??? 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(fēng)和消除點(diǎn)火源是首要的措施。LNG工廠中使用通風(fēng)機(jī)連續(xù)的通風(fēng)，將LNG蒸氣排出。除了引出蒸氣外，風(fēng)機(jī)可以使蒸氣與周圍的空氣加速混合，因此促進(jìn)了蒸氣團(tuán)的受熱與擴(kuò)散。在封閉區(qū)域，當(dāng)使用CO。,滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火時(shí)，要關(guān)閉通風(fēng)的風(fēng)機(jī)。

??? 維護(hù)結(jié)構(gòu)和溢流通道可以抑制蒸氣的擴(kuò)散。LNG溢出如果發(fā)生，應(yīng)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(diǎn)燃的火源的擴(kuò)散。維護(hù)結(jié)構(gòu)和溢流通道的設(shè)計(jì)，由溢流區(qū)域和溢流產(chǎn)生危險(xiǎn)的可能性來確定。

當(dāng)LNG蒸氣云團(tuán)中沒有點(diǎn)火源，操作人員和設(shè)備只有被低溫液體損害的危險(xiǎn)，這是種比較理想的情況。如果LNG流到未包覆防護(hù)材料的設(shè)備或構(gòu)件表面，將快速汽化。LNG在表面流動(dòng)幾分鐘后，物體被冷卻以后，LNG的蒸發(fā)率會(huì)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(hù)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(duì)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?xì)怏w覆蓋的范圍。然而，采用這些方法以后，也將延長(zhǎng)LNG存在的時(shí)間。根據(jù)溢出的LNG是否靠近火源和是否會(huì)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(chǎng)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(diǎn)燃，使它們快速汽化。當(dāng)然需要分析清楚短期加速汽化和長(zhǎng)期緩慢汽化不同的危險(xiǎn)性。

通過制定行之有效的安全計(jì)劃和強(qiáng)化操作人員的安全意識(shí)，將大大減少發(fā)生事故的可能性。然而，盡管有預(yù)防措施，事故有時(shí)還是有可能發(fā)生。操作人員應(yīng)當(dāng)受到應(yīng)付緊急情況的訓(xùn)練。工作人員必須對(duì)LNG的特性和緊急處理措施有個(gè)基本的了解，盡量減少人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

控制LNG的安全排放和控制火災(zāi)，需要有良好的組織和計(jì)劃。流程圖應(yīng)當(dāng)標(biāo)識(shí)清楚需要關(guān)閉的閥門、危險(xiǎn)檢測(cè)器位置、撤離路線、安全設(shè)備和緊急物資的安放地點(diǎn)。定期演練緊急情況的應(yīng)對(duì)措施。應(yīng)急設(shè)備和物資應(yīng)放置在很容易取用的地方。工廠應(yīng)該與當(dāng)?shù)叵啦块T、安全部門、急救部門和醫(yī)療部門保持聯(lián)絡(luò)。如果只是少量的LNG泄漏或排放，將很快地蒸發(fā)，有時(shí)甚至形成不了可見的蒸氣霧團(tuán)，不會(huì)產(chǎn)生積聚。

當(dāng)LNG的排放量大于LNG的蒸發(fā)量時(shí)，純液體會(huì)噴出來，接觸到地面后會(huì)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(fēng)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(xiǎn)最大的時(shí)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(yù)防火災(zāi)，緊急反應(yīng)主要有火源的控制、泄漏點(diǎn)的檢測(cè)、緊急系統(tǒng)關(guān)閉及滅火四個(gè)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(jìn)行焊接、切割及類似的操作，則只能在特別批準(zhǔn)的時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行。

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

控制排放出的LNG或火勢(shì)，可以減少財(cái)產(chǎn)的損失和人員的傷亡。排放出的LNG應(yīng)當(dāng)被引到?jīng)]有點(diǎn)火源和不會(huì)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(cè)

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(kuò)散情況、LNG蒸氣或火勢(shì)的移動(dòng)方向，這些都是很重要的。可以通過人工檢查或探測(cè)器來確定LNG泄漏，另外通過聲音(液體或氣體的流動(dòng))、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?xì)怏w聚集、LNG或可燃制冷劑泄漏，以及發(fā)生火災(zāi)的地區(qū)，包括封閉的建筑物，均應(yīng)進(jìn)行火災(zāi)和泄漏監(jiān)控。

連續(xù)監(jiān)控低溫傳感器或可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)或經(jīng)常有人在的地點(diǎn)發(fā)出警報(bào)。當(dāng)監(jiān)控的氣體或蒸氣的濃度超過它們的燃燒下限的20%時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)啟動(dòng)一個(gè)可聽或可視的警報(bào)。

火災(zāi)警報(bào)器應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)或經(jīng)常有人的地點(diǎn)發(fā)出警報(bào)。另外，應(yīng)允許火災(zāi)警報(bào)器與緊急關(guān)閉系統(tǒng)連鎖聯(lián)動(dòng)。

3. 緊急關(guān)閉系統(tǒng)

當(dāng)LNG系統(tǒng)發(fā)生泄漏時(shí)，停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可以阻止LNG進(jìn)一步泄漏。當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)關(guān)閉或由工作人員關(guān)閉，并控制不要產(chǎn)生點(diǎn)火源。發(fā)生事故的區(qū)域要進(jìn)行隔離。

每個(gè)LNG設(shè)備都應(yīng)加上緊急關(guān)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?xì)怏w的來源，并關(guān)閉一些如繼續(xù)運(yùn)行可能加大或維持災(zāi)情的設(shè)備。

緊急關(guān)閉系統(tǒng)應(yīng)有失效保護(hù)，或者采取保護(hù)措施，使其在緊急情況時(shí)失效的可能性降到最小。沒有失效保護(hù)的緊急關(guān)閉系統(tǒng)距設(shè)備15m以內(nèi)的全部部件，應(yīng)安裝或設(shè)置在不可能暴露到火焰中的地點(diǎn)，或者應(yīng)保證暴露在火災(zāi)中時(shí)，能安全運(yùn)行至少10min緊急關(guān)閉系統(tǒng)的啟動(dòng)可以手動(dòng)、自動(dòng)或兩者兼有。手動(dòng)調(diào)節(jié)器(開關(guān))應(yīng)設(shè)在緊急情況發(fā)生時(shí)可接近的地點(diǎn)，距其保護(hù)的設(shè)備至少15m遠(yuǎn)，并且有顯著的標(biāo)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(kuò)散。這主要依靠LNG工廠的設(shè)計(jì)、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(dòng)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(kuò)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(yīng)該設(shè)法切斷燃料源。在大火不會(huì)再次造成破壞的情況下，應(yīng)當(dāng)讓大火燒完。然而，當(dāng)人員處于危險(xiǎn)境地、氣體閥門處在火焰中或大火的熱量能通過設(shè)備傳熱對(duì)人體造成間接傷害時(shí)，應(yīng)當(dāng)將火立即撲滅。將火撲滅可以減少火災(zāi)產(chǎn)生的損失及防止火焰的擴(kuò)散。對(duì)于小型設(shè)備，如LNG的容量少于400L的設(shè)備，如果發(fā)生火災(zāi)，在火災(zāi)被撲滅之前，溢出的LNG就可能燃燒得差不多了。對(duì)于大型設(shè)備產(chǎn)生的火災(zāi)，首要的目的是控制火焰的傳播。天然氣在點(diǎn)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(chǎng)合，控制LNG的火焰比滅火的效果好，使其不能再點(diǎn)燃更大的天然氣云團(tuán)。應(yīng)在上風(fēng)口的位置控制火焰，滅火劑順著風(fēng)向向火焰流動(dòng)，并使消防人員遠(yuǎn)離火焰。

(1) 消防給水滅火?在氣化區(qū)應(yīng)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(hù)暴露在火災(zāi)中的設(shè)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(yīng)和分配系統(tǒng)應(yīng)能滿足系統(tǒng)中各固定消防系統(tǒng)同時(shí)使用的要求，使它們?cè)诳赡馨l(fā)生的最大單個(gè)事故時(shí)，能在正常的設(shè)計(jì)壓力和流量下供水，同時(shí)設(shè)計(jì)流量還應(yīng)再加上63L/s的余量，以滿足手持軟管噴水。連續(xù)供水時(shí)間應(yīng)不少于3h。

(2) 滅火設(shè)備滅火?滅火可以減少火災(zāi)造成的損失，撲滅時(shí)間越短，造成的損害越少?；瘜W(xué)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(xué)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(xué)干粉滅火劑。在大型工廠中，也有移動(dòng)式或車裝載的化學(xué)干粉滅火設(shè)備。

使用滅火劑撲滅LNG產(chǎn)生的火災(zāi)時(shí)，滅火劑必須快速工作，滅火劑的量要根據(jù)對(duì)火災(zāi)規(guī)模的預(yù)計(jì)來確定滅火劑的量。

(1) 化學(xué)干粉滅火?化學(xué)干粉滅火是通過干粉與火焰接觸時(shí)產(chǎn)生的物理化學(xué)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(tuán)，使燃燒反應(yīng)的活性基團(tuán)急劇減少，中斷燃燒的連鎖反應(yīng)，從而使火焰熄滅。干粉噴向火焰時(shí)，像濃云似的罩住火焰，減少熱輻射。干粉受高溫作用，會(huì)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(xué)干粉滅火劑撲滅LNG產(chǎn)生的火災(zāi)，但使用需要有一定的技巧。化學(xué)干粉滅火劑噴到火焰上后，可以破壞燃燒鏈。但如果化學(xué)干粉滅火劑噴到了不均勻的表面，LNG液面有可能再次被點(diǎn)燃。操作化學(xué)干粉滅火劑時(shí)，應(yīng)站在火焰的上風(fēng)口，將滅火劑均勻噴灑到火焰上。將整個(gè)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(yīng)防止再次點(diǎn)燃?xì)埓娴恼魵狻?/span>

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

可以移動(dòng)的350L化學(xué)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(xùn)練，在操作滅火器時(shí)沒有障礙或不會(huì)將火星噴出火焰區(qū)。由于這些滅火劑噴出后存在時(shí)間較短，當(dāng)滅火劑擴(kuò)散后，火焰有可能回?fù)?。滅火劑擴(kuò)散或耗盡后，暴露的設(shè)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(diǎn)燃。

對(duì)于一些重點(diǎn)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(dòng)滅火，而移動(dòng)的滅火器則有一定的操作時(shí)間。

滅火劑也有可能對(duì)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(shí)候，這不是一個(gè)重要的問題，但對(duì)于固定滅火系統(tǒng)，當(dāng)控制區(qū)域內(nèi)有人員時(shí)，不得不考慮這個(gè)問題。一般是先發(fā)出警報(bào)，滅火系統(tǒng)適當(dāng)延遲啟動(dòng)，使人員有時(shí)間撤離。不利的是損失了滅火的最好時(shí)間，因?yàn)榛馂?zāi)發(fā)生后，滅火越早撲滅越容易。

在考慮LNG設(shè)備和裝置的滅火系統(tǒng)時(shí)，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(kuò)散，并降低火焰的輻射。該滅火劑最好的膨脹效果是600:1。當(dāng)泡沫噴到液態(tài)天然氣表面后，LNG的蒸發(fā)率會(huì)有所增大。蒸氣不斷受熱并穿過泡沫上升，而不是在地面擴(kuò)散。在使用高膨脹率泡沫后，LNG蒸氣擴(kuò)散范圍可明顯減小。

當(dāng)泡沫噴到已點(diǎn)燃的LNG表面時(shí)，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(yīng)降低。

高膨脹率泡沫系統(tǒng)必須應(yīng)用在特殊的場(chǎng)合。如用來保護(hù)LNG儲(chǔ)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(zāi)的最好辦法，它只能減少LNG火災(zāi)的危害。而且在安裝、調(diào)試、維修等方面受容量和價(jià)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(huì)使LNG的蒸發(fā)率增大，從而使LNG的火勢(shì)增強(qiáng)。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(gè)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(hù)財(cái)產(chǎn)，整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)便、可靠。安裝水噴淋系統(tǒng)通常是用于保護(hù)設(shè)備財(cái)產(chǎn)。

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

水系統(tǒng)可用于控制火勢(shì)，除了可以吸熱和保護(hù)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(hù)個(gè)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(zāi)、小型的氣體火災(zāi)。它們?cè)跍缧⌒偷腁級(jí)火災(zāi)時(shí)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(fēng)力不大，不會(huì)吹散CO₂的封閉區(qū)域。

在LNG設(shè)施內(nèi)和槽車上的關(guān)鍵位置，可設(shè)置便攜式或輪式滅火器，這些滅火器應(yīng)能撲滅氣體發(fā)生的火災(zāi)。進(jìn)入場(chǎng)區(qū)的機(jī)動(dòng)車輛，最低限度應(yīng)配備一個(gè)便攜式干式化學(xué)滅火器，其容量不低于9kg。

5. 其他安全事項(xiàng)

設(shè)備操作人員應(yīng)控制入口的安全系統(tǒng)，未經(jīng)批準(zhǔn)的人員不得進(jìn)入安全防護(hù)區(qū)域。在LNG供氣站中，在一些重要部分周圍應(yīng)有外層防護(hù)欄、圍墻或自然防護(hù)欄。這些重要部分包括：LNG儲(chǔ)罐，可燃制冷劑儲(chǔ)罐，可燃液體儲(chǔ)罐，其他危險(xiǎn)物的存放區(qū)域，室外的工藝設(shè)備區(qū)域，有工藝設(shè)備或控制設(shè)備的建筑，裝卸設(shè)施等?？稍O(shè)置為單個(gè)連續(xù)的圍欄，也可設(shè)置為幾個(gè)獨(dú)立的圍欄。當(dāng)包圍的區(qū)域超過116m²時(shí)，至少應(yīng)有2個(gè)門，以便在緊急情況時(shí)人員可以快速離開現(xiàn)場(chǎng)。

LNG設(shè)施應(yīng)有盡可能好的照明，以提高設(shè)施的安全性。