??? 4. LNG溢出的控制方法

??? 如果LNG蒸氣在室內(nèi)發(fā)生泄漏，通風和消除點火源是首要的措施。LNG工廠中使用通風機連續(xù)的通風，將LNG蒸氣排出。除了引出蒸氣外，風機可以使蒸氣與周圍的空氣加速混合，因此促進了蒸氣團的受熱與擴散。在封閉區(qū)域，當使用CO。,滅火系統(tǒng)進行滅火時，要關閉通風的風機。

??? 維護結(jié)構(gòu)和溢流通道可以抑制蒸氣的擴散。LNG溢出如果發(fā)生，應該首先控制溢出的液體和閃蒸的蒸氣，控制LNG液體的遷移和抑制已點燃的火源的擴散。維護結(jié)構(gòu)和溢流通道的設計，由溢流區(qū)域和溢流產(chǎn)生危險的可能性來確定。

當LNG蒸氣云團中沒有點火源，操作人員和設備只有被低溫液體損害的危險，這是種比較理想的情況。如果LNG流到未包覆防護材料的設備或構(gòu)件表面，將快速汽化。LNG在表面流動幾分鐘后，物體被冷卻以后，LNG的蒸發(fā)率會有所降低。

還可以采用混凝土或泥土等材料建造圍堰，或修成溝渠，或其他形式的防護結(jié)構(gòu)，將溢出的LNG限制在一定的范圍內(nèi)，不讓其任意流淌，可以大幅度地減緩LNG的蒸發(fā)。

??? 溢出的LNG被限制在圍堰或溝渠之內(nèi)，減小暴露的LNG表面與空氣的對流換熱，也可以降低蒸發(fā)量。采用高膨脹率泡沫滅火劑噴灑到LNG液面，使LNG的液面與空氣隔離，能有效地降低LNG表面的汽化率。LNG的汽化速度降低，可以減小可燃氣體覆蓋的范圍。然而，采用這些方法以后，也將延長LNG存在的時間。根據(jù)溢出的LNG是否靠近火源和是否會產(chǎn)生一些潛在的低溫傷害等因素，綜合考慮是否有必要采用泡沫滅火劑。在少數(shù)場合，溢出的LNG數(shù)量較多的情況下，如果周圍是比較安全的地帶，也許有必要特意將它們點燃，使它們快速汽化。當然需要分析清楚短期加速汽化和長期緩慢汽化不同的危險性。

通過制定行之有效的安全計劃和強化操作人員的安全意識，將大大減少發(fā)生事故的可能性。然而，盡管有預防措施，事故有時還是有可能發(fā)生。操作人員應當受到應付緊急情況的訓練。工作人員必須對LNG的特性和緊急處理措施有個基本的了解，盡量減少人員傷害和財產(chǎn)損失。

控制LNG的安全排放和控制火災，需要有良好的組織和計劃。流程圖應當標識清楚需要關閉的閥門、危險檢測器位置、撤離路線、安全設備和緊急物資的安放地點。定期演練緊急情況的應對措施。應急設備和物資應放置在很容易取用的地方。工廠應該與當?shù)叵啦块T、安全部門、急救部門和醫(yī)療部門保持聯(lián)絡。如果只是少量的LNG泄漏或排放，將很快地蒸發(fā)，有時甚至形成不了可見的蒸氣霧團，不會產(chǎn)生積聚。

當LNG的排放量大于LNG的蒸發(fā)量時，純液體會噴出來，接觸到地面后會產(chǎn)生劇烈的沸騰。地面變冷后，LNG的氣化率逐漸下降，最后穩(wěn)定在較低的氣化率狀態(tài)。氣化率主要由空氣和地面的溫度、風速、溢流液體流過的距離、液體聚集后的表面積所決定。通常LNG溢出后危險最大的時刻是在最初的幾分鐘內(nèi)。在這幾分鐘內(nèi)，冷液體接觸的是熱表面，氣化速率很快。

為了控制LNG溢出和預防火災，緊急反應主要有火源的控制、泄漏點的檢測、緊急系統(tǒng)關閉及滅火四個方面。

1. 著火源控制

LNG供氣站區(qū)內(nèi)禁止吸煙和非工藝性火源。如果必須進行焊接、切割及類似的操作，則只能在特別批準的時間和地點進行。

有潛在火源的車輛或其他運輸工具，禁止進入圍堰區(qū)或裝有LNG、可燃液體或可燃制冷劑的儲罐或設備的15m范圍內(nèi)。

控制排放出的LNG或火勢，可以減少財產(chǎn)的損失和人員的傷亡。排放出的LNG應當被引到?jīng)]有點火源和不會受低溫液體傷害的區(qū)域?？梢酝ㄟ^圍堰、壤溝、坡槽或其他方法來控制LNG的排放。用高膨脹率的泡沫可以控制LNG的氣化率。

2. 探測

快速鑒定LNG排放(液體或者蒸汽)的類型、溢出位置、溢出后的擴散情況、LNG蒸氣或火勢的移動方向，這些都是很重要的?？梢酝ㄟ^人工檢查或探測器來確定LNG泄漏，另外通過聲音(液體或氣體的流動)、沸騰、結(jié)霜、氣味(如果加了氣味的話)可以幫助工作人員檢查到LNG泄漏。

可能發(fā)生可燃氣體聚集、LNG或可燃制冷劑泄漏，以及發(fā)生火災的地區(qū)，包括封閉的建筑物，均應進行火災和泄漏監(jiān)控。

連續(xù)監(jiān)控低溫傳感器或可燃氣體監(jiān)測系統(tǒng)，應在現(xiàn)場或經(jīng)常有人在的地點發(fā)出警報。當監(jiān)控的氣體或蒸氣的濃度超過它們的燃燒下限的20%時，監(jiān)測系統(tǒng)應啟動一個可聽或可視的警報。

火災警報器應在現(xiàn)場或經(jīng)常有人的地點發(fā)出警報。另外，應允許火災警報器與緊急關閉系統(tǒng)連鎖聯(lián)動。

3. 緊急關閉系統(tǒng)

當LNG系統(tǒng)發(fā)生泄漏時，停止設備運轉(zhuǎn)可以阻止LNG進一步泄漏。當監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出警報時，設備會自動關閉或由工作人員關閉，并控制不要產(chǎn)生點火源。發(fā)生事故的區(qū)域要進行隔離。

每個LNG設備都應加上緊急關閉系統(tǒng)(ESD)，該系統(tǒng)可隔離或切斷LNG、可燃液體、可燃制冷劑或可燃氣體的來源，并關閉一些如繼續(xù)運行可能加大或維持災情的設備。

緊急關閉系統(tǒng)應有失效保護，或者采取保護措施，使其在緊急情況時失效的可能性降到最小。沒有失效保護的緊急關閉系統(tǒng)距設備15m以內(nèi)的全部部件，應安裝或設置在不可能暴露到火焰中的地點，或者應保證暴露在火災中時，能安全運行至少10min緊急關閉系統(tǒng)的啟動可以手動、自動或兩者兼有。手動調(diào)節(jié)器(開關)應設在緊急情況發(fā)生時可接近的地點，距其保護的設備至少15m遠，并且有顯著的標志來顯示它們的指定功能。

4. 滅火

滅火的首要措施是控制可燃物，防止其擴散。這主要依靠LNG工廠的設計、建造和安全操作。其次是在LNG溢流發(fā)生后與控制管理人員聯(lián)系，啟動消防系統(tǒng)。使用高膨脹率、低密度的泡沫覆蓋減少LNG蒸氣的擴散。減少空氣與LNG蒸氣混合形成可燃物。

通常情況下，氣體產(chǎn)生的大火(包括LNG)在燃料源未被切斷前，首先應該設法切斷燃料源。在大火不會再次造成破壞的情況下，應當讓大火燒完。然而，當人員處于危險境地、氣體閥門處在火焰中或大火的熱量能通過設備傳熱對人體造成間接傷害時，應當將火立即撲滅。將火撲滅可以減少火災產(chǎn)生的損失及防止火焰的擴散。對于小型設備，如LNG的容量少于400L的設備，如果發(fā)生火災，在火災被撲滅之前，溢出的LNG就可能燃燒得差不多了。對于大型設備產(chǎn)生的火災，首要的目的是控制火焰的傳播。天然氣在點著的瞬間，火焰很大，在開始燃燒后，火焰的大小由氣化率決定。

在某些場合，控制LNG的火焰比滅火的效果好，使其不能再點燃更大的天然氣云團。應在上風口的位置控制火焰，滅火劑順著風向向火焰流動，并使消防人員遠離火焰。

(1) 消防給水滅火?在氣化區(qū)應提供消防水源和消防水系統(tǒng)。消防水系統(tǒng)的作用是保護暴露在火災中的設備，冷卻容器、裝備和管道，并控制尚未著火的泄漏和溢流。

消防用水的供應和分配系統(tǒng)應能滿足系統(tǒng)中各固定消防系統(tǒng)同時使用的要求，使它們在可能發(fā)生的最大單個事故時，能在正常的設計壓力和流量下供水，同時設計流量還應再加上63L/s的余量，以滿足手持軟管噴水。連續(xù)供水時間應不少于3h。

(2) 滅火設備滅火?滅火可以減少火災造成的損失，撲滅時間越短，造成的損害越少?；瘜W干粉滅火劑和二氧化碳滅火劑，都可以用于撲滅LNG產(chǎn)生的火焰。泡沫和水滅不了LNG產(chǎn)生的大火。LNG工廠中用得最多的是化學干粉滅火劑。在一些大型的、固定的工廠中，都安裝了便攜式化學干粉滅火劑。在大型工廠中，也有移動式或車裝載的化學干粉滅火設備。

使用滅火劑撲滅LNG產(chǎn)生的火災時，滅火劑必須快速工作，滅火劑的量要根據(jù)對火災規(guī)模的預計來確定滅火劑的量。

(1) 化學干粉滅火?化學干粉滅火是通過干粉與火焰接觸時產(chǎn)生的物理化學作用滅火。干粉顆粒以霧狀形式噴向火焰，大量吸收火焰中的活性基團，使燃燒反應的活性基團急劇減少，中斷燃燒的連鎖反應，從而使火焰熄滅。干粉噴向火焰時，像濃云似的罩住火焰，減少熱輻射。干粉受高溫作用，會放出結(jié)晶水或產(chǎn)生分解，不僅可以吸收火焰的部分熱量，還可以降低燃燒區(qū)內(nèi)的氧含量。

在封閉和開放的區(qū)域，可以用化學干粉滅火劑撲滅LNG產(chǎn)生的火災，但使用需要有一定的技巧?；瘜W干粉滅火劑噴到火焰上后，可以破壞燃燒鏈。但如果化學干粉滅火劑噴到了不均勻的表面，LNG液面有可能再次被點燃。操作化學干粉滅火劑時，應站在火焰的上風口，將滅火劑均勻噴灑到火焰上。將整個房間或封閉區(qū)域都噴上滅火劑，可以將LNG產(chǎn)生的火焰撲滅。但應防止再次點燃殘存的蒸氣。

使用化學千粉滅火劑撲滅LNG產(chǎn)生的火災時，滅火劑應當有足夠的量。滅火劑的數(shù)量與火焰燃燒時間的長短、火災區(qū)建筑物結(jié)構(gòu)等因素有關。操作人員如果對滅火器操作比較熟練，一個30L的化學干粉滅火器能撲滅2m²范圍內(nèi)的火焰?；瘜W干粉滅火器也可以用來撲滅其他氣體產(chǎn)生的火災，但這要看火災的形勢和操作人員的能力?；瘜W干粉滅火方法不太適合于規(guī)模很大的火災。

可以移動的350L化學干粉滅火器，可撲滅14m²范圍的大火。然而，操作人員必須受過良好的訓練，在操作滅火器時沒有障礙或不會將火星噴出火焰區(qū)。由于這些滅火劑噴出后存在時間較短，當滅火劑擴散后，火焰有可能回撲。滅火劑擴散或耗盡后，暴露的設備由于被火焰加熱了，因而有足夠的熱量將可燃蒸氣或LNG重新點燃。

對于一些重點防火的地方，需要安裝固定的滅火系統(tǒng)。固定的滅火系統(tǒng)可以迅速啟動滅火，而移動的滅火器則有一定的操作時間。

滅火劑也有可能對人員產(chǎn)生傷害，如降低可視度、造成短暫的呼吸困難。雖然在使用滅火器的時候，這不是一個重要的問題，但對于固定滅火系統(tǒng)，當控制區(qū)域內(nèi)有人員時，不得不考慮這個問題。一般是先發(fā)出警報，滅火系統(tǒng)適當延遲啟動，使人員有時間撤離。不利的是損失了滅火的最好時間，因為火災發(fā)生后，滅火越早撲滅越容易。

在考慮LNG設備和裝置的滅火系統(tǒng)時，必須充分考慮到滅火系統(tǒng)的能力。

(2) 高膨脹率泡沫滅火高膨脹率的泡沫可用來抑制LNG產(chǎn)生的火焰擴散，并降低火焰的輻射。該滅火劑最好的膨脹效果是600:1。當泡沫噴到液態(tài)天然氣表面后，LNG的蒸發(fā)率會有所增大。蒸氣不斷受熱并穿過泡沫上升，而不是在地面擴散。在使用高膨脹率泡沫后，LNG蒸氣擴散范圍可明顯減小。

當泡沫噴到已點燃的LNG表面時，它能抑制熱量的傳遞，降低蒸發(fā)率和火焰的規(guī)模。

使火焰變小，輻射熱減少，滅火的難度也可以相應降低。

高膨脹率泡沫系統(tǒng)必須應用在特殊的場合。如用來保護LNG儲罐圍堰、輸送管線、泵、液化和汽化用的換熱器、LNG輸送區(qū)等。

高膨脹率泡沫并不是撲滅LNG火災的最好辦法，它只能減少LNG火災的危害。而且在安裝、調(diào)試、維修等方面受容量和價格的限制。

(3) 二氧化碳和水二氧化碳和水可用來控制LNG產(chǎn)生的大火，但不是滅火。如果將水噴到液態(tài)天然氣的表面，會使LNG的蒸發(fā)率增大，從而使LNG的火勢增強。因此，不能用水來直接噴淋到LNG或LNG蒸氣上。用水的目的主要是將尚未著火而火焰有可能經(jīng)過的地方弄濕，使其不容易著火。

最常用的控制LNG火焰的方法是利用水霧吸收熱量。安裝噴淋系統(tǒng)，需要像安裝滅火系統(tǒng)一樣，要涵蓋整個所需要的區(qū)域。然而，與滅火系統(tǒng)的目的不同的是，水噴淋系統(tǒng)主要用來減低溫度、減少空氣、控制燃燒、保護財產(chǎn)，整個系統(tǒng)簡便、可靠。安裝水噴淋系統(tǒng)通常是用于保護設備財產(chǎn)。

水噴淋系統(tǒng)在大型工廠中都有使用，大型的LNG儲罐或冷箱可以在外部安裝水噴淋系統(tǒng)。LNG工廠應該安裝供水系統(tǒng)。對于容量大于266m³以上的LNG儲罐，要求安裝供水和輸送系統(tǒng)。

水系統(tǒng)可用于控制火勢，除了可以吸熱和保護暴露在火焰下的建筑使之不至于很快著火外，還可用來保護個人安全。

人工操作的便攜式CO₂滅火器適合于較小的電器發(fā)生的火災、小型的氣體火災。它們在滅小型的A級火災時并不是很有效。這些滅火器的使用僅限于幾平方米的區(qū)域或室內(nèi)，風力不大，不會吹散CO₂的封閉區(qū)域。

在LNG設施內(nèi)和槽車上的關鍵位置，可設置便攜式或輪式滅火器，這些滅火器應能撲滅氣體發(fā)生的火災。進入場區(qū)的機動車輛，最低限度應配備一個便攜式干式化學滅火器，其容量不低于9kg。

5. 其他安全事項

設備操作人員應控制入口的安全系統(tǒng)，未經(jīng)批準的人員不得進入安全防護區(qū)域。在LNG供氣站中，在一些重要部分周圍應有外層防護欄、圍墻或自然防護欄。這些重要部分包括：LNG儲罐，可燃制冷劑儲罐，可燃液體儲罐，其他危險物的存放區(qū)域，室外的工藝設備區(qū)域，有工藝設備或控制設備的建筑，裝卸設施等。可設置為單個連續(xù)的圍欄，也可設置為幾個獨立的圍欄。當包圍的區(qū)域超過116m²時，至少應有2個門，以便在緊急情況時人員可以快速離開現(xiàn)場。

LNG設施應有盡可能好的照明，以提高設施的安全性。