液化天然气（LNG）加气站的消防安全设计

液化天然气（LNG）加气站的消防安全设计

种永刚

陕西省燃气设计院有限公司陕西西安710043

摘要：当前，人民生活水平的提升使得城市车辆增多，社会对动力燃料的需求也在不断增加。液化天然气作为一种清洁能源，受到社会各界的普遍认可，但是在加气站的建设中，由于液化天然气性质及其危险性，安全隐患较大，因此对LNG加气站进行合理的消防安全设计是十分有必要的。鉴于此，本文分析了LNG事故危险性，探讨了液化天然气（LNG）加气站的消防安全设计。

关键词：液化天然气（LNG）；加气站；消防安全设计

1液化天然气（LNG）事故危险性分析

液化天然气（LNG）一旦发生泄漏、燃烧爆炸等事故，将会对周边造成很大危害。其危险性主要体现为：一、火灾爆炸危险性。LNG泄漏后，吸热会迅速地气化，气化后的天然气具有易燃易爆的特性。当空气中的天然气的体积浓度在5%～15%时，遇明火会发生火灾或者爆炸。当有多个罐储存LNG时，一个储罐发生火灾爆炸可能会引发重复爆炸，严重威胁现场人员及周边群众的生命安全。二、翻滚的危险性。LNG翻滚实际上是激烈蒸发的过程。LNG液体在储罐中分层后，由于热量传入，位于下层的LNG温度会逐渐升高，而密度会变小，上层的LNG密度会逐渐变大（蒸发气的挥发所致）。三、低温危险性。LNG为低温液体且黏度低，一旦泄漏，在个人防护未做好的情况下，会很快渗进多孔的衣料里，进而接触皮肤，导致皮肤发生冷灼伤。四、窒息的危险性。如果人吸入LNG蒸气，很快会失去意识，严重者几分钟就会死亡。

2液化天然气（LNG）加气站的消防安全设计分析

2.1合理选址

液化天然气属于易燃易爆的危险品，安全环保是选址时需要重点考虑的因素。首先，LNG加气站是城市公共设施的重要组成部分，LNG加气站的选址应该立足于城市统筹发展的高度，服从城市交通规划和基础设施布局。其次，LNG加气站选址距离周围建筑物、居民区的距离要符合《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2012）的规定，尤其要远离大型公共设施、交通枢纽和重要物资仓库等。其次，LNG加气站在经营过程中会排出废水、废气、废油，同时也会产生噪声污染，选址时应该考虑这些因素，例如选择通风好的位置避免废气带来的污染，选址时要避开周边河流和饮用水源，防止废水带来的污染，可以在LNG加气站周边进行绿化或建立隔音墙来降低噪音污染。

2.2增强布局设计功能性

在对建设地点选择完毕后，还应对整体加气站平面布局进行设计，主要应满足功能性、节约性及安全性几个方面。例如，某市在建设加气站时，充分考虑了这几个方面，取得不错的效果。第一，功能性及节约性布局。采用按使用功能及特点分区的办法进行站点布置，将整体站点分为储存区、加气区及其他设施用房如洗手间、沙地及消防水池等，在此基础上建设加气站大大节省了用地。第二，安全性布局。在加气区设置6台加气机，并用罩棚进行保护；LNG储罐与周围的建筑物及火源等的距离也都控制在《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2012）要求内，保障消防安全。从这几个方面进行平面布局，能使站点内交通组织顺畅，与外部交通枢纽等组织协调共存。

2.3合理调整储罐防火间距

依据火灾危险等级，适当加大临界规范，对气体储罐进行合理布局，调整好适宜的防火间距。根据《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2012）的要求，LNG加气站根据LNG储存规模分为：一级站（120m3＜V≤180m3，单罐容积≤60m3），二级站（60m3＜V≤120m3，单罐容积≤60m3），三级站（V≤60m3，单罐容积≤60m3），LNG设备与站外建（构）筑物的安全距离参照《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2012）表4.09的要求；罐间距以相邻罐径之和的1/4为准，且必须大于1.5m。

2.4设计消防车道及防液体拦蓄

在LNG加气站的消防设计中应设计出宽大于6m的环形车道，这样能使LNG槽车在突发状况下通行，还可以方便车辆间倒罐，提升事故处理效率。除此之外，由于LNG储罐中液体温度在-160℃左右，如果遇到密封不严问题产生“跑、冒、滴、漏”等现象，极有可能会引发储罐变形、碎裂或膨胀，液体溢出产生安全威胁。针对此问题，相关设计者应在作业区内设计拦截液体设施，当发生液体泄漏问题时，能有效控制液体流淌范围，防止火灾蔓延，为安全疏散提供时间及空间。在安全出口的设计中也应参考防液体拦蓄区的设置，在不同方向设置两个消防出口，这样能保证事故发生时工作人员的有序撤离，做到“人员撤离，消防车进入”，争取救灾时间，减少人员伤亡及损失。

2.5科学设计电气、控制

在LNG加气站建设中，应充分考虑站内设施布局是否合理，对于各种管道及设备等要进行科学设计，保证日常维修、操作顺畅，规避安全风险。例如，在设计中不能将仪表及电气与其他工艺管线设置在一处，这样能防止气体泄漏与电产生火花的接触，防范爆炸事故的发生。与此同时，在选择电气设备时，应严格遵守相关规范，对火灾及爆炸区域进行细致划分，选择适宜等级的电气设备。此外，应利用阻止燃烧材料对电缆及沟槽进行封堵，防止气体及液体通过沟槽进入配电室，引发安全问题。

2.6合理设计给水及排水系统

消防设计离不开水管网的建设，为了提升LNG加气站的消防水平，还应合理设计给水及排水系统。例如，在消防设计中充分考虑水网建设，加气站由自来水管网供水，生活及消防主要依靠自来水，且供水流量及水压都满足建设需求；其次在市政消防给水管网未覆盖地区，设置消防水池及消防给水系统，消防给水管网布置成环状，并设置符合规范的消火栓；在排水系统的设计中，采用雨污分流排水的办法，雨水利用水管集中排入市政雨水管（雨水渠）；生活污水集中排入化粪池，有市政污水管网的排入污水管网，无管网时站内设置一体化污水处理装置处理用于绿化。这样做大大降低了加气站的安全风险，避免产生防火救灾不及时等问题。

2.7设置站内灭火系统及灭火装置

在LNG加气站消防设计中常见的灭火系统有干粉灭火、气体灭火、泡沫灭火、高压细水雾灭火及消防栓灭火，在设计时应充分考虑不同灭火系统的功能及效果，以便高效处理火灾事故，减轻损伤。在加气站建设中，相关设计人员应对站内不同功能区进行详细分析，考虑火灾成因及波及范围，在卸车及加气区域设置干粉灭火系统，在配电室及控制室设置CO2灭火系统，在储罐及管道等区域设置高压细水雾灭火系统，避免了火灾处理过程中由于灭火方式选择不当引发的二次伤害。

2.8灭火的基本原理

由燃烧所必须具备的几个基本条件可以得知，灭火就是破坏燃烧条件使燃烧反应终止的过程。其基本原理归纳为以下四个方面：冷却、窒息、隔离和化学抑制。

1）冷却灭火：对一般可燃物来说，能够持续燃烧的条件之一就是它们在火焰或热的作用下达到了各自的着火温度。因此，对一般可燃物灾火，将可燃物冷却到其燃点以下，燃烧反应就会中止。用水能灭一般的火就是采用这种原理。

2）窒息灭火：各种可燃物的燃烧都必须在其最低氧气浓度以上进行，否则燃烧不能持续进行。因此，通过降低燃烧物周围的氧气浓度可以起到灭火的作用。通常使用的二氧化碳、氮气、水蒸气等就是采用这种灭火原理进行灭火的。

3）隔离灭火：把可燃物与引火源或氧气隔离开来，燃烧反应就会自动中止。火灾中，关闭有关阀门，切断流向着火区的可燃气体和液体的通道；打开有关阀门，使已经发生燃烧的容器或受到火势威胁的容器中的液体可燃物通过管道导至安全区域，都是隔离灭火原理的应用。

4）化学抑制灭火：就是使用灭火剂与链式反应的中间体自由基反应，从而使燃烧的链式反应中断使燃烧不能持续进行。常用的干粉灭火剂、卤代烷灭火剂等就是采用化学抑制灭火原理进行灭火的。

结语

虽然LNG在当今生活中占据重要地位，但是其还是存在很多安全问题。除了要进行消防安全设计，相关企业还应加强重视，严格要求、定期检查与维护、加强人员培训，逐步提升消防管理水平，避免安全问题的发生，为人民群众提供更加优质的服务。

参考文献：

[1]东北石油大学李勇志.基于液化天然气加气站研究[N].山西青年报，2017-10-21（009）.

[2]林家淼.液化天然气加气站设计相关问题探究[J].化工管理，2017（05）：195.