摘要：根据天然气的物理化特点与全球重点国家和地区对天然气处理厂灭火系统的安全要求，探究天然气处理厂比较高的火灾危险性以及相关危害性，全面探究了国内天然气处理厂在灭火系统安全出现的不足以及灭火系统的安全性，且指出有关意见。
关键词：天然气；危害性；灭火系统；安全
一、天然气处理厂灭火系统的发展现状以及火灾危险性
1、天然气的概念
天然气主要表示外界自然出现的所有气体，包含大气圈、水圈以及岩石圈中多种自然出现的气体（其中就包含油田气、气田气、泥火山气、煤层气以及生物产生气等）。但是大众长久以来使用的“天然气”的概念，主要是从能量层面着手的狭窄概念，表示自然隐藏在地层里面的烃类以及非烃类气体的混杂。在石油地质学里面，一般表示油田气以及气田气。其构成部分是烃类，且包含非烃气体。
天然气深藏在地下多孔隙岩层里面，一般包含油田气、气田气、煤层气、泥火山气以及生物产生气等，有很少的部分来自煤层。其是高质量的燃料以及化工材料。
天然气一般使用方式是当做燃料，可产生炭黑、化学药品以及液化石油气，使用天然气制造的的丙烷、丁烷是当代工业非常关键的材料。其一般由气态低分子烃以及非烃气体共同构成。
天然气可以在普通大气压下储存以及运输，一般的打击并不会让其出现爆炸。其中上述气体的燃点是650℃，和汽油相比更高。但是这并非是说其火灾风险性不高，和其余燃料进行比较，其闪点以及沸点很低，此外爆炸极限很宽。
2、灭火系统概念
灭火系统分为两大类，一类是多个灭火器通过连接物相互关联形成一个整体灭火。二是单个灭火装置其本身就是一个灭火系统 ：
①众多灭火器利用连接物互相联系产生综合灭火。
表示众多多灭火（器）装置构成的群体，其利连接接物依照预提前设定好的规律互相关联，产生综合体。其依照设置好的启动模式（感温、感烟等），逐个开启、共同开启或者同时开启上述系统里面的灭火器（设备）以便达到一个灭火器（设备）无法达到的灭火程度。
②一个灭火装置自身就是完善的系统。
灭火系统中各个构成部分互相集合，彼此影响、彼此牵制，产生比较平稳的联系模式、构造，达到普通灭火器不能满足的灭火要求。通常上述灭火体系：规模大，构成部分多，内置灭火剂量大，出粉量很大且具备明显的多样化。
3、天然气需求量与日俱增
天然气是一种清洁能源，燃烧过程中基本不排放二氧化硫，与石油和煤炭相比，排放的氮氧化物分别低40%和60%，排放的二氧化碳分别20%和50%。天然气由于其占用空间小，且无毒、无腐蚀性、易储藏、易运输，因此正在得到更加广泛的应用。与管道煤气年增长2%相比，天然气在全世界消费年增长高达1000。有报告显示，1999-2001年间，全球液化天然气市场的年产量约为700万t，而到2010年，预计年产量将达到5500万t。
而且煤炭仍被广泛使用，约占全球能源消耗的30%。但它不是一种清洁的能源，燃烧过程中释放的CO2占全球排放的44%。天然气是一种有效的替代能源。实际上，这种资源十分丰富，并有多种用途。天然气的显著优点是在发电过程中，释放的CO22比煤炭发电的释放量少一半。
二、天然气处理厂灭火系统潜在的安全问题
LNG虽是在低温状态下储存、气化，但和管输天然气一样，均为常温气态应用，这就决定了LNG潜在的危险性。
1、窒息危险
因为天然气快速汽化膨胀，替换了空气里面的氧气，对天然气处理厂设施四周的工作人员，比如：管理人员、员工和后续来到的救援人员来说有窒息的风险。
2、火灾危险性
天然气蒸气的点火能不大，只有0.33ml。假如天然气泄漏之后，可燃蒸气云遭遇点火源，就会马上产生火灾。大部分专家提出池火是天然气最明显的风险，其热辐射会对远距离的人以及设备产生危害。上述火灾的燃烧范畴、火焰高度和破坏性和天然气泄漏量、泄漏率、四周氛围和气候等状况有密切的关系。据国外相关模拟试验，大规模天然气泄漏火灾的热辐射会对周边500~2000m范围的人员安全造成影响。另外，火灾产生的热量与天然气的超低温交替，容易对天然气贮存、运输装备产生二次损害。
3、爆炸危险
天然气蒸气的爆炸极限很宽，假如泄漏地区在比较密切的地方，或空气流通不顺畅，就会造成爆炸性混合气体，进而产生爆炸事件。另外，如果天然气在水上运输时发生泄漏，由于相对陆地土壤和大气，水所能提供的汽化热能要多得多，因此容易以非燃烧性爆炸形式迅速汽化。
4、很多天然气处理厂对灭火系统安全认知度低
天然气在物理特点上明显更加安全稳定，此外其火灾危险性也十分容易辨认，但是此时天然气一样也是危险品，在特殊的环境下容易造成火灾以及爆炸，尤其是因为本身特征，天然气火灾与爆炸的危害性明显、牵连面宽泛。将可燃蒸气云当做案例，通过风力的影响，可燃蒸气云能漂浮到很远的地区，造成四周地区火灾，危害十分显著，国外天然气事故的案例全面展现出它的危险性。此外，由于城市是天然气的主要使用区域，许多天然气建设于城市之内或周边地区，加之天然气火灾波及面广的特性，必然增加了天然气事故的破坏性。
在日常的消防安全监督检查中，很多处理厂对天然气的特性认识方面存在偏差，过多强调了天然气的物理安全性，而对天然气灾难事故的危害性重视不足。根据以上分析，大部分天然气处理厂在灭火系统安全观念不强，一般展现为规章体制不健全，对前线支援培训不够，缺少对应的处理预案以及突发事故处理体制等。天然气是危险性很高的燃料，其安全需要灭火系统以及硬件设备的确保，也要软件设备的健全。
液化天然气灭火系统的消防安全监督检查是一项十分细致的操作性很强的工作，在城市快速发展的今天，灭火系统的消防安全监督面临的环境更为复杂，经常出现许多意想不到的问题。这就客观上要求消防法规设计的详细和周密，特别是需要一些原则性的规定和基本的测算方法，以适应千变万化的现实需要。
三、加强天然气处理厂灭火系统安全的建议
根据国家标准，LNG储罐消防系统的消防设计应包括：固定水喷雾灭火系统、固定干粉灭火系统、高倍数泡沫灭火系统和手提式灭火器。
1、建立固定式高倍数泡沫灭火系统
灭火泡沫主要用作降低LNG集液池火的热辐射，在火灾中还没有燃烧的泄漏气体更平稳的发散，集液池也需要设定一定高度的高倍数泡沫灭火体系。 两个LNG储罐使用相同的集液池，因此上述灭火系统需要装置在集液池上。 不同的集液池都设置了单独的泡沫单元，泡沫液配比方式需要是管线式比例混合器，配常压泡沫液罐。其中具体的沫混合液浓度是3%。 混合液存存放罐容积需要高于200%的必须泡沫液量。泡沫单元增加就地开关，其位置需要最少远离集液池20m的平稳地区。泡沫系统的开启需要增设手动以及就地管控开关。 另外，上述系统需要具备自主开启作用，不同的LNG集液池里面的三个溢流探测器有2个是在信号状况下自主启动。
2、建立LNG处理厂事故应急管理
根据国内天然气处理厂的实际情况，最大限度、最少费用处理目前天然气处理厂的灭火系统、设备与规范之间的衔接与规范不完善的问题，提出组建专家论证体制，正确处理天然气灭火系统的安全难题。专家论证机制应包括两方面内容：针对已有天然气处理厂的灭火系统与设施进行论证，重点关注已有灭火设施与新规范之间的偏差，因地制宜提出相关意见建议；对于新设立的天然气处理厂的灭火系统的设施，针对规范中尚无规定且存在明显争议的地方进行论证，形成合理的意见建议，作为施工和监督依据。专家论证意见作为最终依据，具有法律效应，各有关单位应严格执行。此外，制定专家团队创建体制，对专家资格进行全面的审核，保证专家团队具备充足的威严。另外，专家团队创建需要让设计方、施工方以及监督方一起加入，且在相关单位报备，保证专家团队的公平性。
还应该针对LNG的事故特点，建立LNG工厂事故应急处理领导小组，制定事故处理预案。其目的是为了在发生事故时，能以最快的速度发挥最大的效能，有序地实施救援，达到尽快控制事态发展，降低事故造成的危害，减少事故损失（人员伤亡、财产损失、环境污染）。应急预案主要包含：危险目标；应急救援组织机构、人员和职责；报警、通迅联络方式；人员紧急疏散、撤离；应急救援保障一一内部保障、外部救援；预案分级响应条件；事故应急救援关闭程序；应急培训计划；演练计划等。
3、建立被动灭火系统，确保液化天然气消防安全
LNG接收站火灾与炼油厂和天然气处理厂类似，防止火灾和低温事故的最基本、最简单的方式就是防止泄漏。 如果产品泄漏无法避免，则必须保护好周边的设备和支撑结构，以免发生冷脆、火灾。
有一种附加的保护措施就是提高设备及其支撑结构的强度，使其能在火灾中维持其结构的完整性，另一种是遮蔽保护暴露于火灾中的基本操作系统。 LNG接收站还应采取一些措施，在其他保护措施生效或危害源被消除前，防止设备及其支撑结构因遭受低温或火灾而失效。 被动防护不能扑灭火灾，但能提供时间来施行消除危险源的其它措施，如堵住泄漏源、灭火、采取缓解措施诸如提供消防冷却水或增加热量以避免氢脆等。被动防护的用量取决于事故的持续时间、构件的材料以及维护构件完整的重要性。被动防火和防冻应原则上遵循油气行业的成熟做法。
结束语
LNG处理厂灭火体系在国内依旧位于早期发展时期，尤其是我国还没有公开合适的与此有关的设计与施工要求，设计以及工程建设的时候也许会由于多种因素，产生还没有出现的安全风险。身为天然气工作人员，健全安全科技监管以及安全管理体制，强化对员工的培育，强化安全观念，才可以全面保证LNG处理厂的正常平稳运作，确保民众的安全。
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