CNG和LNG火災(zāi)爆炸事故預(yù)防與處理

來(lái)源：深圳意通順電子有限公司 2010年08月01日 14:44

隨著天然氣資源的開發(fā)利用，為改善石油產(chǎn)品燃燒后對(duì)環(huán)境造成的污染，壓縮天然氣（CNG）和液化天然氣（LNG）得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，以滿足天然氣燃料的需要。然而，天然氣具有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性，必須引起高度重視。

1. CNG和LNG的危害特征

天然氣的主要成分甲烷屬一級(jí)可燃?xì)怏w，甲類火災(zāi)危險(xiǎn)性，爆炸極限為5%～15%（體積分?jǐn)?shù)），zui小點(diǎn)火能量?jī)H為0.28mJ，燃燒速度快，燃燒熱值高（平均熱值為33440kJ/m³），對(duì)空氣的相對(duì)密度為0.55，擴(kuò)散系數(shù)為0.196，極易燃燒、爆炸，并且擴(kuò)散能力強(qiáng)，火勢(shì)蔓延迅速。

CNG和LNG的危害主要是由于其易燃、易爆等特性，一旦發(fā)生泄漏，爆炸和火災(zāi)將同時(shí)發(fā)生，且事故難以控制和施救，損失將會(huì)非常嚴(yán)重。

2. CNG和LNG的火災(zāi)事故預(yù)防

天然氣在預(yù)處理、液化（或壓縮）、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、接收、加氣站等環(huán)節(jié)中，火災(zāi)事故的預(yù)防是關(guān)鍵。CNG和LNG都是易于揮發(fā)的氣體，遇到明火容易發(fā)生火災(zāi)，CNG與空氣混合后，只要溫度達(dá)到650℃左右，即使沒有火源也會(huì)自行著火；所以首先要防止CNG和LNG的泄漏或揮發(fā)，更重要的是要讓CNG和LNG盡量遠(yuǎn)離火源。在操作中存在多種引火源：設(shè)備控制系統(tǒng)是對(duì)各種設(shè)備實(shí)施手動(dòng)或自動(dòng)控制的系統(tǒng)，潛在著電氣火花；天然氣在管道中高速流動(dòng)，易產(chǎn)生靜電火源；操作中使用工具不當(dāng)，或因不慎造成的摩擦、撞擊火花等。CNG和LNG站絕大多數(shù)建立在車輛來(lái)往頻繁的交通干道之側(cè)，周圍環(huán)境較復(fù)雜，受外部點(diǎn)火源的威脅較大，如鄰近建筑煙囪的飛火，鄰近建筑的火災(zāi)，頻繁出入的車輛，人為的煙火、打火機(jī)火焰、手機(jī)電磁火花、穿釘鞋摩擦、撞擊火花、化纖服裝穿脫產(chǎn)生的靜電火花，燃放鞭炮的散落火星，雷擊等，均可成為加氣站火災(zāi)的點(diǎn)火源。所以要嚴(yán)格控制用火，嚴(yán)禁煙火和明火，防止摩擦撞擊打火，作業(yè)時(shí)不得使用電氣焊、割；CNG和LNG站內(nèi)壓縮機(jī)組和儲(chǔ)氣瓶組與周圍建、構(gòu)筑物等的防火間距，不應(yīng)小于（汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范）GB 50156—2002的規(guī)定。加氣站內(nèi)的總平面布置應(yīng)按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《城市燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行，除儲(chǔ)氣瓶（儲(chǔ)氣井）、生產(chǎn)建筑和必要的輔助設(shè)施外，不宜布置其他建筑。加氣站生產(chǎn)、辦公室應(yīng)分區(qū)設(shè)置。加氣站區(qū)內(nèi)的儲(chǔ)氣瓶組（儲(chǔ)氣井）、壓縮機(jī)間、調(diào)壓間、加氣機(jī)等應(yīng)有明顯分隔，并符合規(guī)范規(guī)定的間距。

3. CNG和LNG的爆炸事故預(yù)防

天然氣的主要成分甲烷爆炸極限為5%～15%（體積分?jǐn)?shù)），所以在空氣中，如果CNG或LNG泄漏或揮發(fā)，濃度達(dá)到甲烷的爆炸極限，遇火即發(fā)生爆炸，會(huì)造成不可估量的損失。壓縮天然氣加氣站技術(shù)要求充裝站的壓縮機(jī)必須加壓至25MPa以上，才能將天然氣壓縮到鋼瓶?jī)?nèi)，這是目前國(guó)內(nèi)可燃?xì)怏w的zui高壓力儲(chǔ)存容器。若鋼瓶質(zhì)量或加壓設(shè)備不能滿足基本的技術(shù)要求，稍有疏忽，便可發(fā)生爆炸或火災(zāi)事故。系統(tǒng)高壓運(yùn)行容易發(fā)生超壓，系統(tǒng)壓力超過(guò)了其能夠承受的許用壓力，zui終超過(guò)設(shè)備及配件的強(qiáng)度極限而爆炸或局部炸裂。

加氣站內(nèi)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)范圍劃分應(yīng)按《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》GB 50156—2002確定。按照《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50058的規(guī)定，使用高于或等于相應(yīng)作業(yè)區(qū)域氣體級(jí)別的防爆電氣設(shè)備。爆炸危險(xiǎn)區(qū)域慎用移動(dòng)式和便攜式電器，禁止私拉亂接，違章用電。為了能及時(shí)檢測(cè)到可燃?xì)怏w非正常超量泄漏，以便工作人員盡快進(jìn)行泄漏處理，防止或消除爆炸事故隱患，加氣站應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。壓縮天然氣儲(chǔ)氣瓶間（棚）、天然氣泵和壓縮機(jī)房（棚）等場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)器。報(bào)警器宜集中設(shè)置在控制室或值班室內(nèi)，操作人員能及時(shí)得到報(bào)警?？扇?xì)怏w檢測(cè)器和報(bào)警器的選用和安裝，應(yīng)符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》SH3063的有關(guān)規(guī)定?？扇?xì)怏w檢測(cè)器報(bào)警（高限）設(shè)定值應(yīng)小于或等于可燃?xì)怏w爆炸下限濃度值的25%。

儲(chǔ)氣瓶應(yīng)選用符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。加氣站宜選用同一種規(guī)格型號(hào)的大容積儲(chǔ)氣瓶，大容積儲(chǔ)罐具有瓶閥少、接口少、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。

加氣站的儲(chǔ)氣瓶（儲(chǔ)氣井）間宜采用開敞式或半開敞式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，有利于可燃?xì)怏w擴(kuò)散和通風(fēng)，并增大建筑物的泄壓比，屋面應(yīng)采用非燃燒輕質(zhì)材料制作。儲(chǔ)氣瓶組（儲(chǔ)氣井）與壓縮機(jī)、調(diào)壓器間、變配電間，在不能滿足相應(yīng)防火間距要求時(shí)，應(yīng)采用鋼筋混凝土防火隔墻隔開，隔墻頂部應(yīng)比儲(chǔ)氣瓶組（儲(chǔ)氣井）頂部高1m及以上，隔墻長(zhǎng)度應(yīng)為儲(chǔ)氣瓶組（儲(chǔ)氣井）總長(zhǎng)，并在兩端各加2m及以上，隔墻厚度不應(yīng)小于0.2m，可防止事故發(fā)生時(shí)相互影響。防火墻應(yīng)能抵抗一定的爆炸壓力。

為了防止爆炸性混合物的形成，爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的房間應(yīng)采取通風(fēng)措施，以防止發(fā)生中毒和爆炸事故。采用自然通風(fēng)時(shí)，通風(fēng)口總面積不應(yīng)小于300cm²/m²（地面），通風(fēng)口不應(yīng)少于2個(gè)，且應(yīng)靠近可燃?xì)怏w易積聚的部位設(shè)置，盡可能均勻，不留死角，以便可燃?xì)怏w能夠迅速擴(kuò)散。對(duì)于可能泄漏天然氣的建筑物，向上排風(fēng)為主。采用強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)，通風(fēng)設(shè)備的通風(fēng)能力在工藝設(shè)備工作期間應(yīng)按每小時(shí)換氣15次計(jì)算，在工藝設(shè)備非工作期間應(yīng)按每小時(shí)換氣5次計(jì)算。加氣站內(nèi)的所有設(shè)備、閥門、管道、管件的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)比zui大工作壓力高10%，且在任何情況下不應(yīng)低于安全閥的起始工作壓力。

另外，在LNG泄漏遇到水情況下（例如集液池中的雨水），水與LNG之間非常高的熱傳遞速率，LNG將激烈地沸騰并伴隨大的響聲、噴出水霧，導(dǎo)致LNG蒸氣爆炸。這個(gè)現(xiàn)象類似水落在一塊燒紅的鋼板上發(fā)生的情況，可使水立即蒸發(fā)，為避免這種危險(xiǎn)，應(yīng)定期排放集液池中的雨水。

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