TECHNOLOGY WIND
［关键词］LNG ；气化站；罐区；消防设计；喷淋浅谈中小型LNG 气化站罐区消防设计
吴晶晶
（江苏油田勘察设计研究院水暖所，江苏扬州225012）
LNG —液化天然气的缩写，按照美国国家标准NFPA59A 定义为：一种基本上是由甲烷构成的液态流体，含有微量的乙烷、丙烷、氮或通常在天然气中存科技风并含有乙烷、丙烷等的混合物。天然气主要来源于气田和油井伴生气，通常是作为燃料使用。LNG 可用作优质的车用燃料。与燃油汽车相比，具有抗爆性好、燃烧完全、排气污染少；实践证明采用LNG 作为汽车燃料，具有发动机寿命长、可有效降低运行成本等优点。LNG 燃点650℃，比汽油高230℃；气态时比空气轻，泄露后立即挥发飘散，不易引起自燃爆炸。由于其液化储运技术要求较高，所以国内一直是近距离管道输送，资源浪费严重。发达国家很早就将天然气进行液化储运，应用于生活、工业、汽车燃气等各个行业。现在我国天然气的利用水平与欧美相比存在相当大的差距，随着西气东输管线的建成投产，我国对天然气的应用将要产生一个大
的飞跃。为了前期市场的培育和发展，燃气企业把便于运输和储存的LNG 作为启动市场的先期资源，待管道天然气到后，利用它调峰。尽管目前国内LNG 的贸易量很少，但随着管道天然气的发展，LNG 也将随之发展。因此，LNG 今后的市场前景将是十分广阔的。
小型LNG 气化站通常采用1台50m 3或者100m 3真空绝热储罐，中型LNG 气化站通常采用4～8台100m 3或者150m 3真空绝热储罐，单排或双排布置。由于天然气属于易燃易爆物质，因此其储罐区配置有效的消防设施是气化站安全运行的必要保障。
LNG 储罐为低温储罐，150m 3及以下容积储罐通常采用双层真空绝热结构，真空层间充填珠光砂。50～150m 3储罐典型形式为立式储罐，物料进出均口在储罐底部，外罐顶部仅有一个安全泄放口（防爆膜）
lng汽车。LNG 一旦泄漏，将快速气化成为气体并向周围扩散，因大量吸热使周围空气温度降低，大气中的水蒸气冷凝成为雾。天然气与空气形成可燃气体混合物的雾团，此雾团通常是可见的，可以作为可燃性云团的示踪物，指示出云团的范围（实际可燃性云团范围还要更大一些），能随风向远处和天空扩静当云团中天然气体积分数在5％～15％范围内遇明火则着火，云团中的天然气处于低速燃烧状态，云团内形成的压力<5kPa ，一般不会造成很大的爆炸危害。
当LNG 罐区发生火灾时，及时切断LNG 储罐液相出料口并迅速打开喷淋水管对储罐壁及下部进出料阀
组进行喷淋保护，只要储罐不破裂就不会引起LNG 大量泄漏。
消防设计的原则就是以防为主，防消结合。第一是防止火灾发生，在生产区设置多个可燃气体报警探头，并和储罐液相出口紧急切断阀联锁，一旦发现泄漏紧急切断阀可立即关闭，防止LNG 大量泄出；第二是一旦发生火灾能自救，消灭初期火灾，控制较大火灾，防止火灾扩大，给消防队前来灭火争取时间。
液化天然气设计中使用的主要专业规范就是《城镇燃气设计规范》，其次是《
建筑设计防火规范》。2009年参与设计了沭阳小型LNG 气化站及宿迁气化站的消防设计。在LNG 储罐周围设置围堰区，以保证将储罐发生事故时对周围设施造成的危害降低到最小程度。在LNG 储罐
上设置固定喷淋系统，喷淋强度应不小于0.15L/（s ·m 2），液化天然气
储罐消防用水量应按其储罐固定喷淋装置和水用水量之和计算。着火罐保护面积按其全表面积计算，距着火储罐直径1.5倍范围内的相邻储罐按其表面积的50％计算。水用水量按《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）和《城镇燃气设计规范》（GB50028—2006）选取。
此次参与设计的沭阳气化站及宿迁气化站里面的储罐均为立式LNG 储罐，立式LNG 储罐高度较高，采用普通消防水炮不易覆盖储罐上部，如果采用射程远的消防水炮必然流量大而且水压要求也高，不仅
提高了对消防泵房和消防水池的要求，也使同一消防管网上的消火栓需设置减压孔板。在石化行业，全冷冻式液化烃储罐通常罐顶设置喷淋水管，罐壁采用消防水炮喷淋，此方式较为完善，但对消防水量和水压的要求较高，石化企业通常建有自己专属的电厂、水厂和消防队，而城镇燃气中小型LNG 气化站不具备此条件。《建筑设计防火规范》（GB50016--2006）第9.6.5条明确规定“液化天然气储罐固定喷淋装置宜采用喷雾头，固定喷淋装置的布置必须保证喷淋时，将其储罐全部覆盖。
”《城镇燃气设计规范》（GB50028—2006）第9.5.2条明确规定“液化天然气立式储罐固定喷淋装置应在罐体上部和罐顶均匀分布。”因此，立式LNG 储罐宜设置固定式喷淋装置，根据选用的喷头特性，沿罐体上下均匀分布多层环形喷淋管道，同时可在罐区四周布置消火栓用于辅助灭火。
此次参与设计的宿迁储备站，站内有两台100m 3LNG 储罐，根据计算得出，该宿迁LNG 储备气化站需设置一个1500方的消防水池，厂区设置环状供水管网，管网采用聚乙烯管（
HDPE ）材料等级为PE80，管径为De225，环状管网上设置地上式消火栓5只；LNG 储罐周围设置防火堤，站区设置一个消防泵房，消防泵房内两台消防泵一用一备，另外一台夏季喷淋泵，用于夏天LNG 储罐冷却降温。为保证LNG 储罐的安全，储罐设有喷淋冷却系统，环管布置共三圈。顶圈干管为DN40，共有8个水幕喷头；第二圈干管为DN50，共有12个水幕喷头；第三圈干管为DN50，共有12个水幕喷头。根据《城镇燃气设计规范》（GB50028—2006）规范规定，站内具有火灾和爆炸危险的建
、构筑物、液化天然气储罐和工艺装置区应设置小型干粉灭火器，储罐区按储罐台数，两台100m3LNG 设置两具8kg 手提式干粉灭火器，两具50kg 推车式干粉灭火器，卸车、增压撬，卸车柱，汽化、调压计量撬，放空立管等工艺装置区每个区域设置2具8kg 手提式干粉灭火器。
消防设配的选择及配套我们本着安全第一，预防为主的原则，能上就上，参照了相关规范，进行了充分考虑和选择配套。LNG 罐区消防喷淋水设计，对于立式储罐，尤其是双列布置的储罐，采用在储罐上安装多层固定喷淋水环管方式，可使储罐得到全面的喷淋保护，有效保证储罐安全。
［参考文献］
[1]马小明，吴晓曦.LNG 储罐火灾后果分析，中山大学学报论丛,2007.
工程技术
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