LNG氣化站的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分析.doc

LNG氣化站的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)LNG氣化站具有接收槽車運(yùn)來(lái)的LNG，并進(jìn)行儲(chǔ)存、氣化、調(diào)壓、計(jì)量等功能。LNG氣化站主要功能是將LNG進(jìn)行氣化，將氣化后的天然氣輸送到用戶。1LNG氣化站的工藝和主要設(shè)備LNG通過LNG槽車運(yùn)至氣化站，通過卸車增壓器對(duì)LNG槽車進(jìn)行增壓，利用壓差將LNG送至氣化站的LNG儲(chǔ)罐。在工作條件下，儲(chǔ)罐增壓器將儲(chǔ)罐增壓到0.6MPa。增壓后將LNG送入空溫式氣化器，LNG與空氣交換熱量后轉(zhuǎn)化為氣態(tài)天然氣，天然氣出口溫度比環(huán)境溫度低10，壓力為0.450.60MPa，如果空溫式氣化器出口的天然氣溫度達(dá)不到5以上時(shí)，用水浴式加熱器加熱升溫，后經(jīng)調(diào)壓、計(jì)量、加臭后進(jìn)入城市管網(wǎng)。LNG氣化工藝流程方框圖如下所示：LNG槽車BOG加熱器車LNG儲(chǔ)罐空溫式氣化器水浴式氣化器卸車增壓器儲(chǔ)罐增壓器調(diào)壓 計(jì)量 加臭裝置城市管網(wǎng)LNG氣化站主要設(shè)備有LNG儲(chǔ)罐、空溫式氣化器、卸車增壓器、儲(chǔ)罐增壓器、BOG加熱器、水浴式加熱器、調(diào)壓、計(jì)量、加臭裝置等。2LNG氣化站運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)2.1 LNG的特性（1）火災(zāi)爆炸LNG是以甲烷為主的液態(tài)混合物，具有天然氣的特性，與空氣混合能形成爆炸性混合物，爆炸極限為5%15%。常壓儲(chǔ)存溫度約為-162。LNG泄漏后通過吸熱氣化后蒸發(fā)，會(huì)生成白色蒸氣云。LNG密度約為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣態(tài)體積的600倍。（2）低溫由于LNG是深冷液體，大量泄漏后由于不能及時(shí)蒸發(fā)會(huì)對(duì)其周邊設(shè)施形成危害，同時(shí)低溫液體對(duì)人員也會(huì)產(chǎn)生低溫灼燒、凍傷等危害。站內(nèi)的裝置設(shè)施接觸到LNG泄漏后的液體，會(huì)變脆、易碎，或者產(chǎn)生冷收縮，形成材料脆性斷裂。2.2 LNG氣化站運(yùn)行危險(xiǎn)性LNG氣化站在運(yùn)行過程中工藝過程處于帶壓狀態(tài)，所以工藝裝置很容易發(fā)生泄漏，另外管道焊縫、閥門、法蘭等處也容易發(fā)生泄漏，泄漏的LNG一旦遇到火源，即刻會(huì)發(fā)生火災(zāi)或爆炸。氣化站運(yùn)行過程可能存在多種火源，如出入的車輛、手機(jī)電磁火花、釘鞋摩擦、撞擊火花、雷擊等。LNG氣化站運(yùn)行中在卸車過程、氣化過程、檢維修過程都有可能出現(xiàn)LNG泄漏而產(chǎn)生火災(zāi)爆炸和凍傷危險(xiǎn)。（1）卸車過程LNG儲(chǔ)罐在進(jìn)液前需預(yù)冷，如預(yù)冷速度過快有可能使儲(chǔ)罐發(fā)生脆性斷裂而引發(fā)泄漏事故，易使現(xiàn)場(chǎng)操作人員造成凍傷傷害。卸車過程隨著液體進(jìn)入儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐液位升高，會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐壓力升高，LNG儲(chǔ)罐若壓力控制不善會(huì)引起儲(chǔ)罐超壓，可能發(fā)生壓力容器爆炸而引發(fā)火爆炸災(zāi)事故。LNG儲(chǔ)罐在進(jìn)液過程中有可能會(huì)超限，液位超限可能使多余液體從溢流閥流出，發(fā)生泄漏事故。LNG儲(chǔ)罐一般是采用珠光砂填充絕熱形式，雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外筒之間用珠光砂填充并抽真空絕熱，所以LNG儲(chǔ)罐如果真空被破壞會(huì)使絕熱性能下降，從而引起儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG因受熱而發(fā)生大量氣化，氣化后儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力會(huì)快速上升，很容易引起儲(chǔ)罐超壓而發(fā)生壓力容器爆炸，造成火災(zāi)爆炸事故。（2）氣化過程LNG輸送時(shí)，LNG流經(jīng)的管道及閥門等設(shè)備會(huì)由于流動(dòng)和沖擊產(chǎn)生并積聚靜電，若LNG管路的無(wú)防靜電措施或防靜電措施不佳，則會(huì)產(chǎn)生并積聚較高的靜電，可能引發(fā)火災(zāi)爆炸和泄漏凍傷事故。氣化過程有可能因產(chǎn)生BOG而發(fā)生超壓事故，氣化過程如果壓力控制不當(dāng)或設(shè)備、管道及閥門等質(zhì)量問題引起LNG泄漏會(huì)有火災(zāi)爆炸和凍傷的危險(xiǎn)。（3）檢維修過程檢維修過程經(jīng)常使用焊接、切割動(dòng)火作業(yè)等作業(yè)，若違章動(dòng)火或防護(hù)措施不當(dāng)，易引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。3LNG氣化站的危害程度（1）LNG蒸氣云爆炸的TNT當(dāng)量假設(shè)1臺(tái)100m3的LNG儲(chǔ)罐，LNG儲(chǔ)罐的充裝系數(shù)取0.9，LNG密度取450kg/m3，根據(jù)TNT當(dāng)量的公式計(jì)算出物質(zhì)的TNT當(dāng)量：式中：蒸氣云當(dāng)量系數(shù)，一般取值0.04；液化天然氣總質(zhì)量，kg；液化天然氣燃燒熱；LNG蒸氣云的TNT當(dāng)量，見表1。表1 TNT當(dāng)量表物質(zhì)LNGLNG質(zhì)量（kg）40500LNG燃燒熱（kj/kg）48624TNT當(dāng)量（kg）17427由以上計(jì)算結(jié)果可知1臺(tái)100m3的LNG儲(chǔ)罐，如果LNG泄漏發(fā)生蒸氣云爆炸的TNT當(dāng)量為17427kg。（2）LNG蒸氣云爆炸的沖擊波傷害LNG以液態(tài)儲(chǔ)存，如果瞬間泄漏后遇到延遲點(diǎn)火時(shí)泄漏到空氣中，遇到火源，則可能發(fā)生蒸氣云爆炸。假設(shè)1臺(tái)100m3的LNG儲(chǔ)罐，LNG儲(chǔ)罐的充裝系數(shù)取0.9，對(duì)LNG儲(chǔ)罐采用蒸氣云爆炸超壓破壞模型進(jìn)行分析，可按下式預(yù)測(cè)蒸氣云爆炸的沖擊波的損害半徑：RCs（NE）1/3式中：R損害半徑，m；E爆炸能量，kJ；可按下式取E=VHC V參與反應(yīng)的可燃?xì)怏w的體積，m3；HC可燃?xì)怏w的高燃燒熱值，kJ/m3，（LNG的高燃燒熱值為39860kJ/m3）N效率因子，其值與燃燒濃度持續(xù)展開所造成損耗的比例和燃燒燃料所得機(jī)械能的數(shù)量有關(guān)，一般取10。Cs經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，取決于損害等級(jí)。損害等級(jí)和預(yù)測(cè)1臺(tái)100m3LNG儲(chǔ)罐爆炸的損害半徑計(jì)算結(jié)果見表2。表2 損害等級(jí)和1臺(tái)100m3LNG儲(chǔ)罐爆炸的損害半徑表?yè)p害等級(jí)Cs爆炸損害特性1臺(tái)100m3LNG儲(chǔ)罐爆炸的損害半徑（m）對(duì)設(shè)備的損害對(duì)人的損害10.03重創(chuàng)建筑物和設(shè)備1%死于肺部受損害50%耳膜破裂1820.06對(duì)建筑物造成外表?yè)p傷或可修復(fù)的損壞1%耳膜破裂1%補(bǔ)拋射物嚴(yán)重砸傷3630.15玻璃破碎被飛起的下班損傷9040.410%下班破碎240由以上計(jì)算結(jié)果可知1臺(tái)100m3LNG儲(chǔ)罐若發(fā)生蒸氣云爆炸，對(duì)周圍人員及財(cái)產(chǎn)均會(huì)造成一定損害，因此防止因LNG泄漏產(chǎn)生蒸氣云爆炸事故是安全工作的重點(diǎn)。4LNG氣化站的安全運(yùn)行措施4.1 安全技術(shù)措施（1）總平面布置LNG氣化站的總平面布置要嚴(yán)格遵守國(guó)家有關(guān)規(guī)范及規(guī)定要求進(jìn)行布置，保證安全及消防的要求；站內(nèi)功能分區(qū)要明確，工藝流程要順暢，布置緊湊，管線短捷；站內(nèi)人貨分流，以確保交通運(yùn)輸安全暢通。（2）工藝設(shè)備及管道LNG氣化站在滿足總平面布置要求的前提下，氣化站的工藝設(shè)備及管道的選擇和設(shè)置等是保證氣化站安全運(yùn)行的關(guān)鍵。LNG管道一般選用奧氏體不銹鋼無(wú)縫鋼管；輸送LNG低溫液體及BOG低溫氣體的管線需采取保冷措施；管道與設(shè)備管口及閥門均采用螺紋連接。LNG儲(chǔ)罐為壓力容器，在氣化站運(yùn)行過程可能會(huì)出現(xiàn)儲(chǔ)罐超壓，所以儲(chǔ)罐上必須設(shè)有安全閥；為了防止液位超限，儲(chǔ)罐上應(yīng)設(shè)置液位計(jì)，并設(shè)置液位上、下限報(bào)警和連鎖裝置。LNG儲(chǔ)罐區(qū)儲(chǔ)罐進(jìn)、出液管道上設(shè)氣動(dòng)緊急切斷閥，空溫式氣化器進(jìn)液管道上也設(shè)緊急切斷閥，緊急切斷閥氣源采用瓶裝氮?dú)猓獨(dú)夤艿涝O(shè)電磁閥，與儲(chǔ)罐液位和空溫氣化器溫度信號(hào)連鎖，當(dāng)發(fā)生緊急情況需要切斷時(shí)，切斷氮?dú)夤苈?，將管路放空，即可?shí)施切斷功能。LNG氣化器的液體進(jìn)口管道上設(shè)置緊急切斷閥，LNG氣化器和水浴式加熱器的天然氣出口應(yīng)設(shè)置測(cè)溫裝置，LNG氣化器進(jìn)口管道的緊急切斷閥應(yīng)與天然氣出口的測(cè)溫裝置連鎖。站內(nèi)可能發(fā)生可燃?xì)怏w泄漏的場(chǎng)所，應(yīng)分別設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)探頭及低溫檢測(cè)元件，并將信號(hào)引至控制室進(jìn)行聲光報(bào)警。（3）防雷防靜電措施LNG氣化站內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)的建、構(gòu)筑物的防雷設(shè)施和靜電接地設(shè)施應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。站內(nèi)所有電氣設(shè)備外殼應(yīng)一律接地，防止人身觸電。應(yīng)按規(guī)范要求對(duì)儲(chǔ)罐、管道、鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防雷接地，防止雷電引起火災(zāi)和爆炸事故。（4）消防措施LNG氣化站的排水系統(tǒng)應(yīng)采取防止LNG流入下水道的措施；站內(nèi)具有火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)的建、構(gòu)筑物、LNG儲(chǔ)罐和工藝裝置區(qū)都應(yīng)配置小型干粉滅火器。4.2 管理措施安全生產(chǎn)管理是企業(yè)生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)工作之一，安全生產(chǎn)水平直接影響企業(yè)的安全生產(chǎn)。（1）管理機(jī)制LNG氣化站設(shè)置安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)，配備專職的安全生產(chǎn)管理人員。應(yīng)建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，建立以站長(zhǎng)為安全生產(chǎn)第一責(zé)任人的各級(jí)安全生產(chǎn)責(zé)任制，并落實(shí)各級(jí)崗位責(zé)任，做到責(zé)任明確、獎(jiǎng)罰分明。建立并落實(shí)安全管理制度、規(guī)程，包括：各級(jí)安全生產(chǎn)責(zé)任制、安全教育培訓(xùn)制度、安全檢查管理制度，檢修安全管理制度、防火防爆安全管理制度。消防器材設(shè)施管理，制定職業(yè)健康和勞動(dòng)保護(hù)管理制度，危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理制度，事故管理制度等。記錄各類安全管理制度臺(tái)賬，包括：安全會(huì)議記錄；安全組織、人員變化臺(tái)賬；各級(jí)安全教育和考核臺(tái)賬；安全檢查記錄及隱患治理臺(tái)賬、事故管理記錄；安全生產(chǎn)工作考核和獎(jiǎng)懲記錄；勞動(dòng)保護(hù)用品發(fā)放臺(tái)賬。（2）操作規(guī)程LNG氣化站應(yīng)當(dāng)根據(jù)站內(nèi)實(shí)際運(yùn)行的要求來(lái)編制完善的崗位操作規(guī)程，操作人員應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程的要求進(jìn)行操作，操作規(guī)程的內(nèi)容通常包括正常的開車、停車和運(yùn)行操作，另外對(duì)緊急停車和異常情況處理的內(nèi)容也應(yīng)編入操作規(guī)程。（3）安全教育氣化站應(yīng)經(jīng)常性的組織員工安全生產(chǎn)培訓(xùn)，并建立和不斷完善安全教育制度，不斷加強(qiáng)對(duì)全體員工安全和職業(yè)健康教育，提高全員的安全知識(shí)水平，未經(jīng)過專門培訓(xùn)的人員不得上崗。LNG氣化站主要負(fù)責(zé)人、分管安全負(fù)責(zé)人和安全生產(chǎn)管理人員必須具備與其從事的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)相適應(yīng)的安全生產(chǎn)知識(shí)和管理能力，依法參加安全生產(chǎn)培訓(xùn)，并經(jīng)考核合格，取得安全資格證書。（4）應(yīng)急救援LNG氣化站應(yīng)當(dāng)編制事故應(yīng)急救援預(yù)案。預(yù)案的內(nèi)容包括：應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)、分級(jí)響應(yīng)、報(bào)警程序及方式、應(yīng)急物資儲(chǔ)備、應(yīng)急處理事故救援及人員疏散等。LNG氣化站應(yīng)建立應(yīng)急救援組織或