LNG氣化站的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)

1、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

2、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：BOG加熱器LNG槽車LNG儲(chǔ)罐空溫式氣化器水浴式氣化器卸車增壓器儲(chǔ)罐增壓器城市管網(wǎng)調(diào)壓 計(jì)量 加臭裝置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

3、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

4、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

5、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)

6、1 臺(tái) 100m 3 的 LNG 儲(chǔ)罐， LNG 儲(chǔ)罐的充裝系數(shù)取 0.9 ，LNG 密度取 450kg/m 3 ，根據(jù) TNT 當(dāng)量的公式計(jì)算出物質(zhì)的式中： A 蒸氣云當(dāng)量系數(shù)，一般取值0.04；Wf 液化天然氣總質(zhì)量，kg；TNT當(dāng)量：Q f液化天然氣燃燒熱；QTNT 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) 100m 3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

7、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) 100m 3 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=VH C 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/m 3，（ LNG 的高燃燒熱值為 39860kJ/m 3 ）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

8、 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) 100m 3 LNG 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) 100m 3LNG 儲(chǔ)罐爆炸的損害半徑表?yè)p害Cs爆炸損害特性1 臺(tái) 100m 3LNG 儲(chǔ)罐爆等級(jí)對(duì)設(shè)備的損害對(duì)人的損害炸的損害半徑（ m）10.03重創(chuàng)建筑物和設(shè)備1% 死于肺部受損害1850% 耳膜破裂20.06對(duì)建筑物造成外表?yè)p傷1% 耳膜破裂36或可修復(fù)的損壞1% 補(bǔ)拋射物嚴(yán)重砸傷30.15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) 100m 3 LNG 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

9、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)

10、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?氮?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)

11、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

12、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)

13、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