CNG和LNG火災(zāi)爆炸事故預(yù)防與處理

時間：2010/8/1閱讀：4567

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可燃氣體，甲類火災(zāi)危險性，爆炸極限為5%～15%（體積分?jǐn)?shù)），zui小點火能量僅為0.28mJ，燃燒速度快，燃燒熱值高（平均熱值為33440kJ/m³），對空氣的相對密度為0.55，擴散系數(shù)為0.196，極易燃燒、爆炸，并且擴散能力強，火勢蔓延迅速。

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)將同時發(fā)生，且事故難以控制和施救，損失將會非常嚴(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）、儲存、運輸、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，只要溫度達到650℃左右，即使沒有火源也會自行著火；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盡量遠離火源。在操作中存在多種引火源：設(shè)備控制系統(tǒng)是對各種設(shè)備實施手動或自動控制的系統(tǒng)，潛在著電氣火花；天然氣在管道中高速流動，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)建立在車輛來往頻繁的交通干道之側(cè)，周圍環(huán)境較復(fù)雜，受外部點火源的威脅較大，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、打火機火焰、手機電磁火花、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)時不得使用電氣焊、割；CNG和LNG站內(nèi)壓縮機組和儲氣瓶組與周圍建、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)計防火規(guī)范》和《城市燃氣設(shè)計規(guī)范》進行，除儲氣瓶（儲氣井）、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)的儲氣瓶組（儲氣井）、壓縮機間、調(diào)壓間、加氣機等應(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)，濃度達到甲烷的爆炸極限，遇火即發(fā)生爆炸，會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必須加壓至25MPa以上，才能將天然氣壓縮到鋼瓶內(nèi)，這是目前國內(nèi)可燃氣體的zui高壓力儲存容器。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)高壓運行容易發(fā)生超壓，系統(tǒng)壓力超過了其能夠承受的許用壓力，zui終超過設(shè)備及配件的強度極限而爆炸或局部炸裂。

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

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

加氣站的儲氣瓶（儲氣井）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)，有利于可燃氣體擴散和通風(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。儲氣瓶組（儲氣井）與壓縮機、調(diào)壓器間、變配電間，在不能滿足相應(yīng)防火間距要求時，應(yīng)采用鋼筋混凝土防火隔墻隔開，隔墻頂部應(yīng)比儲氣瓶組（儲氣井）頂部高1m及以上，隔墻長度應(yīng)為儲氣瓶組（儲氣井）總長，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，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，且應(yīng)靠近可燃氣體易積聚的部位設(shè)置，盡可能均勻，不留死角，以便可燃氣體能夠迅速擴散。對于可能泄漏天然氣的建筑物，向上排風(fēng)為主。采用強制通風(fēng)時，通風(fēng)設(shè)備的通風(fēng)能力在工藝設(shè)備工作期間應(yīng)按每小時換氣15次計算，在工藝設(shè)備非工作期間應(yīng)按每小時換氣5次計算。加氣站內(nèi)的所有設(shè)備、閥門、管道、管件的設(shè)計壓力應(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，應(yīng)定期排放集液池中的雨水。

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