护财产，整个系统简便、可靠。安装水喷淋系统通常是用于保护设备财产。水喷淋系统在大型工厂中都有使用，大型的LNG储罐或冷箱可以在外部安装水喷淋系统。专家推荐LNG工厂应该安装供水系统。对于容量大于266m3以上的LNG储罐，要求安装供水和输送系统。水系统可用于

14、控制火势，除了可以吸热和保护暴露在火焰下的建筑使之不致于很快着火外，还可用来保护个人安全。人工操作的便携式CO2灭火器适合于较小的电器发生的火灾，小型的气体火灾。它们在灭小型的A级火灾时并不是很有效。这些灭火器的使用仅限于几平方米的区域或室内，风力不大，不会吹散CO2的封闭区域。表8-7列出了LNG火灾的灭火方式。表8-7 LNG火灾的灭火方式灭火方式等级使用方法说明化学干粉灭火（碳酸甲）1应用在火的根源。决不能直接喷到火焰上利用化学反应来灭火。需要熟练的操作。如果有障碍物的话，灭火是不可能的化学干粉灭火（碳酸钠）2应用在火的根源。决不能直接喷到火焰上利用化学反应来灭火。需要熟练的操作。如果有

15、障碍物的话，灭火是不可能的卤化氢（卤的气体化合物）N/A紧用于封闭区域。应用在火的根源。决不能直接喷到LNG中。在中控室、LNG车上使用利用化学反应或是使火焰缺氧熄灭。在扑灭LNG产生的火灾时，需要熟练的操作。如果有障碍物的话，灭火是不可能的。周围的环境有可能使灭火剂失效高膨胀率泡沫（Hi-Ex）3直接喷到火和未点燃的LNG上面，以减少LNG溢流并发生点燃懂得机会使LNG与火焰隔绝，减小火焰大小，从而使蒸发率减小二氧化碳（CO2）水3在火上方使用，不要直接喷在火焰上可以控制但不能灭火。直接喷到LNG上将增大蒸气和火焰的高度。对于没有气体的火灾比较合适水3仅用来保护临近的财产设备和在附近的人员。不能喷到LNG上面。可以以水雾形式喷到热蒸气中，帮助LNG蒸气团的缩小控制没有气体源的火焰。也可以用来冷却部分的设备。水雾喷到LNG中可以增大蒸发率和火焰高度。等级：1灭LNG火的最好方法；2可以灭LNG火灾；3不能灭火，但可以控制。