LNG液化天然氣項目主要危險有害物質(zhì)的理化性質(zhì)及危險特性

LNG液化天然氣項目主要危險有害物質(zhì)的理化性質(zhì)及危險特性1.1主要危險、有害物質(zhì)分析本項目的主要危險、有害物質(zhì)為原料天然氣及產(chǎn)品液化天然氣（LNG）。其主要成分是甲烷，為易燃、易爆物。能在空氣中燃燒，與空氣混合達到5～15%（體積比）時遇明火會發(fā)生爆炸，屬甲類火災(zāi)危害性。原料天然氣含有少量汞，具有腐蝕性，易發(fā)生中毒事件，與氯酸鹽、硝酸鹽、熱硫酸等混合可發(fā)生爆炸。輔助材料用氮氣，吸入可引起缺氧窒息，若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。因此，原輔材料具有易燃、易爆、有毒、有害、腐蝕性等危險性，裝置具有潛在危險性。在制造、施工、調(diào)試、運行、檢修等工作環(huán)境中都存在一定風險。1.2主要危險、有害物質(zhì)理化特性主要危險、有害物質(zhì)的理化特性和危險特性主要參照《新編危險物品安全手冊》（化學工業(yè)出版社2001年4月第1版、《化學化工大辭典》（化學工業(yè)出版社2003年1月第1版本和《危險化學品名錄》。1.2.1LNG的危險特性LNG雖是在低溫狀態(tài)下儲存、氣化，但和管輸天然氣一樣，均為常溫氣態(tài)應(yīng)用，這就決定了LNG潛在的危險性。（1）低溫的危險性LNG泄漏后的初始階段會吸收地面和周圍空氣中的熱量迅速氣化。但到一定的時間后，地面被凍結(jié)，周圍的空氣溫度在無對流的情況下也會迅速下降，此時氣化速度減慢，甚至會發(fā)生部分液體來不及氣化而被防護堤攔蓄。氣化的天然氣在空氣中形成冷蒸氣云，此蒸氣云的密度和空氣的密度相等時的溫度是－107℃。所以，LNG泄漏后的冷蒸氣云或者來不及氣化的液體都會對人體產(chǎn)生低溫灼燒、凍傷等危害。LNG泄漏后的冷蒸氣云、來不及氣化的液體或噴濺的液體，會使所接觸的一些材料變脆、易碎，或者產(chǎn)生冷收縮，材料脆性斷裂和冷收縮，會對加氣站設(shè)備如儲罐、低溫泵、加氣機、卸車閥組、加氣車造成危害，特別是LNG儲罐和LNG槽車儲罐可能引起外筒脆裂或變形，導致真空失效，保冷性能降低失效，從而引起內(nèi)筒液體膨脹造成更大事故。（2）BOG（蒸發(fā)氣體）的危險性LNG儲罐或液相工藝管道，由于漏熱而自然蒸發(fā)一定量的氣體，一般情況下（制造廠家提供的數(shù)據(jù)為每晝夜3‰的蒸發(fā)量），生產(chǎn)運行中由于裝車，需要給系統(tǒng)增壓，這部分氣體也儲存于儲罐，這些氣體統(tǒng)稱為BOG氣體。當BOG氣體壓力過高時需要進行回收或安全放散。否則，BOG將大大增加，嚴重者使儲罐內(nèi)溫度、壓力上升過快，直至儲罐破裂。（3）火災(zāi)、爆炸的危險性液化天然氣是以甲烷為主的液態(tài)混合物，儲存溫度約為－140℃左右。泄漏后由于地面和空氣的加熱，會生成白色蒸氣云。當氣體溫度繼續(xù)被空氣加熱直到高于－107℃時，由于此時天然氣比空氣輕，會在空氣中快速擴散。液體密度是標準狀態(tài)下氣體的約570倍，天然氣與空氣混合后，體積分數(shù)在一定的范圍內(nèi)就會產(chǎn)生爆炸，其爆炸下限為5％，上限為15％。天然氣的燃燒速度相對于其它可燃氣體較慢（大約是0.3m/s）。（4）翻滾的危險性通常，儲罐內(nèi)的LNG長期靜止將形成兩個穩(wěn)定的液相層，下層密度大于上層密度。當外界熱量傳入罐內(nèi)時，兩個液相層自發(fā)傳質(zhì)和傳熱并相互混合，液層表面也開始蒸發(fā)，下層由于吸收了上層的熱量，而處于“過熱”狀態(tài)。當二液相層密度接近時，可在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，使罐內(nèi)壓力急劇上升，甚至頂開安全閥，這就是翻滾現(xiàn)象。其危害是儲罐內(nèi)壓力急劇地變化，導致設(shè)備超壓，以及罐體受到損害等。（5）冷爆炸當LNG泄漏遇到水的情況（如集液池中的雨水），水與LNG之間有非常高的熱傳遞速率，LNG將激烈地沸騰并伴隨大的響聲、噴出水霧，導致LNG蒸汽爆炸。這個現(xiàn)象類似水落在一塊燒紅的鋼板上發(fā)生的情況，可使水立即蒸發(fā)。1.2.2主要危險、有害物質(zhì)的理化特性表3-1天然氣理化性質(zhì)表標識英文名：Naturalgas分子式：CH4分子量：16.04危險貨物編號：21007UN編號：1971RTECS號：IMDG規(guī)則頁碼：CAS號：74-82-8理化性質(zhì)外觀與形狀無色無臭氣體熔點(℃)-182.5自燃溫度(℃)538沸點(℃)-162臨界溫度(℃)-82.6相對密度(水=1)0.42（-154℃）臨界壓力(MPa)4.59相對密度(空氣=1)0.55最大爆炸壓力(MPa)0.68燃燒熱(kJ/mol)800爆炸下限(V%)1.6~6.5最小引燃能量(mJ)0.28爆炸上限(V%)13~17成分主要是低分子量烷烴混合物。如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等未凈化天然氣，常含二氧化碳、硫化氫、氮和少量氦。溶解性微溶于水。毒性及健康危害接觸限值中國MAC：未制定標準美國TLV-TWAOSHA：未制定標準ACGIH：未制定標準前蘇聯(lián)MAC：未制定標準美國TLV-STELACGIH：未制定標準侵入途徑吸入毒性健康危害急性中毒時，可有頭暈、頭痛、嘔吐、乏力甚至昏迷。病程中尚可出現(xiàn)精神癥狀，步態(tài)不穩(wěn)，昏迷過程久者，醒后可有運動性失語及偏癱。長期接觸天然氣者可出現(xiàn)精神衰弱綜合癥。燃燒爆炸危險性燃燒性：易燃建規(guī)火險分級：甲危險特性與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸。與氟、氯等能發(fā)生劇烈的化學反應(yīng)。（若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。穩(wěn)定性穩(wěn)定避免接觸的條件聚合危害不聚合禁忌物強氧化劑、氟、氯。滅火方法切斷氣源，若不能立即切斷氣源，則不允許熄滅正在燃燒的氣體，噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。霧狀水、泡沫、二氧化碳。表3-2氮氣理化性質(zhì)表標識英文名：Netrogengas分子式：N2分子量：28.01危險貨物編號：22006UN編號：RTECS號：IMDG規(guī)則頁碼：CAS號：7727-37-9理化性質(zhì)外觀與形狀無色無臭氣體熔點(℃)-209.8℃

自燃溫度(℃)沸點(℃)-195.6℃臨界溫度(℃)-147相對密度(水=1)0.81(-196℃)臨界壓力(MPa)1.40相對密度(空氣=1)0.97最大爆炸壓力(kPa)燃燒熱(kJ/mol)爆炸下限(V%)最小引燃能量(mJ)爆炸上限(V%)成分氦。溶解性微溶于水、乙醇。毒性及健康危害接觸限值中國MAC：未制定標準美國TLV-TWA：窒息性氣體OSHA：未制定標準ACGIH：未制定標準前蘇聯(lián)MAC：未制定標準美國TLV-STEL：窒息性氣體ACGIH：未制定標準侵入途徑吸入健康危害空氣中氮氣含量過高，使吸入氣氧分壓下降，引起缺氧窒息。吸入氮氣濃度不太高時，患者最初感胸悶、氣短、疲軟無力；繼而有煩躁不安、極度興奮、亂跑、叫喊、神情恍惚、步態(tài)不穩(wěn)，稱之為“氮酩酊”，可進入昏睡或昏迷狀態(tài)。吸入高濃度，患者可迅速出現(xiàn)昏迷、呼吸心跳停止而致死亡。潛水員深潛時，可發(fā)生氮的麻醉作用；若從高壓環(huán)境下過快轉(zhuǎn)入常壓環(huán)境，體內(nèi)會形成氮氣氣泡，壓迫神經(jīng)、血管或造成微血管阻塞，發(fā)生“減壓病”。燃燒爆炸危險性燃燒性分解物氮氣危險特性若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。穩(wěn)定性穩(wěn)定泄漏應(yīng)急處理迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業(yè)工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風，加速擴散。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。防護措施呼吸系統(tǒng)防護：一般不需特殊防護。當作業(yè)場所空氣中氧氣濃度低于18%時，必須佩戴空氣呼吸器、氧氣呼吸器或長管面具。眼睛防護：一般不需特殊防護。身體防護：穿一般作業(yè)工作服。手防護：戴一般作業(yè)防護手套。其它：避免高濃度吸入。進入罐、限制性空間或其它高濃度區(qū)作業(yè)，須有人監(jiān)護。急救措施吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸心跳停止時，立即進行人工呼吸和胸外心臟按壓術(shù)。就醫(yī)。滅火方法本品不燃，用霧狀水保持火場中容器冷卻。表3-3汞理化性質(zhì)表標識英文名：Mercury分子式：Hg分子量：200.59危險貨物編號：83505UN編號：RTECS號：IMDG規(guī)則頁碼：CAS號：7727-37-9理化性質(zhì)外觀與形狀銀白色液態(tài)金屬，在常溫下可揮發(fā)。灑落可形成小水珠熔點(℃)-38.9℃

自燃溫度(℃)沸點(℃)356.9℃臨界溫度(℃)相對密度(水=1)11.55臨界壓力(MPa)相對密度(空氣=1)7.0最大爆炸壓力(kPa)燃燒熱(kJ/mol)爆炸下限(V%)最小引燃能量(mJ)爆炸上限(V%)成分水銀。溶解性不溶于水、鹽酸、稀硫酸，溶于濃硝酸，易溶于王水及濃硫酸。毒性及健康危害居住區(qū)大氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度：0.0003mg/m3(日均值)車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度

：0.01mg/m3大氣污染物綜合排放標準①最高允許排放濃度：0.015mg/m3(表1)；0.012mg/m3(表2)②最高允許排放速率(kg/h)：二級：1.8×10-3～39×10-3；1.5×10-3～33×10-3三級：2.8×10-3～59×10-3；2.4×10-3～50×10-3③無組織排放監(jiān)控濃度限值：

0.0012mg/m3；0.0015mg/m3污水綜合排放標準固體廢棄物浸出毒性鑒別標準值0.05mg/L0.05mg/L侵入途徑吸入、食入、經(jīng)皮吸收。健康危害急性中毒：病人有頭痛、頭暈、乏力、多夢、發(fā)熱等全身癥狀，并有明顯口腔炎表現(xiàn)?？捎惺秤徽?、惡心、腹痛、腹瀉等。部分患者皮膚出現(xiàn)紅色斑丘疹，少數(shù)嚴重者可發(fā)生間質(zhì)性肺炎及腎臟損傷。慢性中毒：最早出現(xiàn)頭痛、頭暈、乏力、記憶減退等神經(jīng)衰弱綜合征；汞毒性震顫；另外可有口腔炎，少數(shù)病人有肝、腎損傷。燃燒爆炸危險性燃燒性分解物氧化汞危險特性常溫下有蒸氣揮發(fā)，高溫下能迅速揮發(fā)。與氯酸鹽、硝酸鹽、熱硫酸等混合可發(fā)生爆炸。泄漏應(yīng)急處理疏散泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，禁止無關(guān)人員進入污染區(qū)，建議應(yīng)急處理人員戴自給式呼吸器，穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物，在確保安全情況下堵漏。收集轉(zhuǎn)移回收。無法收集的可用多硫化鈣或過量的硫磺處理。防護措施呼吸系統(tǒng)防護：可能接觸其蒸氣時，應(yīng)該佩帶防毒口罩。必要時建