压缩天然气汽车加气站火灾预防与扑救工作初探

2017-10-23 10:19来源:中国消防在线 

  随着煤和石油资源的进一步开采,它们的储量越来越少,人们更加关注天然气资源的开发利用,因为天然气燃烧后对自然环境的污染更小,在许多国家和地区压缩天然气( CNG)汽车倍受青睐,CNG加气站的建设变得尤为重要,随着压缩天然气加气站的进一步推广,加气站安全事故的频繁发生给加气站消防安全提出了严重考验。随着压缩天然气加气站的普及,随之而来的火灾危险性也在不断的增大,已经发生的多次火灾爆炸事故在提醒着我们,安全问题不容忽视,我们应该正确的看待压缩天然气加气站的安全问题,用科学的态度来对待压缩天然气加气站的火灾危险性问题,把事故的发生率降到最低。

  一. CNG加气站的火灾危险性分析

  1、天然气具有危险性

  天然气,是一种多组分的混合气态化石燃料,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,由于其属于易燃类混合气体,一旦接触明火,瞬间即可引发爆炸燃烧,对储罐区造成无法弥补的损失,由于其特有的性质,导致其一旦发生泄漏事故并引发火灾,通常情况下极难施救,往往导致罐体破裂,引起大面积火灾。

  2、压缩天然气加气站的火灾危险性分析

  (1) 易发生泄漏。加气站内的工艺过程都是在高压的环境下进行的,这样容易使工艺管网发生泄漏现象,可能外泄的地点很多导致难以准确判断,一旦天然气发生泄漏,瞬间即可导致高大建筑引起猛烈立体燃烧,严重时甚至可以导致爆炸。

  (2) 高压运行危险性大。目前国内润需的压缩天然气充装的追高压力上限为25MPa,一旦超过临界值,极有可能发生爆炸。倘若加压设施和钢瓶的质量不能达到指定要求,略有闪失,便会引发爆炸和火灾。高压运行的设备由于管路不通或是阀门失灵极易超压,一旦系统压力超过了其能够承受的允许压力和设备的强度极限,最终将导致局部炸裂甚至于爆炸。

  (3) 气体本身性质。天然气中未脱干的游离水和天然气所携带的硫化氢混合生成酸,容易腐蚀钢瓶。

  (4) 工艺设备连续,事故影响大。站内工艺设备都是互相关联的一个整体,只要某个部分发生障碍,就会严重影响整个系统的安全正常运转。整个工艺系统都会受到牵连。

  (5) 火灾扑救不利,导致灾害扩大。如果不能迅速地对发生气体燃烧的设备进行降温冷却,将会导致气站系统中的管道和容器升温,管内和设备的气压急速上升,若应急安全装置不畅,那就很可能发生大范围的爆炸。但如若伴随着火势过大而引发过快升温进而造成压力过快上升也可能引发剧烈的爆炸事故。另一种情况,燃烧是放热反应,升温使容器内气体膨胀,造成很大的压力,导致安全阀损坏和气体外泄,天然气与空气迅速混合达到爆炸极限时,一有火源靠近,瞬间即可引起爆燃。

  二. CNG加气站的火灾预防

  1 、防火间距符合要求。天然气加气站内设备及储气瓶组合与周围建、构筑物等的防火间距应满足《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2012的规定。加气站内的总平面应根据《建筑设计防火规范》GB50016和《城市燃气设计规范》GB50028来布置,加气站生产、办公场所必须分区设置。

  2、天然气质量符合标准。由于天然气属于一种气态混合物,当杂质较多时也在一定程度上加大了天然气燃烧爆炸的危险程度,因此,依照国家关于天然气质量标准的相关规定要求,当天然气加气站储存的天然气硫化氢含量接近或大于15mg/m3的临界值时,必须设置对应的脱硫装置。

  3、 设置安全保护装置。为保证天然气加气站充装等作业工序时的安全,应当在远离作业区的天然气进站管道上设置紧急手动截断阀,当天然气发生泄漏事故后一旦出现自动系统因故障等原因失灵后,可有工作人员通过手动及时关闭截断阀,切断天然气来源,防止事故危害性的进一步扩大。手动紧急截断阀应选取在事故发生时能够及时有效地切断气源的位置。

  4、控制和消除引火源。为了控制和消除引火源,避雷针等防雷设计设施应设置在加气站站房和罩棚上方。金属附件如管道、法兰、设备、储气瓶组等均应采用电气连接同时接地,在雷雨天气进行加气作业以及乱接电线、违规用电等行为必须严格禁止。此外,作业时不得使用电气焊等容易产生明火的的装置,严格控制用火,严禁烟火和明火,防止摩擦撞击生火。

  5、采取通风措施。由于爆炸性混合物必须满足达到爆炸下限的条件后遇明火才会引起燃烧,因此,在天然气加气站中设置适当的通风设施是减少爆炸燃烧事故发生的有效措施。在使用自然通风设施应尽量将建筑开口部位选择在天然气容易泄漏的部位,位置可适当选择高于中性面的部位,以减少泄露天然气对被困人员的伤害程度。此外,为了保证通风效果,通风口一般情况下不得少于4个,以便发生紧急情况时能够快速排出可燃气体以免爆炸。如果建筑物可能泄露天然气,应主要采用向上排风的方式。

  三、 CNG加气站的火灾扑救

  1、加强第一出动,保障力量充足

  (1)调集充足的作战力量。此类火灾发展变化快、场面大,因此所需各种灭火力量多,能否及时有效调集作战力量,是该类火灾扑救成功与否的首要环节,必须要坚持“一次性调足力量,快速救人、冷却和灭火”的原则,第一时间调集足够的灭火救援力量,调集如重型水罐车、高喷消防车、照明车、防爆通信、侦检、化学事故抢险救援车、干粉车、泡沫车、照明车、火星熄灭器等。防止零敲碎打,贻误战机。

  (2)准备充足灭火药剂。扑救此类火灾扑救时间长,用水、泡沫灭火剂量大,应成立专门的供水小组和药剂保障小组,拟定供水方案和灭火剂调动方案。每个战斗段安排一名干部负责灭火剂保障指挥,统筹安排,确保重点,灵活采取多种方式,保证现场灭火剂供给不间断。尽量利用着火区域周围的高压消火栓(泡沫栓)直接出水冷却灭火。利用附近消火栓,直接向消防车供水灭火。

  2、搞好火情侦察,准确掌握火情信息

火情侦察应贯穿灭火救援行动的始终,严密监视火场变化。责任区消防中队到场后要首选通过外部观察、询问知情人和运用仪器检测,迅速了解情况,取得单位的设备安装图、单位平面图、工艺流程图等图纸资料。询问单位技术人员和厂消防人员,做好火场情况的收集工作,为初步灭火作战和后援力量到达实施总攻提供有力依据。迅速查明   (1)着火罐的类型、直径、高度、油品性质、储油高度、底水厚度及油罐可能的破坏情况等。(2)火场周围的环境及可供进攻的线路,油品外溢流敝或油罐破坏的可能部位。(3)着火部位、燃烧形式及对周围的威胁程度。(4)观察火焰颜色,判断有无产生爆炸的可能性。

  3、 统一组织指挥,明确人员职责

  要坚持火场指挥部指挥的原则。指挥部作战指挥一般是发生了重大火灾,或者火势有大规模发展蔓延的趋势,当总(支)队相关领导先后赶赴火场,形成一个指挥群体的指挥形式,现场的指挥要坚持令出一人。多人下令,部队执行势必造成火场混乱,也就没有步调一致的统一行动。火场指挥部就是要统一指挥,统一步调,为灾情的合理、科学、快速处置提供战勤保障、提供决策。

  4、战勤保障到位,加强安全防护

  战勤保障大中队要解决好参战官兵的饮食问题和临时住宿问题,以保障参战官兵及协同作战力量不致风餐露宿,并优先保障一线战斗员的供给,确保部队战斗力不因保障不到位而缩减;要确保备用库分油料库、灭火剂库、被装库、充气设备库,并配足配齐各库的物资,保证救援物资供应不中断。科学测定评定火灾现场的危险程度,划定重度危险区、中度危险区、轻度危险区、安全区,设置安全警戒线。重度危险区内要确实选择作战经验丰富的专勤人员进入可燃气体泄漏区域、水枪阵地和操作处置区域,应判断行动的安全性,具有应急安全措施,采取一级安全防护。参战的消防指战员应事先明确紧急撤退时,人员、车辆撤退的信号、路线和注意事项。

  5、科学制定灭火战术,充分利用火场资源

 (1)固移结合,冷却抑爆。火灾发生初期,在到场力量不足的情况下,要充分发挥固定和移动冷却设施的作用,加强对着火区域及临近装置的冷却。

 (2)阻截火势,防止蔓延。首要的任务是控制火势发展,消除火势的蔓延扩大,要设法冷却燃烧结构,或降低燃烧强度,防止引燃建筑物,扩大火势,遇到这种情况,应集中力量,消除火势对生产、储存设备的威胁,制止火势蔓延扩大。

 (3)分割包围,逐步消灭。针对这种燃烧特点,应采取分割包围战术,集中力量包围燃烧区域,集中优势力量灭火,速战速决。