液化天然气加液枪(液化天然气火灾的灭火剂强度分析)

Posted 2023-06-01

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液化天然气加液枪(液化天然气火灾的灭火剂强度分析)

液化天然气发生火灾时，通常需要三种灭火剂来共同达到灭火目的。其中水主要用于冷却罐体或装置等，干粉灭火剂主要用于扑灭，泡沫灭火剂除了能够灭火以外，在处置液化天然气泄漏中，还有着隔离蒸气的重要的作用。

冷却水

液化天然气火灾的冷却面积分为着火罐冷却面积和相邻罐冷却面积，根据《原油和天然气工程设计防火规范》(GB50183-93)161规定，着火罐的冷却面积均按罐壁表面积的计算。相邻罐为距着火罐1.5倍直径范围内的储罐，冷却面积按其表面积的一半计算。

要注意的是，在液化天然气火灾中，水仅能用于冷却，错误的将水直接接触液化天然气可能发生更严重的危险。水灭火剂不但无法对气体火灾起到很好的抑制作用，而且在扑救液化天然气中，因为泄漏出的液化天然气其温度还是很低的，当用水直接接触低温的液化天然气时，由于水与液化天然气之间有非常高的热传递速率，液化天然气将激烈地沸腾并伴随大的响声、喷出水雾,导致液化天然气蒸气爆炸。而且如果已经发生了火灾，水还会增大液化天然气的气化速率因而将火焰高度增大6倍，辐射热增大3倍。

干粉灭火剂

干粉灭火剂作为气体火灾的常见的灭火剂，对于液化天然气火灾来说同样有效。干粉灭火剂的供给强度主要靠实验和经验来确定。由于目前液化天然气火灾较少，还没有成熟的经验来指导实践。笔者从干粉灭火剂的灭火机理和已有的相关规范来分析液化天然气火灾的干粉供给强度。

干粉灭火剂的灭火机理有化学抑制、冷却、隔离等作用。其中化学抑制作用是干粉的最主要作用，其灭火机理是消灭有焰燃烧过程中的自由基，切断了燃烧的链式反应。干粉灭火剂在燃烧中发生如下反应：的干粉灭火剂是会有消耗的，当干粉灭火剂不能接触火焰时，就不能起到灭火作用，即可以认为催化剂失效。干粉灭火剂的灭火灭火效率与既取决于其本身的性质，又取决于燃烧反应的剧烈程度。影响燃烧反应速度的因素主要有反应物本身的性质、温度、浓度、压强，催化剂等。所以本文就通过与液化石油气燃烧反应来比较分析液化天然的性质，从而大致确定液化天然气的干粉供给强度。

通过和液化石油气比较分析来分析液化天然气，液化天然气储罐和管道的设计压力一般为IMPa,液化石油气储罐的设计压力一般为1.5MPa,液化天然气的燃烧热为39.6MJ/m3,液化石油气的热值为92.110-121.417MJ/m\\液化石油气的压力和温度基本上是液化天然气的1.5和2.5倍。所以从理论上来说，在对于液化天然气储罐和管道的火灾，干粉灭火剂的供给强度可以比液化气储罐火灾的干粉供给强度低大致3倍。液化气的干粉枪供给强度为0.35]＜如0(干粉炮为1kg血％),那么干粉供给强度可以为0.12kg/m2-s(0.33kg/m2-s)o但是考虑干粉灭火剂的灭火机理，干粉要接触火焰才能起到灭火作用，所以考虑保护单位面积所需的干粉用量(如表3所示)。

表3干粉灭火用量㈣

一次进攻时间为25s,则干粉供给强度就等于保护对象每平方米表面积灭火剂用量除以一次进攻所需的时间。则碳酸氢钠灭火剂的灭火强度为0.35kg/m2s所以液化天然气的干粉供给强度可以取0.35kg/m2s(以上考虑的是干粉枪的供给强度，干粉炮的供给强度应大于干粉枪供给强度的2.8倍，可以取lkg/m%)。

泡沫灭火剂

高倍数泡沫灭火剂在液化天然气流淌火中能够发挥很重要作用，其可覆盖在液化天然气的表面防止液化天然气继续蒸发，从而达到灭火效果。对于利用高倍数泡沫来扑灭液化石油气和液化天然气流淌火，美国日本都进行了大量相关实验研究。公安部天津消防科研所根据其结论进行了相关验证。《高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范条文说明》(GB50196-93)囱规定了泡沫混合液的供给强度应大于7.2L/min-m2,发泡倍数宜为300-500倍，连续供给时间不低于40min。