本发明涉及设备安全技术领域，尤其涉及一种液化烃防泄漏注水系统及其注水方法，液化烃防泄漏注水系统，包括与球罐连接的进出水单元、监测单元和控制单元，监测单元监测球罐是否泄露，控制单元控制进出水单元向球罐注水或者回水，进出水单元包括依次连接的缓冲水罐、第一变频泵和分布器，分布器连接球罐底部的进水管路，缓冲水罐由下至上分为液相区和气相区，液相区连接消防管网，气相区分别连接真空泵、氮气供给装置和火炬管网，真空泵的出气口连通火炬管网。本发明能够效避免液化烃大面积泄漏挥发而发生火灾爆炸，消除了液化烃与现有消防系统互窜的风险，提升了系统整体安全等级和应急时效性，避免能源浪费和环境污染。