摘　要：以杭州市西部LNG應(yīng)急氣源站為例，結(jié)合LNG火災(zāi)特點(diǎn)，在符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范的前提下，對(duì)合理設(shè)置LNG應(yīng)急氣源站的消防系統(tǒng)進(jìn)行分析。?

關(guān)鍵詞：杭州市　LNG應(yīng)急氣源站　消防系統(tǒng)

Abstract：This paper analyses the setting of fire protection system in LNG emergency gas supply station，taking Hangzhou West LNG emergency gas supply station as an example，according to the characteristics of LNG fire and national codes．

Keywords：Hangzhou LNG emergency supply station??fire protection system

隨著杭州市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，天然氣作為清潔能源，使用量不斷增加，對(duì)杭州可持續(xù)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。但是杭州在發(fā)展天然氣過(guò)程中，遇到了冬夏季供需不平衡，缺少調(diào)峰應(yīng)急備用氣源的問(wèn)題。杭州市西部LNG應(yīng)急氣源站的建成有效緩解了這一矛盾，確保杭州市安全、穩(wěn)定、可靠的供氣。西部應(yīng)急氣源站儲(chǔ)存LNG規(guī)模為4950m³，應(yīng)急時(shí)可保證連續(xù)3天的供應(yīng)量，應(yīng)急供氣規(guī)模為80萬(wàn)Nm³／d，最大氣化能力為8萬(wàn)Nm³／h。站內(nèi)建1臺(tái)4500m³LNG常壓罐，3臺(tái)150m³LNG真空粉末罐，同時(shí)建有生產(chǎn)輔助用房、變配電間、綜合樓、消防水池、消防泵房等輔助沒(méi)施。

本工程主要危險(xiǎn)源為液化天然氣(LNG)。LNG是將氣態(tài)天然氣深冷至-162℃以下制得的液態(tài)天然氣，是以甲烷為主要組分的烴類混合物，其自燃點(diǎn)為650℃，在空氣中的爆炸極限為5％～15％，高于-112℃時(shí)，其蒸氣比空氣輕，易于向高處擴(kuò)散^[1]。液化天然氣具有低溫、易揮發(fā)和易燃易爆的特性。液化天然氣火災(zāi)的特點(diǎn)：火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性大；火焰溫度高、輻射熱強(qiáng)；易形成大面積火災(zāi)；具有復(fù)燃、復(fù)爆性。

本工程可能發(fā)生的消防事故主要為泄漏事故和火災(zāi)事故。可能存在的泄漏事故主要包括(1)儲(chǔ)罐發(fā)生變形破裂造成LNG大面積泄漏；(2)LNG槽車上儲(chǔ)罐管道及閥門發(fā)生泄漏；(3)LNG卸車作業(yè)過(guò)程中發(fā)生的泄漏；(4)LNG儲(chǔ)罐連接管道及閥門發(fā)生的泄漏。可能發(fā)生的火災(zāi)爆炸事故主要包括(1)LNG儲(chǔ)罐、輸送設(shè)施、管線內(nèi)天然氣泄漏時(shí)被點(diǎn)燃產(chǎn)生的噴射火災(zāi)；(2)LNG泄漏后形成的LNG蒸氣云被點(diǎn)燃產(chǎn)生的閃火。液化天然氣一旦從儲(chǔ)罐或管道泄漏，一小部分立即急劇氣化成蒸氣，剩下的泄漏到地面，沸騰氣化后與周圍的空氣混合成冷蒸氣霧，在空氣中冷凝形成白煙，再稀釋受熱后與卒氣形成爆炸性混合物。形成的爆炸性混合物若遇到點(diǎn)火源，可能引發(fā)火災(zāi)及爆炸。事故狀態(tài)時(shí)設(shè)備的安全釋放設(shè)施排放的天然氣遇到火源，也可能引發(fā)火災(zāi)。

由于儲(chǔ)罐存有大量液體，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)造成嚴(yán)重安全事故，闋此保證儲(chǔ)罐安全，防止LNG大量泄漏造成大面積火災(zāi)是本站消防設(shè)計(jì)的核心。

杭州市西部LNG應(yīng)急氣源站消防設(shè)計(jì)原則就是以防為主，防消結(jié)合。

笫一是防止火災(zāi)發(fā)生。液化天然氣泄漏一段時(shí)間以后氣化率趨近于一個(gè)常數(shù)，這時(shí)泄漏的液化天然氣就會(huì)在地面上形成一種液流。若無(wú)圍護(hù)或?qū)Я髟O(shè)施，則泄漏的液化天然氣就會(huì)沿地面大面積擴(kuò)散。因此在每個(gè)LNG儲(chǔ)罐四周均設(shè)置導(dǎo)液溝，罐區(qū)東北側(cè)設(shè)置集液池。泄漏的LNG沿導(dǎo)液溝流淌到集液池中，防止在罐區(qū)內(nèi)到處流淌而迅速氣化擴(kuò)散。集液池邊設(shè)置高倍數(shù)泡沫發(fā)生器，儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏時(shí)LNG匯集到集液池內(nèi)，泡沫發(fā)生器能產(chǎn)生大量的泡沫覆蓋集液池及周圍，阻止LNG快速吸收周圍熱量氣化而形成可燃性天然氣蒸氣云團(tuán)^[2]，同時(shí)還具有降低火災(zāi)輻射熱的作用。

第二是一旦發(fā)生火災(zāi)能自救，消滅初期火災(zāi)，控制較大火災(zāi)，防止火災(zāi)擴(kuò)大，給消防隊(duì)前來(lái)滅火爭(zhēng)取時(shí)間。LNG儲(chǔ)罐和儲(chǔ)罐區(qū)是站內(nèi)最危險(xiǎn)的設(shè)備和區(qū)域，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，受到輻射熱的儲(chǔ)罐，罐壁溫度會(huì)迅速上升，導(dǎo)致罐壁強(qiáng)度降低，儲(chǔ)罐可能出現(xiàn)變形甚至破裂的危險(xiǎn)，造成大面積泄漏引起更大災(zāi)害。最有效的方法是利用固定噴水冷卻裝置對(duì)著火儲(chǔ)罐及相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行噴水降溫保護(hù)，每個(gè)儲(chǔ)罐在罐頂和罐壁各設(shè)置一圈水霧噴頭，在必要時(shí)能噴射水霧覆蓋儲(chǔ)罐表面，到達(dá)冷卻降溫的目的。同時(shí)在站區(qū)設(shè)置室外消火栓，輔助固定水噴霧系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行降溫，同時(shí)還能作用于水噴霧系統(tǒng)無(wú)法覆蓋的場(chǎng)所。由于儲(chǔ)罐區(qū)較大，且儲(chǔ)罐高度較高，在工藝區(qū)內(nèi)配置室外消火栓的同時(shí)，還配有消防水炮，增加噴射距離，以確保水柱能夠覆蓋儲(chǔ)罐。水霧噴頭、室外消火栓和消防水炮除了在儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能對(duì)儲(chǔ)罐冷卻降溫外，還能在儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏時(shí)稀釋泄漏的LNG形成的蒸汽云，降低發(fā)生火災(zāi)及爆炸的概率。

在LNG氣化站內(nèi)水既不能控制也不能熄滅火災(zāi)，只是用于冷卻降溫，要撲滅初期火災(zāi)，最有效的就是使用小型干粉滅火器。儲(chǔ)罐底部的進(jìn)出液管、LNG槽車卸液區(qū)、工藝管道上的閥門等均是極易發(fā)生LNG泄漏的地點(diǎn)，在這些區(qū)域均設(shè)有小型干粉滅火器，一旦泄漏的LNG遇到火源發(fā)生局部小型火災(zāi)，便能夠快速有效撲滅，阻止火災(zāi)擴(kuò)大，造成嚴(yán)重后果。工藝區(qū)內(nèi)的滅火器配置按《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行。除了儲(chǔ)罐區(qū)地面，4500m³LNG常壓罐罐頂也是火災(zāi)易發(fā)點(diǎn)。在事故狀態(tài)下或當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)部壓力過(guò)高時(shí)，需要通過(guò)儲(chǔ)罐頂部安全閥釋放天然氣。在釋放天然氣時(shí)，若遇到火源形成火災(zāi)，很可能將火災(zāi)引入儲(chǔ)罐內(nèi)，造成更大的危害。因此在4500m³LNG常壓罐通向大氣的安全閥出口管專門設(shè)置了同定干粉滅火系統(tǒng)用于保護(hù)，一旦發(fā)生火災(zāi)，于粉滅火系統(tǒng)能快速噴射干粉滅火劑，隔絕空氣，撲滅火災(zāi)，防止火災(zāi)擴(kuò)大。

輔助區(qū)建有綜合樓、生產(chǎn)輔助用房、變配電間、水泵房等建筑，根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》進(jìn)行消防設(shè)計(jì)，

儲(chǔ)罐區(qū)集液池設(shè)一臺(tái)同定式PF4型水輪式高倍數(shù)泡沫發(fā)生器，自帶比例混合器，由水輪驅(qū)動(dòng)。泡沫發(fā)生器白帶泡沫液箱，尺寸為1000×800×800(mm)，總?cè)莘e約為6401L。在泵房?jī)?nèi)設(shè)置專用泡沫泵，供高倍數(shù)泡沫發(fā)生器用水，水與泡沫液經(jīng)過(guò)比例混合器混合能產(chǎn)生大量泡沫，覆蓋到集液池中，持續(xù)發(fā)泡時(shí)間為40min。

同時(shí)儲(chǔ)罐區(qū)內(nèi)還設(shè)有3具PF4—100型于推組合型高倍數(shù)泡沫發(fā)生器，它可作為固定式泡沫系統(tǒng)的補(bǔ)充，能夠更快、更有效的撲滅火災(zāi)。