液化天然气应用中的消防安全措施探究

摘要：液化天然气（简称LNG）是应用超低温冷冻技术使天然气变为液态，采用超低温保冷槽罐储存，通过管网及交通工具输送至下游各个应用场所。天然气本身是一种易燃、易爆介质，而液化天然又具有低温和液体特性。天然气是一种清洁、高效的能源，随着液化天然气应用单位的不断扩大，其安全性倍受关注。本文基于液化天然气特性，从场站设计与建造阶段、运营管理阶段、应对事故和泄漏阶段探究消防安全措施，旨在强化液化天然气消防安全，保证应用效益。关键词：液化天然气；消防安全；燃气安全管理引言随着全球清洁能源的快速发展，液化天然气（以下简称LNG）作为一种高效、清洁的能源正逐渐增加其在全球能源结构中的比重。天然气作为目前世界上最佳清洁能源，其低碳排放和较低污染的特性，被广泛用于替代传统煤炭和油品，用于发电、工业生产和交通运输等领域[1]。大力提高天然气在能源结构中使用比例，对实现我国“碳达峰、碳中和”目标有着重大意义。一、液化天然气特性分析（一）LNG燃烧性质LNG的燃烧性质是指其在燃烧过程中的特点和行为。LNG是由天然气通过冷却至极低温度（约-162摄氏度）而转化为液态的形式，具有高能量密度。由于其在液态状态下，体积大幅度缩小，使得储存和运输更加便利。同时，其单位质量的能量含量较高，可以提供较多热能，适用于各种能源需求。与传统燃料相比，LNG燃烧产生的二氧化碳排放量较低，减少了温室气体释放和对气候变化的影响。此外，LNG燃烧过程中几乎没有颗粒物和硫氧化物等污染物排放，对空气质量的影响也较小。另外，LNG燃烧具有快速、均匀和可控的特点，可以通过适当的喷射和调节供气速率实现精确燃烧控制，使得LNG在发电、工业加热和家庭供暖等领域具有灵活性和可靠性[2]。（二）液化天然气挥发性当环境温度较高时，LNG接触到周围空气会迅速吸收热量，导致其温度上升，从而挥发为天然气，体积会迅速膨胀，会引起容器压力快速上升。因此，在储存和运输过程中，必须采取措施确保LNG的温度维持在低温范围，减少挥发和损失。由于LNG的挥发会导致压力增加，因此在LNG的储存和运输设施中，需严格控制容器质量，保证其具备良好的密封性和保冷特质，减少挥发风险。天然气是一种混合气体，不同组分的天然气在液化过程中会有所差异，因此其挥发性也略有差异。同时，纯度较高的LNG通常具有较低的挥发性，有助于提高储存效率和安全性[3]。（三）液化天然气扩散性温度、湿度、风速和地形等因素都会影响LNG的扩散速率和方向。较高的温度和风速促进LNG快速扩散，而湿度和地形则可能对扩散路径产生影响。同时，泄漏源位置、大小和释放速率都会直接影响LNG扩散程度和范围。较大的泄漏源和高速释放速率将导致更快的扩散。此外，LNG的密度差异也会对扩散性产生影响。相对于空气，LNG的密度较高，意味着它倾向于下沉和聚集在低洼区域[4]。这需要在安全设计和应急响应计划中考虑到LNG的密度特性，以便采取适当措施。二、LNG储罐设计和建造阶段的安全措施（一）设计可靠的防火设备和系统LNG储罐区必须建立包括可燃气体检测系统、火灾报警系统、灭火设备设施系统等完善的防火体系。储罐和管道系统应设置防雷、防静电、防泄漏等措施，按相关要求设置可燃气体报警装置，及时发现泄漏并采取相应措施。为了提高防火系统的应用效益，可选用不锈钢、合金材料等可靠的防火材料和设备，并定期进行维护和检查。储罐应设置泡沫灭火系统、喷淋灭火系统等自动灭火系统，迅速扑灭火源。设计合理的天然气输送管线和阀门，避免管网系统泄漏和爆炸。LNG管理人员在应用防火设施系统之前，要根据既有经验建立应急预案，从火灾应急相应、现场应急处置、人员抢险疏散等方面着手，以便在火灾发生时能迅速响应并控制火势[5]。（二）确保建筑材料符合消防标准在液化天然气（LNG）应用中，保证建筑材料符合消防标准至关重要。建筑物的防火性能直接影响到人们的生命财产安全，因此必须严格遵守相关消防标准。在选择建筑材料时，应考虑其耐火等级、燃烧性能、产烟毒性等指标，对于用于液化天然气储存和运输的设备、管道和阀门，应使用符合规范的防火材料制造，并经过特定的防火测试和认证。LNG场站内设置合理的防火分区、防烟分区和疏散通道，当发生火灾时，能够迅速控制火势并疏散人员。此外，建筑物还应配备自动报警系统、灭火系统和疏散指示标志等消防设施，以便在紧急情况下快速发现火源并采取相应措施[6]。（三）安装适当的泄漏检测和报警系统液化天然气（LNG）场站安装适当的泄漏检测和报警系统非常重要。该系统帮助相关人员及时发现泄漏，并采取相应的补救措施，从而防止火灾或爆炸等危险情况发生。泄漏检测和报警系统各硬件设备/系统组成如下：三、运营阶段的安全措施（一）建立有效的應急响应程序程序应明确泄漏、火灾、爆炸等潜在紧急情况，评估其对人员、环境和设备的影响。针对潜在的紧急情况，应准备消防器材、防护用品、应急通信设备等应急设备，确保其随时可用。应急人员应主动接受消防技能、急救技能等相关培训，熟悉应急设备操作。同时，组织应急指挥小组，负责应急响应的组织和协调。一旦发生紧急情况，应立即报告并启动应急预案。应急人员应按照预案进行响应，包括警报、疏散、救援等[7]。应急响应结束后，开展事故调查和原因分析，总结经验教训，采取措施恢复现场秩序。（二）定期进行员工培训和演练针对液化天然气的性质和火灾危险性，应向员工普及火灾预防、应急处理、疏散逃生等方面的消防安全知识。针对可能发生的紧急情况，定期组织员工进行模拟泄漏、火灾、爆炸等紧急情况的应急预案演练，训练员工迅速、准确应对紧急情况。对于液化天然气设备的操作和维护人员，应开展专门培训，熟悉设备性能、操作规程和维护保养方法，保证设备安全可靠运行。应急救援人员应学习急救知识、消防技能、应急救援设备使用等知识，提高应急救援能力和水平。（三）维护和检查设备的完整性和可靠性针对液化天然气设备，定期进行清洗、润滑、紧固等检查和保养工作，保证设备正常运转，预防设备损坏或失效。定期对液化天然气设备进行安全性能检测，包括压力容器、管道、阀门等设备的无损检测，降低设备缺陷和安全隐患。从温度、压力、液位等参数着手，实时监测液化天然气设备的运行状态，明确振动、噪声等机械性能情况，及时发现设备异常情况。对于紧急切断系统，应定期进行功能检查和测试，确保在紧急情况下能够迅速、准确切断气源，防止事故扩大[8]。就液化天然气应用软件控制系统而言，工作人员要定期进行更新和漏洞扫描。四、应对事故和泄漏的措施（一）启动紧急关闭系统和泄漏控制设备在液化天然气（LNG）应用中，一旦发生泄漏，启动紧急关闭系统和泄漏控制设备至关重要。紧急关闭系统是为了在紧急情况下迅速切断气源，防止泄漏扩大而设计。该系统通常包括自动关闭设备和手动关闭设备，可以快速关闭阀门、切断电源等。泄漏控制设备是用于减少泄漏对周围环境和人员的影响而设计。在液化天然气应用中，泄漏控制设备包括灭火器、喷淋装置、吸附剂等。如果发生泄漏，应立即启动泄漏控制设备，以最大程度减少对环境和人员的危害。同时，应立即联系相关人员进行处理，以防止泄漏进一步扩大。此外，应定期进行紧急演练，使相关人员熟悉紧急情况下的应对措施，迅速、准确启动紧急关闭系统和泄漏控制设备[9]。（二）疏散人员和确保危险区域的限制进入在液化天然气（LNG）应用中，一旦发生泄漏或紧急情况，首先需要疏散人员。一旦发现液化天然气泄漏或其他紧急情况，应立即从疏散和通信程序两个角度出发，启动应急预案；启动疏散人员程序，应迅速、准确通知到所有可能受影响的人员，包括但不限于液化天然气储存场站和运输设备的操作人员、管理人员和周边居民。在确保危险区域的限制进入方面，立即封闭事故现场，禁止无关人员和车辆进入现场。同时，设置警戒线和警示标志，限制人员和车辆进出。对于已经泄漏区域，应进行隔离和监控，防止任何火源、静电等危险因素进入泄漏区域，以免引起火灾或爆炸等更严重的事故。另外，对于已经泄漏的液化天然气气体，需要进行稀释和清除工作。（三）执行恰当的灭火和泄漏处置程序LNG具有低温、易燃易爆、流体等特性，因此灭火方式不能简单采用常规方法。对于LNG泄漏引起的火灾，应综合利用喷水、喷泡沫或喷干粉等方式进行灭火，同时避免产生静电或火花。此外，灭火过程中应保持冷静，第一要素是迅速切断气源，防止火灾扩大；而如果燃烧比较稳定，在没有切断气源闸门情况下不宜马上灭火，以防泄漏的气体聚集形成爆炸性混合气体，从而引起剧烈爆炸；同时，应确保非抢险人员安全，迅速撤离现场。LNG的泄漏处置程序应从五个方面落实到位。第一，一旦发生泄漏，立即切断气源，停止液化天然气的输送；第二，将泄漏部分的余气排出，防止气体在设备内部积聚；第三，使用水雾、泡沫等物质稀释泄漏出来的气体，降低其浓度，减少对环境的危害；第四，采用吸附剂、活性炭等物质吸附泄漏气体，将其清除出现场；第五，对泄漏部分进行检查，找出泄漏原因并进行修复。同时，对设备进行全面检查，提高设备的安全运行能力。结语在液化