LNG汽車加氣站消防安全設(shè)計

/目錄TOC\o"1-3"\h\u1LNG站應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析 21.1LNG汽車加氣站工藝組成 21.2LNG站應(yīng)用優(yōu)勢 22LNG站火災(zāi)危急性分析以及消防平安技術(shù)問題 22.1LNG站火災(zāi)危急性分析 22.2LNG站消防設(shè)計依據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 33LNG站消防設(shè)計要點 33.1LNG汽車加氣站等級劃分 33.2LNG站的選址及四周建筑物的防火間距 43.3工藝設(shè)備選用和工藝防火設(shè)計 73.4消防設(shè)施設(shè)計 83.4.1消防水系統(tǒng)的設(shè)置 83.4.2自動滅火設(shè)施 93.4.3滅火器材的配置 94對于LNG站規(guī)范編制的建議 10LNG汽車加氣站消防平安設(shè)計自然氣作為一種替代石油和煤的新能源，已探明儲量遠(yuǎn)超過石油，另外由于其高效清潔的特點，探討和利用等到各國政府的大力扶持，發(fā)展速度極快，已在世界范圍大力推廣應(yīng)用。我國擁有較豐富的自然氣資源，特殊是西部地區(qū)，近年來在四川、塔里木、鄂爾多斯、柴達(dá)木等盆地取得了豐碩的勘探成果，西氣東輸戰(zhàn)略政策的實施，也為我國自然氣的廣泛應(yīng)用創(chuàng)建了有利的條件。作為自然氣應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈下的自然氣汽車加氣站項目，已在多個城市試點應(yīng)用。我國主要采納壓縮自然氣（CNG）汽車加氣站形式，但隨著燃?xì)馄嚁?shù)量的增加，逐步暴露出了站點不知苦難、運用平安性弊端等一下方面的問題，而液化自然氣（LNG）汽車加氣站（以下簡稱LNG站）以其特有又是逐步得到各界的認(rèn)知，并被大力推廣應(yīng)用。目前江蘇省各地正在加緊嘗試LNG加氣站的建設(shè)，張家港市城北公交車停車場LNG加氣站為張家港市LNG清潔能源在公交車應(yīng)用的示范站，是節(jié)能減排提高清潔能源在城市應(yīng)用的示范項目。站內(nèi)設(shè)計建設(shè)一套LNG加注設(shè)備，儲罐容量為50m3，配置一臺進(jìn)口低溫泵，2支LNG加氣槍。由于我國目前尚無LNG站的相關(guān)國家設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計單位在圖紙設(shè)計以及消防部門在圖紙審核中均存在無標(biāo)準(zhǔn)可以的障礙，再次筆者結(jié)合實際工作，就LNG站消防平安設(shè)計做簡要探討。1LNG站應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析1.1LNG汽車加氣站工藝組成LNG燃料是將自然氣經(jīng)脫水、脫重?zé)N、脫酸性氣體等一系列凈化處理并經(jīng)過-162深度制冷以后形成的液體。在常溫常壓下，其體積約為銅梁氣態(tài)自然氣的1/625.LNG站是特地對LNG汽車的加氣站，主要設(shè)備包括LNG儲罐、自增壓器、LNG加氣機等。1.2LNG站應(yīng)用優(yōu)勢LNG汽車是繼CNG汽車和LPG汽車之后于近年來才起先發(fā)展起來的一種新型環(huán)保自然氣汽車。由于LNG燃料密度大，儲氣瓶自身輕、占用空間小，汽車一次充氣能行駛300～800km。同時，又能像油品一樣運輸，不僅具有CNG和LPG的優(yōu)點，而且客服了它們的不足，依稀具有更強的好用性。目前已經(jīng)公認(rèn)，LNG汽車具有經(jīng)濟、平安、環(huán)保、運用、便利、機動等優(yōu)勢，是自然氣汽車的發(fā)展方向，同時也是城市規(guī)模化發(fā)展自然氣汽車的志向途徑。2LNG站火災(zāi)危急性分析以及消防平安技術(shù)問題2.1LNG站火災(zāi)危急性分析LNG的主要成分時甲烷（CH4）和乙烷（C2H6），均為易燃易爆物質(zhì)，暑假類火災(zāi)危急品，爆炸極限為5%～15%，對空氣的相對密度為0.675，擴散系數(shù)為0.196.因此，LNG具有燃燒爆炸的火災(zāi)危急性。LNG站運用的管道、閥門等設(shè)備質(zhì)量不符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的要求或因操作不當(dāng)，已引起LNG燃料泄漏，可能引起火災(zāi)爆炸事故。另外，LNG燃料屬于低溫液體，一旦發(fā)生泄漏，處理不當(dāng)極易造成人員低溫凍傷事故。2.2LNG站消防設(shè)計依據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對于CNG站，其發(fā)展已久，工藝設(shè)計均較為成熟，其消防設(shè)計主要依據(jù)GB50156-2002（2006年版）《汽車加油加氣站設(shè)計和施工規(guī)范》，而對于LNG站。我國目前尚無相關(guān)國家設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，LNG站的建設(shè)過程中主要依據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)：NFPA52-2006《車輛燃料系統(tǒng)規(guī)定》、NFPA59A-2001《液化自然氣（LNG）生產(chǎn)、儲存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)》，而這些規(guī)程的平安間距和我過消防閨房規(guī)定的平安間距相差甚遠(yuǎn)，尚不能保證LNG站及其四周建（構(gòu)）筑物的平安，如何從LNG站的選址、平安間距、操作和管理及處理突發(fā)事務(wù)等方面確保LNG汽車加氣站的消防平安，已成為消防部門面臨的有一個新問題。3LNG站消防設(shè)計要點3.1LNG汽車加氣站等級劃分LNG燃料和汽油、柴油一樣，同屬于液態(tài)，儲存于真空粉末絕熱儲罐中，其貯存條件要比汽油、柴油平安得多。因此，參照GB50156-2002（2006年版）《汽車加油加氣站設(shè)計和施工規(guī)范》中加油站分級規(guī)定，將LNG站分為三級，見表1.表1LNG加氣站、L-CNG加氣站、LNG/L-CNG兩用加氣站的等級劃分級別LNG儲罐容積/m3總?cè)莘e單罐容積一級120<V≤180≤50二級60<V≤120≤50三級V≤60≤50注：V為LNG儲罐總?cè)莘e3.2LNG站的選址及四周建筑物的防火間距雖然LNG站的介質(zhì)比空氣輕、泄漏后快速散發(fā)到空氣中，不易聚積，單位了確保消防平安，在選址及防火間距方面可依據(jù)GB50026（2006年版）《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》要求，除了符合城市規(guī)劃、區(qū)域交通規(guī)劃、環(huán)境愛護和防火平安的要求、選在交通便利的地方并符合國家現(xiàn)行強制標(biāo)準(zhǔn)要求外，應(yīng)符合以下幾個方面的規(guī)定：LNG站應(yīng)盡量避開居民稠密區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、劇院等人員集中的場所和城市繁華地段及國家（省）及重要物資倉庫、交通郵電樞紐等重要場所。避開人口密度大的地區(qū)及高大建筑物群。場地標(biāo)準(zhǔn)高應(yīng)適當(dāng)?shù)陀谥苓吔ㄖ飯龅鼗虺鞘械缆窐?biāo)高，以防止LNG溢出或泄漏后劉出界區(qū)。場地宜位于城市全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)、鄰近有火源存在的設(shè)施的上分冊。LNG站站內(nèi)建筑物的平安距離在國內(nèi)無明確規(guī)范的狀況下可參照美國標(biāo)準(zhǔn)NFPA52-2006《車輛燃料系統(tǒng)規(guī)范》（間表2所示），不足部分有GB50156-2002（2006年版）《起床去加油加氣站設(shè)計和施工規(guī)范》、GB/T20368《液化自然氣生產(chǎn)、儲存和裝運》作補充。表2ANSI/NFPA52若干防火間距規(guī)定項目建筑物和建筑紅線的最小距離/m和LNG設(shè)施無關(guān)的最近的建筑物或用地紅線/m火源/m儲罐/m儲罐攔蓄區(qū)或排水系統(tǒng)邊緣儲罐的水容積/m37.6～56.87.6151556.8～114151515114～2652315相鄰罐徑之和1/4（至少1.5m）轉(zhuǎn)運點（卸車、加氣區(qū)）7.67.6槽車卸車口0.46LNG站內(nèi)應(yīng)設(shè)置環(huán)形車道或回車場地，總平面布置時要考慮到便利消防車從場地中進(jìn)退，便利LNG槽車的進(jìn)出，特殊要考慮到事故狀態(tài)下須要向LNG槽車倒出事故儲罐液體，要便利LNG槽車快捷進(jìn)入。在LNG站和站外建筑物相鄰的一側(cè)應(yīng)設(shè)置高度不低于2.2m非燃燒的實體圍墻。LNG站內(nèi)的建筑物的耐火等級不應(yīng)低于二級。3.3工藝設(shè)備選用和工藝防火設(shè)計LNG儲罐。LNG儲罐的設(shè)置應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB150《鋼制壓力容器》，GB18442《低溫絕熱壓力容器》和TSGR0004《固定式壓力容器平安技術(shù)檢查規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。儲罐內(nèi)筒和外筒的設(shè)計壓力必應(yīng)小于1.2MPa和0.1MPa設(shè)計溫度不應(yīng)傲宇-196和-18.在LNG儲罐四周應(yīng)設(shè)置高度不低于1.0m的非燃燒體的實體圍堰。在LNG儲罐上應(yīng)設(shè)平安閥、放空閥、調(diào)壓閥、超壓警報器及高、低液位報警系統(tǒng)。管路系統(tǒng)。管路系統(tǒng)的設(shè)計壓力不應(yīng)小于1.6MPa，設(shè)計溫度不應(yīng)高于-196.在儲罐的液相區(qū)連接大于DN20的管道上映設(shè)置經(jīng)濟切斷閥。儲罐必需設(shè)置全啟封閉式彈簧平安閥，且不少于2個。和儲罐氣相空間相連的管道上應(yīng)設(shè)置人工放散限制閥。LNG站內(nèi)的低溫管道、法蘭和閥門應(yīng)選用真空絕熱管道、真空法蘭和底紋不銹鋼閥門且法蘭、閥門應(yīng)設(shè)保冷套。緊急迫斷系統(tǒng)。應(yīng)在LNG儲罐的液相凈恐嚇管道和LNG汽化器的進(jìn)口管道上設(shè)緊急迫斷閥，一旦發(fā)生LNG泄漏，可馬上切斷出關(guān)的液相進(jìn)出管道和關(guān)閉氣化器，防止LNG從儲罐中流出和泄漏。緊急迫斷閥宜為氣動閥，氣源可選1臺小型空壓機或氮氣系統(tǒng)，緊急迫斷閥以及泵電源應(yīng)能有手動啟動的遙控切斷系統(tǒng)操縱關(guān)閉。LNG系統(tǒng)應(yīng)采納人工復(fù)位供電。緊急迫斷閥系統(tǒng)應(yīng)只能手動復(fù)位。報警系統(tǒng)。LNG站內(nèi)儲罐區(qū)、卸車點、LNG泵區(qū)、限制間、加氣島等危急場所應(yīng)設(shè)置自然氣檢測器。報警裝置宜集中設(shè)置在限制室內(nèi)，并和加氣站供電系統(tǒng)（消防泵除外）聯(lián)鎖和配有不間斷電源。檢測器所測環(huán)境自然氣濃度報警設(shè)定值不應(yīng)大于爆炸下限值的20%。防爆、防雷、防靜電設(shè)計。LNG站內(nèi)的1、2區(qū)（爆炸危急區(qū)域）內(nèi)全部的用電設(shè)施及限制設(shè)備均采納隔爆型，其防爆等級不應(yīng)低于1級。LNG站內(nèi)防雷等級按其次類防雷設(shè)計。3.4消防設(shè)施設(shè)計3.4.1消防水系統(tǒng)的設(shè)置水在LNG站場和其它消防系統(tǒng)的用途不同，水既不能限制也不能熄滅LNG站場的火災(zāi)，LNG火災(zāi)遇到水時，只會加速LNG的氣化，進(jìn)而加快其燃燒速度。對火災(zāi)的限制只能夠起到相反的作用。水在LNG站場的主要是用來冷卻其它受到火災(zāi)熱輻射的儲罐或設(shè)備。加氣站用的LNG儲罐設(shè)計壓力較高，絕熱材料較好，有較高的平安系數(shù)，且有嚴(yán)格的液位限制和壓力限制裝置，LNG儲罐發(fā)生爆裂事故的概率很小。LNG設(shè)備、管道和閥門等會繁盛微漏，通過外表面的結(jié)露結(jié)冰就能很快擦覺到，在事故初起即可進(jìn)行處理，一般不會釀成重大事故。若發(fā)生LNG儲罐、管道或閥門等損壞，造成LNG迸出的主要處理方法是快速切斷電源和氣源，降低罐壓，減小泄漏量，創(chuàng)建堵漏條件，并嚴(yán)格限制火種，設(shè)置防雷防靜電等裝置和嚴(yán)格限制泄露的措施。對流淌在圍堰區(qū)內(nèi)的LNG引至集液池內(nèi)，主要采納高倍數(shù)泡沫或干式化學(xué)滅火劑等覆蓋，使其緩慢氣化、蒸發(fā)。對未著火的LNG系統(tǒng)輕易采納故處理難度。因此對規(guī)模較小的二、三級LNG站及加油加氣站，為節(jié)約用地，站內(nèi)可不設(shè)消防給水系統(tǒng)。隊規(guī)魔教大的以及加氣站，發(fā)生事故的危害較大，宜提高消防級別，設(shè)置2臺以上LNG儲罐宜設(shè)LNG儲罐固定噴淋裝置。固定噴淋裝置供水強度不應(yīng)小于0.15L/（m2s），著火儲罐的愛護面積應(yīng)按其全表面積計算，距著火立式儲罐直徑1.5倍（臥式儲罐按期直徑和長度之和的一半）的相鄰儲罐的愛護面積可按其表面的一半計算。3.4.2自動滅火設(shè)施（1）干粉滅火系統(tǒng)。在攔蓄區(qū)、卸車區(qū)、加氣區(qū)設(shè)置干粉滅火器，一旦解除的泄漏氣體被引燃時，人工快速釋放干粉滅火，把事故殲滅在萌芽狀態(tài)。（2）氣體滅火系統(tǒng)。在限制室、配電室等建筑物內(nèi)設(shè)置氣體滅火器，如二氧化碳型滅火器等撲滅電氣火災(zāi)。（3）泡沫滅火系統(tǒng)。在攔蓄區(qū)、卸車區(qū)、加氣區(qū)設(shè)置泡沫滅火器，主要用于隔絕流體和空氣的接觸；撲滅流淌火災(zāi)。3.4.3滅火器材的配置每2臺加氣機應(yīng)設(shè)置不少于1只8kg手提式干粉滅火器或2只4kg手提式干粉滅火器；加氣機不足2臺按2臺計算。地上罐或半地下罐應(yīng)設(shè)35kg推車式干粉滅火器2個，地下罐應(yīng)設(shè)35kg推車式干粉滅火器1個。應(yīng)依據(jù)GB50156-2002（2006年版）《汽車加油加氣站設(shè)計和施工規(guī)范》第9.0.10條的油罐規(guī)定配置滅火毯和砂子。其余建筑的滅火器材配置應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)GB50140《建筑滅火器配置設(shè)