【摘要】运用道化学火灾、爆炸危险指数评价法对某长江内河航道码头拟建的船用LNG加气站潜在的火灾爆炸危险性进行了定量分析，结果表明经过安全措施补偿后，火灾爆炸危险性下降了一个等级，暴露半径和暴露区域分别为补偿前的55.9%和31.2%，提出通过采取防火技术措施、落实安全教育、确保消防设施完好有效、加强站区安全管理等有针对性的防火安全措施，为船用LNG加气站设计和后期运行管理提供参考。
【关键词】消防 船用LNG加气站 安全评价 事故预防
1 引言
LNG是液化天然气（Liquefied Natural Gas）的英文缩写，主要成分为甲烷，无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，重量仅为同体积水的45%左右，热值达37.01MJ/m3与燃油相当[1]。LNG是一种清洁、方便、高效的优质能源，与船舶燃料油相比具有储量较大，价格便宜，碳排放量底等优点，是水运船舶理想的燃油替代燃料[2]。随着国内船舶油改气技术的不断突破，LNG作为船舶清洁燃料的时机日趋成熟，国内部分内河航运港口拟配套建设船用LNG加气站，加以全面推广。由于LNG本身具有较强的挥发性和易燃易爆特性，在储存和使用过程中，一旦发生火灾爆炸事故，势必会造成重大人员伤亡和财产损失[3]，加之目前尚无船用LNG加气站相关技术标准，因此，对船用LNG加气站进行火灾爆炸危险性分析评估，为船用LNG加气站设计和后期运行管理提参考，具有一定现实意义。
2 船用LNG加气站的基本情况
某长江内河航道码头拟建船用LNG加气站采用岸上站区内设置2台150 m3的立式真空储罐进行LNG的装卸和储存，水面设置浮船进行加气作业的方案进行。从陆上LNG槽车运送来的液化天然气通过卸车口将车内的液体升压至0.5MPa输送至站内LNG储罐内储存。加气时，将站内储存的液化天然气经LNG潜液泵加压1.6MPa，通过低温管道输送至浮船，再由LNG加气机对燃料船进行加气。在卸载和加气工艺流程中设置BOG再液化系统将天然气进行液化回收，避免泄露。站区内设置紧急放空系统（EAG），在LNG储罐及管道上设置安全排放和放散管汇集到EAG总管，经空温式EAG加热后，至放散管排放。同时站区内设置高压氮储罐，除作为气动阀门动力源外，还作为LNG管道活动扶梯调节时进行吹扫置换的气源。
3 火灾爆炸危险性评估
道化学火灾、爆炸危险指数评价法（简称道化学法）是由美国道化学公司提出的一种定量指数评价方法。该评价方法基于物质潜在能量和安全措施，可量化潜在火灾、爆炸危险性，适用于对生产、使用、储存或运输等过程中涉及较大量（至少应超过454kg或0.454 m3）易燃易爆或活性危险物质的危化企业的安全评价，是目前应用相对广泛的一种危险指数评价法[4-5]。具体评价程序：以被评价工艺单元中的重要物质系数（MF）、一般工艺危险系数（F1）和特殊工艺危险系数（F2）为依据，确定被评价工艺单元危险系数（F3）和火灾爆炸指数（F&EI）。根据被评价工艺单元所具备的安全措施，确定工艺补偿系数（C1）、物质补偿系数（C2）和防火措施补偿系数（C3），计算得出安全补偿系数（C）。从而进一步确定采取安全补偿措施后，被评价工艺单元的火灾爆炸指数（F&EI′）、工艺单元危险程度、危害半径（R）和危害系数（DF）。
1）易燃及不稳定物质的能量计算如下：该罐区内一个150m3储罐LNG重量为：150×0.46×103=6.9×104kg，燃烧热为：47.4×103Btu/kg，因此，两个LNg储罐的天然气总能量：X=65.41（Btu×107）。依据lgY=-0.289069+0.472171（1gX）-0.074585（1gX）2-0.018641（1gX）3可以得出，贮存中的液体及气体的危险系数Y=0.42，即为易燃及不稳定物质能量的危险系数。
4 防火安全措施
从表3中可以看出，LNG船用加气站存在的固有火灾、爆炸危险等级为中等，若发生爆炸事故，将把29.7m半径范围内，2769.7 m2区域面积内设备、设施暴露在火灾或爆炸环境中，经过安全措施补偿后，火灾、爆炸危险等级下降为较轻，下降了一个等级，暴露半径和暴露区域面积分别为补偿前的55.9%和31.2%。因此，在LNG船用加气站工程建设和后期运行中，建议从以下几个方面做好火灾事故预防：4.1 采取防火技术措施
工艺控制安全补偿系数是三个安全补偿系数中较小的一个。该补偿系数主要受工艺、设备和控制三方面因素影响，因此在加气站设计时应按照LNG运输-储存-加气的工艺流程合理设置功能分区，保证各功能区以及主要设备间的防火间距，提供足够的LNG泄漏收集空间，设置可靠的紧急切断、事故放空设施设备，防止火灾事故扩大。鉴于目前国内外均未有成熟的船用LNG加气站火灾防范技术标准体系可供参考，现阶段进行该类加气站建设时应当着重提高设备和装置的本质安全性，对关键机械设备和装置加装可靠的自动保护系统，以确保设备和人身安全。
4.2 落实安全教育措施
人是火灾预防中的重要因素，只有强化员工安全教育，不断提高员工安全素质，才能充分提高“操作规程”项目的补偿系数值。我国LNG船用加气站的安全管理，应当借鉴国外有关LNG安全管理方面的标准和现代安全管理方法，结合实际制定严格的操作规程，通过加大对从业人员安全管理知识和安全技术知识的教育培训，降低误操作发生几率，提高员工处置初期火灾事故能力，筑牢人防基础防线。
4.3 确保消防设施完好有效
4.4 加强站区安全管理
为确保岸上储罐区和操作区安全，应设置高度不小于2.2米的实体围墙，并将生产区与辅助区隔离，严禁无关人员进入，进出生产区车辆必须加装阻火帽。参照《液化天然气码头设计规范》，夜间、大风大雾水流等恶劣天气不宜进行加气作业，工艺管线接驳完成后，应进行扫线和预冷后再实施加气作业。加气完成后必须再次进行扫线作业。水面应划定专用区域，确保加气作业时上、下游船舶间距不小于100米。
运用道化学法对船用LNG加气站火灾爆炸危险性进行了初步评估，对其设计和后期运行提出了一些改进的安全方法和措施。但限于道化学法的固有局限性[6]，还不能反映除生产过程、工艺装置和物质自身危险性以外的影响事故发生因素，因此还需综合运用多种安全评价方法，进一步找出导致事故发生的基本原因、概率和事故后果[7] ，提高安全评价的准确性。
参考文献
[1] GB/T19204-2003.液化天然气的一般特性[S].
[2] 李斌.LNG作为船舶代用燃料的应用分析[J].世界海运，2012（1）：14-16
[3] 王鹏.LNG储运安全措施探讨[J].长江大学学报，2010，7（3）：264-266
[4] 国家安全生产监督管理总局.安全评价（第三版）[M].北京：煤炭工业出版社，2005，4
[5] 中国化工安全卫生技术协会译.道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法（第七版）[M].北京：中国化工出版社，1997
[6] 郑贤斌，李自力.DOW火灾爆炸指数评价方法在油库中的应用[J].油气储运，2003，22（5）：49-52
[7] 魏新利，祝峰，宋建池，王雷，刘诗飞.对危化品生产与储存场所定量安全评价的比较研究[J].工业安全与环保，2005，31（10）：51-53
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