論LNG的安全技術(shù)管理

論LNG的安全技術(shù)管理\o"點(diǎn)擊可以修改這里的設(shè)置"2008-05-13山東淄博市煤氣公司（255000）劉新領(lǐng)1前言自從LNG（液化天然氣）制成以來(lái)，由于LNG的特殊優(yōu)勢(shì)，在世界范圍內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用。上世紀(jì)末以來(lái)，我國(guó)的LNG技術(shù)研究及應(yīng)用發(fā)展較快，隨著中原油田、新疆廣匯LNG生產(chǎn)工廠的建成投用，國(guó)內(nèi)的LNG供氣站已有幾十個(gè)，現(xiàn)在廣東、福建LNG接收基地項(xiàng)目正在緊鑼密鼓的實(shí)施，為今后我國(guó)LNG的較大規(guī)模應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的供應(yīng)基礎(chǔ)。由于我國(guó)目前還沒有相應(yīng)的LNG技術(shù)設(shè)計(jì)、防火規(guī)范，對(duì)LNG某些深層次的技術(shù)問(wèn)題研究不深，LNG站建成后，如何實(shí)施效地管理的控制，保證LNG站的安全運(yùn)行，成為擺在我們?nèi)細(xì)夤ぷ髡呙媲暗男抡n題。本文結(jié)合淄博LNG站的管理實(shí)例，談?wù)剬?duì)此問(wèn)題的看法。2.實(shí)施LNG站安全技術(shù)管理的理論依據(jù)及基礎(chǔ)2.1LNG的固特性和潛在的危險(xiǎn)性2.1.1LNG的固有特性LNG的主要成份為CH4常壓下沸點(diǎn)在-162℃左右,氣液比約為600:1其液體密度約426kg/m3,此時(shí)氣體密度約1.5kg/m3.爆炸極限為5%-15%（體積%），燃點(diǎn)約450℃等等。LNG項(xiàng)目具有投資少見效快、供氣方式靈活，冷能利用范圍寬泛等優(yōu)點(diǎn)。

2.1.2LNG潛在的危險(xiǎn)性LNG雖是在低溫狀態(tài)下儲(chǔ)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(xiǎn)性：(1)低溫的危險(xiǎn)性：人們通常認(rèn)為天然氣的密度比空氣小，LNG泄漏后可氣化向空氣飄散，較為安全。但事實(shí)遠(yuǎn)非如此，當(dāng)LNG泄漏后迅速蒸發(fā)，然后降至某一固定的蒸發(fā)速度。開始蒸發(fā)時(shí)其氣體密度大于空氣的密度，在地面形成一個(gè)流動(dòng)層，當(dāng)溫度上升到約-110℃以上時(shí)，蒸氣與空氣的混合物在溫度上升過(guò)程中形成了密度小于空氣的“云團(tuán)”。同時(shí)，由于LNG泄漏時(shí)的溫度很低，其周圍大氣中的水蒸氣被冷凝成“霧團(tuán)”，然后，LNG再進(jìn)一步與空氣混合過(guò)程完全氣化。LNG的低溫危險(xiǎn)性還能使相關(guān)設(shè)備脆性斷裂和遇冷收縮，從而損壞設(shè)備和低溫灼傷操作者。(2)BOG的危險(xiǎn)性：雖然LNG存在于絕熱的儲(chǔ)罐中，但外界傳入的能量均能引起LNG的蒸發(fā)，這就是BOG（蒸發(fā)氣體）。故要求LNG儲(chǔ)罐有一個(gè)極低的日蒸發(fā)率，要求儲(chǔ)罐本身設(shè)有合理的安全系統(tǒng)放空。否則，BOG將大大增加，嚴(yán)重者使罐內(nèi)溫度、壓力上升過(guò)快，直至儲(chǔ)罐破裂。（3)著火的危險(xiǎn)性：天然氣在空氣中百分含量在5%-15%（體積%），遇明火可產(chǎn)生爆燃。因此，必須防止可燃物、點(diǎn)火源、氧化劑（空氣）這三個(gè)因素同時(shí)存在。(4)翻滾的危險(xiǎn)性：通常，儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG長(zhǎng)期靜止將形成兩上穩(wěn)定的液相層，下層密度大于上層密度。當(dāng)外界熱量傳入罐內(nèi)時(shí)，兩個(gè)液相層睚發(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(guò)熱”狀態(tài)。當(dāng)二液相層密度接近時(shí)，可在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，使罐內(nèi)壓力急劇上升，這主是翻滾現(xiàn)象.2.lLNG站工藝設(shè)計(jì)的合理性和全面性2.2.1LNG站應(yīng)有全理的工藝流程目前我國(guó)已建成的LNG站規(guī)模不一，供應(yīng)用戶有民用戶，也有工業(yè)用戶，但采用的幾乎都是日本的工藝流程，見圖1。從上述工藝流程圖中可以看出，為保證LNG儲(chǔ)罐中的LNG輸出時(shí)保持一定的動(dòng)力，設(shè)置了LNG增壓器（也可以設(shè)置LNG低溫泵）。南方地區(qū)如果冬季最低氣溫在10℃以上，可以不設(shè)水浴氣化器，直接利用空浴氣化器即可輸出符合要求的天然氣(CNG)，建設(shè)費(fèi)用也相應(yīng)降低。實(shí)踐證明，該工藝流程完全符合我國(guó)LNG站的運(yùn)行實(shí)際。2.2.2LNG站應(yīng)有完善的運(yùn)行功能（措施）本人認(rèn)為，不論是工業(yè)用LNG站還是民用LNG站，不論是日常供氣還是調(diào)峰供氣，不論規(guī)模、容量大小，LNG站都應(yīng)有以下較完善的使用功能（措施）：卸車功能、儲(chǔ)存功能、LNG儲(chǔ)罐增壓功能、氣化功能、氣化器組相互切換功能、BOG釋放接收功能、緊急情況安全放空功能、異常情況緊急切斷功能、LNG泄漏溢出）后的處理功能等，還應(yīng)具有LNG裝車功能，以保證異常情況考慮是否設(shè)計(jì)BOG再液化系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)有些LNG站的安全技術(shù)管理留下了隱患。2.2.3LNG站應(yīng)有可靠的安全措施除LNG儲(chǔ)罐本身具有的安全措施外，工藝管線中要設(shè)置安全閥、壓力表、緊急切斷閥、降壓調(diào)節(jié)閥等安全措施；消防安全方面，要設(shè)置消防水池、消防水泵、LNG儲(chǔ)罐噴淋降溫設(shè)施、LNG泄漏導(dǎo)出防護(hù)設(shè)施。應(yīng)設(shè)置可靠的防雷、防靜電設(shè)施；設(shè)置必要的保冷措施和燃?xì)饧映舸胧裼脩簦?。此外，還要設(shè)置異常情況正氣安全連鎖系統(tǒng)。2.3LNG站的儲(chǔ)存設(shè)備、氣化設(shè)備、輸送設(shè)備制造安裝質(zhì)量要精良LNG儲(chǔ)罐作為L(zhǎng)NG站中的關(guān)鍵設(shè)備，本身制造質(zhì)量要達(dá)到設(shè)計(jì)文件、合同文件和國(guó)家有關(guān)壓力容器制造標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定要求，決不能偷工減料；LNG氣較多，應(yīng)注意焊口質(zhì)量，按規(guī)程、設(shè)計(jì)文件要求檢驗(yàn)；LNG的輸送設(shè)備設(shè)施，如LNG氣相、液相工藝管道，要選取用符合要求的管材，按要求焊接、檢驗(yàn)；低溫閥門、閥件也應(yīng)符合要求。3LNG站的安全技術(shù)管理CNG固有的特性和潛在的危險(xiǎn)性，要求我們必段對(duì)LNG站進(jìn)行合理的工藝、安全設(shè)計(jì)及設(shè)備制造，這將為搞好LNG站的安全技術(shù)管理打下良好的基礎(chǔ)。3.1LNG站的機(jī)構(gòu)與人員配置應(yīng)有專門的機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)LNG站的安全技術(shù)基礎(chǔ)；同時(shí)應(yīng)配備專業(yè)技術(shù)管理人員；要?jiǎng)澢甯魃a(chǎn)崗位，并配齊崗位操作人員。不論是管理人員，還是崗位操作人員均應(yīng)經(jīng)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，經(jīng)考核合格后方可上崗。3.2技術(shù)管理3.2.1建立健全LNG站的技術(shù)檔案包括前期的科研文件、初步設(shè)計(jì)文件、施工圖、整套施工資料、相關(guān)部門的審批手續(xù)及文件等。3.2.2制定各崗位的操作規(guī)程包括LNG卸車操作規(guī)程、LNG儲(chǔ)罐增壓操作規(guī)程、LNG儲(chǔ)罐倒罐操作規(guī)程、LNG空?。ㄋ。饣ㄆ鳎┎僮饕?guī)程、BOG儲(chǔ)罐操作規(guī)程、消防水泵操作規(guī)程、中心調(diào)度控制程序切換操作規(guī)程、LNG進(jìn)（出）站稱重計(jì)量操作規(guī)程、天然氣加臭操作規(guī)程等。3.2.3做好LNG站技術(shù)改造計(jì)劃3.3（生產(chǎn)）安全管理3.3.1做好崗位人員的安全技術(shù)培訓(xùn)包括LNG站工藝流程、設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理、崗位操作規(guī)程、設(shè)備的日常維護(hù)及保養(yǎng)知識(shí)消防器材的使用與保養(yǎng)等，都應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn)，做到應(yīng)知應(yīng)會(huì)。3.3.2建立各崗位的安全生產(chǎn)責(zé)任制度，設(shè)備巡回檢查制度這也是規(guī)范安全行為的前提。如對(duì)長(zhǎng)期靜放的LNG應(yīng)定期倒罐并形成制度，以防“翻滾”現(xiàn)象的發(fā)生。3.3.3建立健全符合工藝要求的各類原始記錄包括卸車記錄、LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存記錄、中心控制系統(tǒng)運(yùn)行記錄、巡檢記錄等，并切實(shí)執(zhí)行。3.3.4建立事故應(yīng)急搶險(xiǎn)救援預(yù)案預(yù)案應(yīng)對(duì)搶先救援的組織、分工、報(bào)警、各種事故（如LNG少量泄漏、大量泄漏、直至著火等）的處置方法等，應(yīng)詳細(xì)明確。并定期進(jìn)這行演練，形成制度。3.3.5加強(qiáng)消防設(shè)施的管理重點(diǎn)對(duì)消防水池（罐）、消防泵、LNG儲(chǔ)罐噴淋設(shè)施、干粉滅火設(shè)施、可燃?xì)怏w報(bào)警設(shè)施要定期檢修（測(cè)），確保其完好有效。3.3.6加強(qiáng)日常的安全檢查與考核通過(guò)檢查與考核，規(guī)范操作行為，杜絕違章，克服麻痹思想。如LNG的卸車就值得規(guī)范，從槽車進(jìn)站、計(jì)量稱重、槽車就位、槽車增壓、軟管連接、靜電接地線連接、LNG管線置換、卸車卸車完畢后余氣的回收、槽車離位以及卸車過(guò)程中的巡檢、卸車臺(tái)（位）與進(jìn)液儲(chǔ)罐的銜接等等，都應(yīng)有一套完整的規(guī)程要求。3．4設(shè)備管理由于LNG站的生產(chǎn)設(shè)備（儲(chǔ)罐、氣化設(shè)備等）均為國(guó)產(chǎn)，加之規(guī)范的缺乏，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)站內(nèi)生產(chǎn)設(shè)施的管理。3.4.1建立健全生產(chǎn)設(shè)備的臺(tái)賬、卡片、專人管理，做到帳、卡、物相符LNG儲(chǔ)罐等壓力容器應(yīng)取得《壓力容器使用證》；設(shè)備的使用說(shuō)明書、合格證、質(zhì)量證明書、工藝結(jié)構(gòu)圖、維修記錄等應(yīng)保存完好并歸檔。3.4.2建立完善的設(shè)備管理制度、維修保養(yǎng)制度和完好標(biāo)準(zhǔn)具體的生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，定期維護(hù)保養(yǎng)。3.4.3強(qiáng)化設(shè)備的日常維護(hù)與巡回檢查(1)LNG儲(chǔ)罐：外觀是否清潔；是否存在腐蝕現(xiàn)象；是否存在結(jié)霜、冒汗情況；安全附件是否完好；基礎(chǔ)是否牢固等。(2)LNG氣化器：外觀是否清潔；（氣化）結(jié)霜是否無(wú)均勻；焊口是否有開裂泄漏現(xiàn)象；各組切換（自動(dòng)）是否正常；安全附件是否正常完好。(3)LNG工藝管線：（裝）卸車管線、LNG儲(chǔ)罐出液管線保溫層是否完好；（裝）卸車及出液氣化過(guò)程中工藝管線伸縮情況是否正常，是否有焊口泄漏現(xiàn)象；工藝管線上的閥門（特別是低溫閥門）是否有泄漏現(xiàn)象；法蘭連接下是否存在泄漏現(xiàn)象；安全附件是否完好。(4)對(duì)設(shè)備日常檢驗(yàn)過(guò)程中查出的問(wèn)題都不能掉以輕心，應(yīng)組織力量及時(shí)排除。3.4.4抓好設(shè)備的定期檢查(1)LNG儲(chǔ)罐：儲(chǔ)罐的整體外觀情況（周期：一年）；真空粉末絕熱儲(chǔ)罐夾層真空度的測(cè)定（周期：一年）；儲(chǔ)罐的日蒸發(fā)率的測(cè)定（可通過(guò)BOG的排出量來(lái)測(cè)定）（周期可長(zhǎng)可短，但發(fā)現(xiàn)日蒸發(fā)率突然增大或減小時(shí)應(yīng)找出原因，立即解決）；儲(chǔ)罐基礎(chǔ)牢固、變損情況（周期：三個(gè)月）；必要時(shí)可對(duì)儲(chǔ)罐焊縫進(jìn)行復(fù)檢。同時(shí)，應(yīng)檢查儲(chǔ)罐的原始運(yùn)行記錄。(2)LNG氣化器：外觀整體狀況；翅片有無(wú)變形，焊口有無(wú)開裂；設(shè)備基礎(chǔ)是否牢固；必要時(shí)可對(duì)焊口進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。檢查周期：一年。(3)LNG工藝管線：根據(jù)日常原始巡檢記錄，檢查工藝管線的整體運(yùn)行狀況，必要時(shí)可檢查焊口；也可剝離保冷層檢查保冷情況；對(duì)不銹鋼裸管進(jìn)行滲碳情況檢查。（檢查周期：一年）(4)安全附件：對(duì)各種設(shè)備、工藝管線上的安全閥、壓力表、溫度計(jì)、液位表、壓力變送器、差壓變送器、溫度變送器及連鎖裝置等進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)周期：一年。值得說(shuō)明的是，上述安全附件的檢驗(yàn)應(yīng)有相應(yīng)檢驗(yàn)資質(zhì)的單位進(jìn)行。(5)其他：防雷、防靜電設(shè)施的檢驗(yàn)一年一次。其他設(shè)備、設(shè)施也應(yīng)及時(shí)定期檢查。3.5應(yīng)逐步應(yīng)用現(xiàn)代化的管理手段和方法，加強(qiáng)LNG站的安全技術(shù)管理(1)取得的效果淄博LNG站作為我國(guó)第一座衛(wèi)星式LNG供氣站，自2001年建成以為，注重安全技術(shù)管理，完善管理制度，運(yùn)行正常。當(dāng)然，上述有些安全技術(shù)管理的方法，都是基于自己對(duì)LNG的一些粗淺的認(rèn)識(shí)。5結(jié)束語(yǔ)