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文档简介

探索LNG(液化天然气)加气站的消防安全对策——LNG站在建设中采用的标准问题勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01LNG加气站概述02LNG的特性与火灾危险性分析03LNG加气站建设标准与规范04LNG加气站消防安全要点CONTENTS目录05LNG加气站安全操作规范06LNG泄漏与火灾应急处置07LNG加气站人员安全培训08LNG加气站消防安全案例分析01LNG加气站概述LNG加气站的定义LNG加气站的定义与功能

LNG加气站是专门用于储存、加压、计量及向LNG汽车等交通工具加注液化天然气的站点。LNG加气站的核心功能

核心功能包括LNG的储存、加压、气化、计量以及为LNG车辆提供燃料加注服务,满足不同型号LNG汽车的加气需求。LNG加气站的设施组成

主要由LNG储罐、低温泵、气化器、计量装置、加气机等设备组成,确保LNG从储存到加注的安全与高效。LNG加气站的分类及特点撬装式加气站撬装式加气站体积小、灵活便捷、成本低,所有工艺设备安装在一个橇块上,不依赖天然气管网,通过LNG槽车运输气源。标准式加气站标准式加气站充装量大,适用于重型车,通常具有较完善的储存、加压、气化及加气等功能设施。L-CNG加气站L-CNG加气站可同时提供LNG和CNG(压缩天然气),通过将LNG气化后压缩为CNG,满足不同类型车辆的燃料需求。移动式撬装加气站移动式撬装加气站具有高度机动性,可根据需求移动至不同地点提供加气服务,适用于临时或应急场景。LNG储罐系统LNG加气站的核心设备组成LNG储罐是储存LNG的核心设备,通常采用双层安全壳设计,内层为不锈钢材质,外层为碳钢材质,夹层填充珠光砂等绝热材料。其工作温度达-162℃,设计压力为1.2MPa,采用真空绝热技术存储,日蒸发率需小于0.3%。低温泵与泵撬低温泵用于输送LNG,泵撬则集成了泵等设备,实现卸车、加气等功能。低温潜液泵输送介质为LNG,流量可达340L/min,电机功率≤11KW,转速范围1500~6000r/min,工作压力≤1.6MPa,设计温度-196℃~55℃。泵撬充装速度≤160kg/min,使用前需检查安全旁通放散阀、安全阀进口截止阀门状态。LNG加气机加气机是向LNG汽车加注燃料的关键设备,工作介质为LNG,加气速度3~80kg/min,计量准确度为1.0级,重复性0.5%,工作压力1.6MPa,设计温度-196℃~55℃。具备双重拉断保护、标配真空加气软管、高亮度大屏显示等功能,计量采用质量流量计。气化与调压设备气化系统包括开架式气化器、浸没式气化器等,将低温LNG加热气化为常温天然气。调压设备用于将气化后的天然气压力调节至合适范围,确保加气过程稳定。这些设备设计需考虑热效率和安全性,以适应LNG加气站的工艺需求。

LNG加气站的发展现状与趋势国内外发展现状LNG加气站在国内外发展迅速,已成为LNG汽车的主要燃料供应方式之一。截至近年,多地持续推进LNG加气站建设,如重庆渝蓉高速围龙服务区LNG加气站投用后单日可服务约400辆重卡。

技术创新方向LNG加气站将不断提高设备性能,实现自动化、智能化和高效化,降低运营成本,提高安全性。例如采用高效真空绝热储罐降低蒸发率,应用红外成像等先进泄漏检测技术。

未来发展趋势随着LNG汽车技术的不断发展和环保政策的加强,LNG加气站数量和规模将持续扩大。多地已出台相关布局建设方案,计划在未来几年新建近百座LNG加气站,推动清洁能源在交通领域的应用。02LNG的特性与火灾危险性分析LNG的定义及物理化学特性LNG的定义液化天然气(LNG)是天然气经净化处理(脱除CO₂、硫化物、重烃、水等杂质)后,在常压下深冷至-162℃,由气态变成液态的产物,其体积约为相同质量天然气体积的1/620。超低温特性LNG在常压下的沸点约为-162℃,储存温度需维持在此低温,其工作温度通常为-162℃,设计温度可达-196℃,对储存设备的绝热性能和材料耐低温性有极高要求。易燃易爆性LNG主要成分为甲烷,蒸发后形成的气体在空气中的爆炸极限为5%-15%,遇火源易引发火灾或爆炸,点火源包括静电、明火、热表面、电气火花等。密度与扩散性LNG液态时密度约为0.45g/cm³(重量约为同体积水的45%),泄漏后迅速气化,气态密度比空气小,易向上扩散,但在密闭空间或低洼处可能积聚形成爆炸性混合物。高热值与环保性LNG具有高热值,每立方米燃烧产生的热量约为35MJ,是高效清洁能源,燃烧后主要产生二氧化碳和水,相比传统燃料能有效减少污染物排放。

LNG的易燃易爆性分析LNG的燃烧特性LNG主要成分为甲烷,其在空气中的爆炸极限为5%-15%,遇火源易引发大火,且燃烧速度快,火焰温度高,热辐射强。

LNG的蒸发与扩散风险LNG泄漏后迅速气化,体积可扩大约600倍,形成的可燃气体云密度比空气小,易向上扩散,增加火灾爆炸的风险范围。

点火源的多样性加气站内可能存在的点火源包括静电、明火、电气火花、热表面等,需严格控制以防止引燃泄漏的LNG蒸气。

爆炸威力与后果LNG蒸气云一旦发生爆炸,威力巨大,可造成设备损坏、人员伤亡及周边环境破坏,历史案例显示其对生命财产安全构成严重威胁。01LNG的低温危害及扩散性风险LNG的超低温特性与危害LNG在常压下的沸点约为-162℃,其超低温特性会导致接触的皮肤组织迅速冻伤,严重时可造成细胞坏死和永久性损伤。02低温对设备的影响与脆化风险低温环境会使金属材料发生脆化,降低设备结构强度,可能导致储罐、管道等设施在操作或压力变化时出现裂纹或破裂,引发泄漏。03LNG泄漏后的气化与扩散特性LNG泄漏后吸收周围热量迅速气化,体积可扩大约600倍。其蒸气密度大于空气,易在低洼处积聚,形成大范围可燃气体云团,增加火灾爆炸风险范围。04环境因素对扩散的影响风速、温度、地形等环境因素会显著影响LNG蒸气云的扩散速度和方向。静风或低风速条件下,蒸气云扩散缓慢,易形成高浓度区域;复杂地形可能导致气体滞留,延长危险暴露时间。LNG加气站火灾风险源识别设备设施风险源储罐、管道、阀门等静密封点(法兰、螺纹连接)和动密封点(泵密封、阀门填料)易因老化、腐蚀导致LNG泄漏;加气机、泵撬等设备故障可能引发泄漏或点火源。操作行为风险源操作人员未按规程进行加气、卸车作业,如违章操作紧急切断系统;未有效控制静电(如未使用防静电工具、未进行人体静电释放);违规在站内使用明火或非防爆设备。环境因素风险源雷击可能导致设备损坏或引发火花,需安装防雷设施;高温、高湿环境加速设备老化,影响消防设施性能;站内通风不良易导致泄漏气体积聚,增加爆炸风险。外部输入风险源周边区域火灾蔓延至加气站;外来车辆带入火种或未熄火进入站区;邻近工地施工产生火花或明火,威胁站内安全。03LNG加气站建设标准与规范

选址与布局的标准要求选址安全距离规定LNG加气站应选择在交通便利、远离居民区和火源的地方,确保与周边建筑、设施保持足够的防火间距,防止火灾蔓延。

总平面布局设计规范加气站内应合理规划LNG储罐、加气设备、卸气柱等设施的位置,确保工艺流程顺畅、安全,设备和建筑之间保持足够的防火间距。

区域功能划分原则站内需划分明显的储存区、加气区、卸车区等功能区域,各区域之间设置必要的隔离设施,避免相互干扰,降低安全风险。

防火间距与隔离的规范防火间距的定义与设置要求防火间距是指加气站内各设施之间、设施与站外建构筑物之间的最小安全距离,用于防止火灾蔓延。根据行业标准,LNG储罐与明火或散发火花地点的防火间距不应小于30米,与民用建筑的防火间距需根据储罐容积和建筑性质确定。

站内设施布局的隔离原则站内应合理划分储存区、加气区、卸车区等功能区域,各区之间设置不燃烧体实体围墙或隔离带。例如,储罐区与加气区之间的防火间距不应小于15米,且需设置独立的疏散通道,确保各区相对独立,降低火灾相互影响风险。

隔离带与防护屏障的设置标准加气站应在储罐区、加气岛等危险区域周边设置宽度不小于2米的防火隔离带,隔离带内严禁种植易燃植物或堆放杂物。同时,可采用防火墙、防火卷帘等防护屏障,其耐火极限不应低于3小时,有效阻断火势蔓延路径。

外部环境的隔离要求加气站选址需远离居民区、学校、医院等敏感场所,与铁路、公路等交通干线的防火间距应符合国家规范。例如,与高速公路的防火间距不应小于50米,与铁路线的防火间距不应小于30米,以减少外部火源对站内设施的威胁。

设备设施配置的标准储罐系统配置标准LNG储罐应采用真空绝热结构,内层为不锈钢材质,外层为碳钢材质,夹层填充珠光砂等绝热材料,设计压力应满足储存要求,日蒸发率应小于0.3%,并配备安全阀、压力表等安全附件,设计温度为-196℃,工作压力为1.2MPa。

加气设备配置标准加气机应具有防爆、防静电功能,加气速度为3~80kg/min,计量准确度为1.0级,重复性为0.5%,工作压力≤1.6MPa,设计温度-196℃~55℃,配备双重拉断保护、真空加气软管及紧急停机按钮,金属键盘配置,可选配防爆小票打印机。

泵与管线配置标准低温泵用于输送LNG,泵撬充装速度≤160kg/min,工作压力≤1.6MPa,设计温度-196℃~55℃,泵池工作压力1.6MPa;管道系统采用不锈钢材质并配备完善的保冷措施,所有连接处均采用专用密封材料,耐压压力<1.6MPa。

消防设施配置标准加气站内应配置固定式灭火系统(如水喷淋系统)、移动式灭火器(干粉、二氧化碳灭火器等)、紧急切断阀、消防报警系统(烟雾探测器、火焰探测器),消防设施布局应确保紧急通道畅通,设备均匀分布,定期检查维护,确保完好有效。国家及行业相关建设法规解读

国家层面核心法律法规《中华人民共和国消防法》明确LNG加气站消防安全管理基本要求,包括消防设施配备、制度建立及定期演练。《危险化学品安全管理条例》规范LNG作为危险化学品的储存、运输等环节安全管理。《特种设备安全监察条例》对LNG储罐、压力容器等特种设备的设计、制造、使用提出安全规定。

行业安全标准体系设计规范方面,需遵循《液化天然气(LNG)加气站设计与施工规范》,确保站址选择、总平面布置等符合安全要求。设施标准上,LNG储存设施需符合ISO13623国际标准,泄漏检测与报警系统应满足APIRP14C行业标准。操作规范要求配备紧急切断系统,如APIRP14F所述,以在紧急情况下迅速切断气源。

地方性法规与实施细则地方政府依据国家法规和行业标准,制定具体实施办法,如部分城市对加气站与居民区、火源的安全距离有明确规定。例如《湖南省高速公路LNG加气站和加氢站布局建设方案》提出2027年底前新建近百座LNG加气站的规划,同时明确建设中的安全规范。04LNG加气站消防安全要点消防设施的配置与要求

固定式灭火系统LNG加气站应配备水喷淋系统等固定式灭火系统,用于快速响应初期火灾,及时控制火势蔓延。

移动式灭火器材加气站内需配置干粉灭火器、二氧化碳灭火器等多种类型的移动式灭火器,便于员工迅速应对不同类型的初期火灾。

紧急切断系统安装紧急切断阀,能在发生泄漏等紧急情况下迅速切断气源,防止火势扩大,是保障加气站安全的重要设备。

消防报警系统安装消防报警系统,包括烟雾探测器和火焰探测器,确保火灾能被及时发现并报警,为应急处理争取时间。

泄漏检测与报警系统01系统组成与核心功能泄漏检测与报警系统通常由气体探测器、报警控制器、手动报警按钮及声光报警器组成,核心功能是实时监测LNG泄漏并触发多级报警,为应急处置争取时间。

02探测器类型与安装要求加气站常用高灵敏度可燃气体探测器(检测甲烷浓度)、低温探测器(监测-162℃低温泄漏),需安装在储罐区、泵撬、加气机等泄漏高风险区域,且间距不超过6米。

03报警阈值与响应机制系统设定一级报警阈值(可燃气体浓度10%LEL)和二级报警阈值(20%LEL),一级报警触发声光提示,二级报警联动紧急切断阀并启动通风系统,同时向监控中心发送信号。

04定期校准与维护要求探测器需每月进行零点校准和灵敏度测试,每年进行全面性能检测,确保在-196℃至55℃环境下稳定工作,响应时间不超过30秒,误报率低于0.1次/年。紧急切断系统的设置与操作系统构成与关键组件紧急切断系统主要由紧急切断阀、传感器、控制单元及手动触发装置组成。紧急切断阀通常安装在LNG储罐出口、泵撬进出口及加气机前,采用气动或电动驱动,确保在紧急情况下迅速切断气源。触发条件与自动响应机制系统可通过泄漏检测信号(如可燃气体浓度超标)、火焰探测信号、储罐压力异常或紧急按钮触发。当检测到险情时,控制单元在0.5秒内发出指令,关闭所有相关紧急切断阀,形成安全隔离区域。手动操作流程与规范操作人员需熟记手动紧急切断按钮位置,按下后应立即确认阀门关闭状态(通过现场指示灯或压力变化)。操作后需记录触发原因,并在故障排除后按规程复位系统,严禁未经授权擅自操作。定期测试与维护要求每月进行一次手动触发测试,每季度进行自动联动测试,确保阀门动作响应时间≤1秒。每年对切断阀密封性、控制线路及传感器灵敏度进行全面检测,测试结果需存档备查。

防静电与防雷措施

静电危害及产生原因LNG加气站在加注过程中,液体与管道、设备摩擦易产生静电积聚,若未妥善处理,放电时可能引燃气雾或可燃气云,导致火灾爆炸事故。

防静电接地系统要求储罐、管道、加气机、运输车辆等设备需设置专用防静电接地装置,接地电阻应≤10Ω,且定期检测确保有效;操作人员需穿戴防静电工作服、手套和鞋具。

防雷设施配置标准加气站应安装独立避雷针或避雷带,保护范围覆盖储罐区、加气区等关键区域,接闪器、引下线及接地装置需符合《建筑物防雷设计规范》,接地电阻≤4Ω。

定期检测与维护要求每月对防静电接地、防雷设施进行外观检查,每半年进行一次接地电阻测试;雷雨季节前需强化检测,确保设备在恶劣天气下可靠运行。05LNG加气站安全操作规范

储罐安全操作要求日常巡检与参数监控定期检查储罐压力、温度,确保在安全范围内,储罐压力一般应控制在1.2MPa以下,工作温度维持在-162℃左右,保障设施无泄漏。

充装与使用量控制卸车时,储罐极限充装量不超过有效容积的90%,使用余量不低于10%,防止超压或抽空对储罐造成损害。

紧急切断装置操作掌握紧急切断阀操作方法,遇险情如泄漏、超压等情况,立即切断气源,防止事故扩大,紧急切断阀应定期测试确保功能正常。

真空度检测与维护储罐应每隔一年进行一次真空检测,热罐真空度应小于1Pa,冷罐真空度小于0.5Pa,出现“冒汗”或结霜且压力快速上涨时,需紧急处理并转移液体。

加注作业安全操作规程作业前准备与检查检查加气机、软管及连接件无损坏,确保密封性良好;车辆停靠指定区域并使用轮挡固定,关闭发动机及电气设备。

规范加注操作流程操作人员需确认车辆储罐压力、液位正常,连接加气枪并进行气密性检查;启动加注系统后实时监控压力、流量及温度,严禁超量加注(不超过储罐有效容积的90%)。

加注过程安全监控加注期间密切观察有无泄漏、结冰或异常声响,严禁非操作人员靠近;发现泄漏立即停止作业,关闭加气机及车辆储罐阀门,疏散至安全区域。

作业完成与收尾加注结束后关闭加气机及车辆阀门,泄压后平稳拔出加气枪并归位;清理作业现场,确认无遗留隐患后方可允许车辆驶离。专用运输车辆技术要求运输车辆安全管理规范LNG运输需使用具备真空绝热结构的专用槽车,设计压力应满足储存要求,并配备安全阀、压力表等安全附件,确保LNG在-162℃超低温下的安全运输。运输前安全检查制度每次运输前必须对车辆储罐、阀门、连接件、紧急切断装置等进行全面检查,确保无泄漏、压力正常,轮胎、制动系统等符合安全行驶条件。运输过程监控管理实施全程GPS监控,实时追踪运输路线、车速及储罐压力、温度等关键参数,配备押运人员,严格遵守危险品运输路线和时间规定,禁止在人员密集区域停留。驾驶员与押运员资质要求驾驶员和押运员必须经过专业培训并取得相应资质证书,熟悉LNG特性、应急处理方法及消防器材使用,定期参加安全再培训。应急处置预案与演练制定详细的运输途中泄漏、火灾、交通事故等应急预案,配备专用应急工具和防护装备,定期组织模拟演练,确保紧急情况下能迅速有效处置。

设备日常检查与维护保养01日常巡检项目与标准每日检查储罐压力(正常范围0.4-0.8MPa)、温度(-162℃左右)及液位(不低于10%),确保无泄漏;检查加气机流量计、拉断阀及软管密封性,每周至少1次全面排查静电接地装置。

02定期维护保养计划每月对紧急切断阀进行功能测试,每季度校验安全阀(开启压力1.25MPa),每年进行储罐真空度检测(冷罐真空度<0.5Pa);低温泵运行4000小时需专业检修,加气机密封圈每2000次插拔更换。

03常见故障诊断与排除储罐压力异常时检查增压阀及绝热层,若出现“冒汗”或结霜可能为真空失效,需立即手动排压并转移液体;加气机泄漏优先检查内外密封圈,流量计结霜属正常现象,禁止包裹保温影响计量精度。

04维护记录与档案管理建立设备维护台账,详细记录检查数据、保养内容及更换部件信息,保存至少3年;采用信息化系统实时监控设备状态,数据异常自动预警,确保符合《压力容器安全技术监察规程》要求。06LNG泄漏与火灾应急处置LNG泄漏应急处理措施立即启动应急预案一旦检测到LNG泄漏,应第一时间启动加气站应急预案,明确应急指挥、抢险、疏散等各小组职责,确保应急响应迅速有序。迅速切断泄漏气源操作人员需立即关闭泄漏点上下游相关阀门,如储罐紧急切断阀、泵出口阀、加气机紧急切断阀等,防止LNG持续泄漏扩大险情。人员疏散与安全警戒立即组织泄漏区域内所有人员沿上风方向撤离至安全地带,并在泄漏点周围设置警戒区域,严禁无关人员进入和火源靠近。专业防护与泄漏控制抢险人员必须穿戴好防静电低温防护服、防冻手套、护目镜等个人防护装备,使用防爆工具进行泄漏点封堵或导流处理,避免低温冻伤。通风排散与气体监控开启加气站内防爆排风扇,加速泄漏LNG气化后的可燃气体扩散,同时利用泄漏检测系统实时监控气体浓度,确保低于爆炸极限。紧急联络与配合救援立即拨打消防救援电话(119)报警,说明泄漏情况、地点及有无人员被困,并向加气站负责人和相关主管部门报告,配合专业救援队伍开展处置工作。LNG火灾扑救方法

切断气源控制火势迅速关闭LNG泄漏源相关阀门,切断气源供应,防止火势因持续燃料补充而扩大。干粉灭火器初期扑救采用干粉灭火器对准火源根部喷射,扑灭初期火灾,操作人员需保持安全距离。冷却保护周边设备对储罐及周围设备进行喷水冷却,降低温度,防止热辐射引发二次灾害或设备损坏。泡沫覆盖抑制蒸发使用抗冻泡沫覆盖LNG泄漏区域,形成隔离层,阻止可燃气体蒸发和火焰扩散。人员疏散与救援流程

疏散路线规划与标识明确标示疏散路线和安全出口,确保在紧急情况下人员能快速、有序地撤离。人员疏散组织实施启动应急预案,按照预定疏散路线,引导站内人员和顾客迅速、有序地撤离到安全区域。伤员初步处理设立临时医疗站点,对受伤人员进行初步处理,并迅速转运至最近的医疗机构。救援队伍协调配合与当地消防部门协调,确保救援队伍能迅速到达现场并展开救援行动。

应急预案的制定与演练应急预案的制定原则应急预案制定需遵循科学性、实用性和可操作性原则,结合LNG加气站特点,针对泄漏、火灾、爆炸等风险场景,明确应急组织架构、响应流程和处置措施。

应急预案的核心内容包括风险评估与识别、应急组织机构与职责、报警程序、人员疏散路线、应急处置措施(如切断气源、灭火、泄漏控制)、应急资源保障(消防器材、防护装备)及后期处置等关键要素。

应急演练的类型与频率应定期组织桌面演练、功能演练和全面演练,其中桌面演练每季度至少1次,功能演练每半年1次,全面演练每年至少1次,确保员工熟悉应急流程和操作技能。

演练效果评估与持续改进演练后需对预案的科学性、响应速度、协调配合等进行评估,分析存在问题并修订完善预案,2025年某LNG加气站通过演练发现紧急切断阀操作延迟问题,经优化后响应时间缩短40%。07LNG加气站人员安全培训

培训内容与要求理论知识培训包括LNG的低温(-162℃)、易燃易爆(爆炸极限5%-15%)等基本特性,加气站设备如储罐、加气机的工作原理及安全风险,以及相关消防安全法规如《中华人民共和国消防法》《危险化学品安全管理条例》等。

实操技能培训涵盖LNG加注操作规程(车辆定位、设备检查、加注监控等步骤),泄漏检测与应急处理(如使用红外成像技术、紧急切断气源),消防器材(干粉灭火器、二氧化碳灭火器)的正确使用,以及个人防护装备(防冻服、防雾护目镜、防爆工具)的规范穿戴。

应急演练要求定期组织LNG泄漏、火灾等场景的应急演练,演练内容包括人员疏散(熟悉疏散路线和集合点)、初期火灾扑救(如使用干粉灭火器对准火源根部喷射)、与消防部门的协同配合等,每年至少进行2次,确保员工熟练掌握应急流程。

培训考核标准采用理论知识笔试(考核LNG特性、法规、应急预案等)与实操技能评估(考核设备操作、应急处置、消防器材使用等)相结合的方式,考核合格后方可上岗,不合格者需进行再培训直至通过。

个人防护装备的使用低温防护装备操作LNG时,员工必须穿戴专用低温防护服、防冻手套,防止LNG直接接触皮肤造成冻伤。防护装备应具备耐低温性能,能有效阻隔-162℃的低温。

头部与面部防护作业时佩戴合格安全头盔,保护头部免受意外伤害;使用防雾护目镜,防止低温液体飞溅及温差导致的视线模糊,确保操作视野清晰。

呼吸防护装备在LNG泄漏或火灾等紧急情况下,需佩戴空气呼吸器或自给开路式呼吸器,防止吸入泄漏的LNG蒸发气体或燃烧产生的有害气体,保障呼吸安全。

防爆工具配备在LNG加气站进行操作时,应使用防爆工具,如防爆扳手、防爆电筒等,防止产生火花引发火灾或爆炸事故,确保操作环境的安全性。

装备检查与维护定期检查个人防护装备的完好性,如防护服是否破损、手套是否老化、呼吸器压力是否充足等,确保装备在紧急情况下能正常使用,失效装备需及时更换。

安全意识与责任培养树立"安全第一"的核心思想强调将安全置于LNG加气站运营的首要位置,引导员工始终以高度警惕的态度对待各项操作,认识到任何麻痹思想都可能导致严重后果。

强化员工岗位安全责任感明确各岗位员工在LNG加气站安全管理中的具体职责,要求员工认真履行岗位职责,对本岗位的安全操作负责,确保每一项工作都符合安全规范。

培养严格遵守规程的操作习惯通过培训和日常监督,使员工深刻理解并严格执行LNG加气站的安全操作规程,杜绝违章操作,从根本上减少因操作不当引发的安全事故。

提升应急处置与自救互救能力定期组织应急演练,让员工熟悉应急预案和处置流程,掌握在突发情况下的应急处理技能和自救互救方法,确保在紧急时刻能够迅速、有效地应对。培训效果评估与考核理论知识考核通过书面测试评估员工对LNG消防安全理论知识的掌握程度,包括LNG特性、火灾危险性、消防设施

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