天然氣處理廠滅火系統(tǒng)的安全研究

1、天然氣處理廠滅火系統(tǒng)的安全研究摘要：根據(jù)天然氣的物理化特點與全球重點國家和地區(qū)對天然氣處理廠滅火系統(tǒng)的安全要求，探究天然氣處理廠比較高的火災(zāi)危險性以及相關(guān)危害性，全面探究了國內(nèi)天然氣處理廠在滅火系統(tǒng)安全出現(xiàn)的不足以及滅火系統(tǒng)的安全性，且指出有關(guān)意見。關(guān)鍵詞：天然氣；危害性；滅火系統(tǒng)；安全Abstract：According to the safety requirements of the physical and chemical characteristics of natural gas and the global key countries and regions of the na

2、tural gas treatment plant fire extinguishing system, explore the fire risk of natural gas processing plant is relatively high and related hazards, comprehensively explores the domestic natural gas processing plant in the fire safety system safety and fire extinguishing system, and points out that th

3、e relevant opinions.Key words：Natural gas; hazard; fire extinguishing system; safety目錄摘要1Abstract1一、 天然氣處理廠滅火系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及火災(zāi)危險性31、 天然氣的概念32、 滅火系統(tǒng)概念33、 天然氣需求量與日俱增3二、天然氣處理廠滅火系統(tǒng)潛在的安全問題41、窒息危險42、火災(zāi)危險性43、爆炸危險4三、 加強天然氣處理廠滅火系統(tǒng)安全的建議51、建立固定式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng) 52、建立LNG處理廠事故應(yīng)急管理 53、建立被動滅火系統(tǒng)，確保液化天然氣消防安全6結(jié)束語6參考文獻61

4、、 天然氣處理廠滅火系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及火災(zāi)危險性1、 天然氣的概念天然氣主要表示外界自然出現(xiàn)的所有氣體，包含大氣圈、水圈以及巖石圈中多種自然出現(xiàn)的氣體（其中就包含油田氣、氣田氣、泥火山氣、煤層氣以及生物產(chǎn)生氣等）。但是大眾長久以來使用的“天然氣”的概念，主要是從能量層面著手的狹窄概念，表示自然隱藏在地層里面的烴類以及非烴類氣體的混雜。在石油地質(zhì)學(xué)里面，一般表示油田氣以及氣田氣。其構(gòu)成部分是烴類，且包含非烴氣體。天然氣深藏在地下多孔隙巖層里面，一般包含油田氣、氣田氣、煤層氣、泥火山氣以及生物產(chǎn)生氣等，有很少的部分來自煤層。其是高質(zhì)量的燃料以及化工材料。天然氣一般使用方式是當做燃料，可產(chǎn)生炭黑、化

5、學(xué)藥品以及液化石油氣，使用天然氣制造的的丙烷、丁烷是當代工業(yè)非常關(guān)鍵的材料。其一般由氣態(tài)低分子烴以及非烴氣體共同構(gòu)成。天然氣可以在普通大氣壓下儲存以及運輸，一般的打擊并不會讓其出現(xiàn)爆炸。其中上述氣體的燃點是650 ，和汽油相比更高。但是這并非是說其火災(zāi)風(fēng)險性不高，和其余燃料進行比較，其閃點以及沸點很低，此外爆炸極限很寬。2、 滅火系統(tǒng)概念滅火系統(tǒng)分為兩大類，一類是多個滅火器通過連接物相互關(guān)聯(lián)形成一個整體滅火。二是單個滅火裝置其本身就是一個滅火系統(tǒng) ：眾多滅火器利用連接物互相聯(lián)系產(chǎn)生綜合滅火。表示眾多多滅火（器）裝置構(gòu)成的群體，其利連接接物依照預(yù)提前設(shè)定好的規(guī)律互相關(guān)聯(lián)，產(chǎn)生綜合體。其

6、依照設(shè)置好的啟動模式（感溫、感煙等），逐個開啟、共同開啟或者同時開啟上述系統(tǒng)里面的滅火器（設(shè)備）以便達到一個滅火器（設(shè)備）無法達到的滅火程度。一個滅火裝置自身就是完善的系統(tǒng)。滅火系統(tǒng)中各個構(gòu)成部分互相集合，彼此影響、彼此牽制，產(chǎn)生比較平穩(wěn)的聯(lián)系模式、構(gòu)造，達到普通滅火器不能滿足的滅火要求。通常上述滅火體系：規(guī)模大，構(gòu)成部分多，內(nèi)置滅火劑量大，出粉量很大且具備明顯的多樣化。3、 天然氣需求量與日俱增 天然氣是一種清潔能源，燃燒過程中基本不排放二氧化硫，與石油和煤炭相比，排放的氮氧化物分別低40%和60%，排放的二氧化碳分別20%和50%。天然氣由于其占用空間小，且無毒、無腐蝕性、易儲藏、易運輸，

7、因此正在得到更加廣泛的應(yīng)用。與管道煤氣年增長2%相比，天然氣在全世界消費年增長高達1000。有報告顯示，1999-2001年間，全球液化天然氣市場的年產(chǎn)量約為700萬t，而到2010年，預(yù)計年產(chǎn)量將達到5500萬t。而且煤炭仍被廣泛使用，約占全球能源消耗的30%。但它不是一種清潔的能源，燃燒過程中釋放的CO2占全球排放的44%。天然氣是一種有效的替代能源。實際上，這種資源十分豐富，并有多種用途。天然氣的顯著優(yōu)點是在發(fā)電過程中，釋放的CO22比煤炭發(fā)電的釋放量少一半。 二、天然氣處理廠滅火系統(tǒng)潛在的安全問題 LNG雖是在低溫狀態(tài)下儲存、氣化，但和管輸天然氣一樣，均為常溫氣態(tài)應(yīng)用，這就決定了LNG

8、潛在的危險性。1、窒息危險 因為天然氣快速汽化膨脹，替換了空氣里面的氧氣，對天然氣處理廠設(shè)施四周的工作人員，比如：管理人員、員工和后續(xù)來到的救援人員來說有窒息的風(fēng)險。2、火災(zāi)危險性 天然氣蒸氣的點火能不大，只有0. 33 ml。假如天然氣泄漏之后，可燃蒸氣云遭遇點火源，就會馬上產(chǎn)生火災(zāi)。大部分專家提出池火是天然氣最明顯的風(fēng)險，其熱輻射會對遠距離的人以及設(shè)備產(chǎn)生危害。上述火災(zāi)的燃燒范疇、火焰高度和破壞性和天然氣泄漏量、泄漏率、四周氛圍和氣候等狀況有密切的關(guān)系。據(jù)國外相關(guān)模擬試驗，大規(guī)模天然氣泄漏火災(zāi)的熱輻射會對周邊500 2000 m范圍的人員安全造成影響。另外，火災(zāi)產(chǎn)生的熱量與天然氣的超低溫交

9、替，容易對天然氣貯存、運輸裝備產(chǎn)生二次損害。3、爆炸危險天然氣蒸氣的爆炸極限很寬，假如泄漏地區(qū)在比較密切的地方，或空氣流通不順暢，就會造成爆炸性混合氣體，進而產(chǎn)生爆炸事件。另外，如果天然氣在水上運輸時發(fā)生泄漏，由于相對陸地土壤和大氣，水所能提供的汽化熱能要多得多，因此容易以非燃燒性爆炸形式迅速汽化。4、 很多天然氣處理廠對滅火系統(tǒng)安全認知度低天然氣在物理特點上明顯更加安全穩(wěn)定，此外其火災(zāi)危險性也十分容易辨認，但是此時天然氣一樣也是危險品，在特殊的環(huán)境下容易造成火災(zāi)以及爆炸，尤其是因為本身特征，天然氣火災(zāi)與爆炸的危害性明顯、牽連面寬泛。將可燃蒸氣云當做案例，通過風(fēng)力的影響，可燃蒸氣云能漂浮到很遠

10、的地區(qū)，造成四周地區(qū)火災(zāi)，危害十分顯著，國外天然氣事故的案例全面展現(xiàn)出它的危險性。此外，由于城市是天然氣的主要使用區(qū)域，許多天然氣建設(shè)于城市之內(nèi)或周邊地區(qū)，加之天然氣火災(zāi)波及面廣的特性，必然增加了天然氣事故的破壞性。在日常的消防安全監(jiān)督檢查中，很多處理廠對天然氣的特性認識方面存在偏差，過多強調(diào)了天然氣的物理安全性，而對天然氣災(zāi)難事故的危害性重視不足。根據(jù)以上分析，大部分天然氣處理廠在滅火系統(tǒng)安全觀念不強，一般展現(xiàn)為規(guī)章體制不健全，對前線支援培訓(xùn)不夠，缺少對應(yīng)的處理預(yù)案以及突發(fā)事故處理體制等。天然氣是危險性很高的燃料，其安全需要滅火系統(tǒng)以及硬件設(shè)備的確保，也要軟件設(shè)備的健全。液化天然氣滅火系統(tǒng)的

11、消防安全監(jiān)督檢查是一項十分細致的操作性很強的工作，在城市快速發(fā)展的今天，滅火系統(tǒng)的消防安全監(jiān)督面臨的環(huán)境更為復(fù)雜，經(jīng)常出現(xiàn)許多意想不到的問題。這就客觀上要求消防法規(guī)設(shè)計的詳細和周密，特別是需要一些原則性的規(guī)定和基本的測算方法，以適應(yīng)千變?nèi)f化的現(xiàn)實需要。3、 加強天然氣處理廠滅火系統(tǒng)安全的建議根據(jù)國家標準，LNG儲罐消防系統(tǒng)的消防設(shè)計應(yīng)包括：固定水噴霧滅火系統(tǒng)、固定干粉滅火系統(tǒng)、高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)和手提式滅火器。 1、建立固定式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng) 滅火泡沫主要用作降低LNG集液池火的熱輻射，在火災(zāi)中還沒有燃燒的泄漏氣體更平穩(wěn)的發(fā)散，集液池也需要設(shè)定一定高度的高倍數(shù)泡沫滅火體系

12、。 兩個LNG儲罐使用相同的集液池，因此上述滅火系統(tǒng)需要裝置在集液池上。 不同的集液池都設(shè)置了單獨的泡沫單元，泡沫液配比方式需要是管線式比例混合器，配常壓泡沫液罐。其中具體的沫混合液濃度是3%。 混合液存存放罐容積需要高于200%的必須泡沫液量。泡沫單元增加就地開關(guān)，其位置需要最少遠離集液池20m的平穩(wěn)地區(qū)。泡沫系統(tǒng)的開啟需要增設(shè)手動以及就地管控開關(guān)。 另外，上述系統(tǒng)需要具備自主開啟作用，不同的LNG集液池里面的三個溢流探測器有2 個是在信號狀況下自主啟動。 2、建立LNG處理廠事故應(yīng)急管理 根據(jù)國內(nèi)天然氣處理廠的實際情況，最大限度、

13、最少費用處理目前天然氣處理廠的滅火系統(tǒng)、設(shè)備與規(guī)范之間的銜接與規(guī)范不完善的問題，提出組建專家論證體制，正確處理天然氣滅火系統(tǒng)的安全難題。專家論證機制應(yīng)包括兩方面內(nèi)容：針對已有天然氣處理廠的滅火系統(tǒng)與設(shè)施進行論證，重點關(guān)注已有滅火設(shè)施與新規(guī)范之間的偏差，因地制宜提出相關(guān)意見建議；對于新設(shè)立的天然氣處理廠的滅火系統(tǒng)的設(shè)施，針對規(guī)范中尚無規(guī)定且存在明顯爭議的地方進行論證，形成合理的意見建議，作為施工和監(jiān)督依據(jù)。專家論證意見作為最終依據(jù)，具有法律效應(yīng)，各有關(guān)單位應(yīng)嚴格執(zhí)行。此外，制定專家團隊創(chuàng)建體制，對專家資格進行全面的審核，保證專家團隊具備充足的威嚴。另外，專家團隊創(chuàng)建需要讓設(shè)計方、施工方以及監(jiān)督方

14、一起加入，且在相關(guān)單位報備，保證專家團隊的公平性。還應(yīng)該針對LNG的事故特點，建立LNG 工廠事故應(yīng)急處理領(lǐng)導(dǎo)小組，制定事故處理預(yù)案。其目的是為了在發(fā)生事故時，能以最快的速度發(fā)揮最大的效能，有序地實施救援，達到盡快控制事態(tài)發(fā)展，降低事故造成的危害，減少事故損失（人員傷亡、財產(chǎn)損失、環(huán)境污染）。應(yīng)急預(yù)案主要包含：危險目標；應(yīng)急救援組織機構(gòu)、人員和職責(zé)；報警、通迅聯(lián)絡(luò)方式；人員緊急疏散、撤離；應(yīng)急救援保障一一內(nèi)部保障、外部救援；預(yù)案分級響應(yīng)條件；事故應(yīng)急救援關(guān)閉程序；應(yīng)急培訓(xùn)計劃；演練計劃等。3、建立被動滅火系統(tǒng)，確保液化天然氣消防安全LNG接收站火災(zāi)與煉油廠和天然氣處理廠類似，防止火災(zāi)和低溫事故

15、的最基本、最簡單的方式就是防止泄漏。 如果產(chǎn)品泄漏無法避免，則必須保護好周邊的設(shè)備和支撐結(jié)構(gòu)，以免發(fā)生冷脆、火災(zāi)。 有一種附加的保護措施就是提高設(shè)備及其支撐結(jié)構(gòu)的強度，使其能在火災(zāi)中維持其結(jié)構(gòu)的完整性，另一種是遮蔽保護暴露于火災(zāi)中的基本操作系統(tǒng)。 LNG接收站還應(yīng)采取一些措施，在其他保護措施生效或危害源被消除前，防止設(shè)備及其支撐結(jié)構(gòu)因遭受低溫或火災(zāi)而失效。 被動防護不能撲滅火災(zāi)，但能提供時間來施行消除危險源的其它措施，如堵住泄漏源、滅火、采取緩解措施諸如提供消防冷卻水或增加熱量以避免氫脆等。被動防護的用量取決于事故的持續(xù)時間、構(gòu)件的材料以及維護構(gòu)件完整的重要性。被動防火和防凍應(yīng)原則上遵循油氣行業(yè)的成熟做法。 結(jié)束語LNG處理廠滅火體系在國內(nèi)依舊位于早期發(fā)展時期，尤其是我國還沒有公開合適的與此有關(guān)的設(shè)計與施工要求，設(shè)計以及工程建設(shè)的時候也許會由于多種因素，產(chǎn)生還沒有出現(xiàn)的安全風(fēng)險。身為天然氣工作人員，健全安全科技監(jiān)管以及安全管理體制，強化對員工的培育，強化安全觀念，才可以全面保證LNG處理廠的正常平穩(wěn)運作，確保民眾的安全。參考文獻1 郭元良，董啟明.火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)探討J.河南科學(xué).2002年02期2 王穎，季曉明，陳蘭頻，朱榮友.防火涂料的發(fā)展及其作用J.涂