使用 LNG 作為取暖能源：LNG供暖有哪些安全風(fēng)險(xiǎn)

使用LNG作為取暖能源：LNG供暖有哪些安全風(fēng)險(xiǎn)作者：安全小城 日期：2024年11月22日在當(dāng)今能源多元化的時(shí)代，許多單位開(kāi)始考慮使用液化天然氣（LNG）作為冬季取暖能源。LNG以其高熱值、燃燒效率高等特點(diǎn)，成為一種具有吸引力的能源選擇。然而，使用LNG也伴隨著一系列的安全、法規(guī)和管理挑戰(zhàn)。本文將綜合LNG行業(yè)應(yīng)用及安全管理方面內(nèi)容，為單位提供一份完整詳細(xì)的使用LNG作為冬季取暖能源的指南。一、LNG槽罐車(chē)與移動(dòng)式壓力容器LNG槽罐車(chē)屬于移動(dòng)式壓力容器。它用于運(yùn)輸液化天然氣，在運(yùn)輸過(guò)程中，內(nèi)部?jī)?chǔ)存的液化天然氣處于壓力狀態(tài)，罐體可以移動(dòng)，符合移動(dòng)式壓力容器的特點(diǎn)。二、單位使用LNG作為取暖能源的可行性與安全因素單位可以使用LNG作為冬季取暖能源。LNG具有高熱值的特點(diǎn)，燃燒效率較高，能提供充足的熱量用于取暖。但在使用時(shí)要考慮多方面因素：安全因素：LNG是易燃、易爆氣體，需要專(zhuān)業(yè)的儲(chǔ)存設(shè)備和安全的輸送系統(tǒng)，包括合格的氣化裝置等。法規(guī)要求：要符合當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門(mén)對(duì)于燃?xì)馐褂玫陌踩?guī)定、環(huán)保要求等諸多條件。儲(chǔ)存設(shè)備和輸送系統(tǒng)：儲(chǔ)存設(shè)備：LNG儲(chǔ)罐：儲(chǔ)罐一般采用雙層壁結(jié)構(gòu)，中間為真空絕熱層或填充絕熱材料，以減少熱量傳遞，防止LNG汽化速度過(guò)快。例如，小型的真空絕熱儲(chǔ)罐可以有效降低每天LNG的自然蒸發(fā)率。儲(chǔ)罐應(yīng)具備安全附件，如安全閥、壓力表、液位計(jì)等。安全閥能夠在罐內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟，釋放壓力，避免罐體破裂；壓力表用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)罐內(nèi)壓力，液位計(jì)則可以精確顯示LNG的儲(chǔ)存量，方便管理和操作。氣化器：LNG需要通過(guò)氣化器氣化為天然氣后才能用于燃燒取暖。氣化器主要有空氣加熱氣化器和水浴式氣化器?？諝饧訜釟饣骼米匀豢諝鈱?duì)流或強(qiáng)制通風(fēng)來(lái)吸收周?chē)h(huán)境的熱量，使LNG氣化；水浴式氣化器則是通過(guò)熱水與LNG進(jìn)行熱交換實(shí)現(xiàn)氣化。氣化器的選型要根據(jù)用氣量、使用環(huán)境等因素確定。輸送系統(tǒng)：管道系統(tǒng)：從LNG儲(chǔ)罐到氣化器，再到取暖設(shè)備的輸送管道需要采用耐低溫的材料，如不銹鋼等。管道應(yīng)進(jìn)行良好的保溫處理，以減少LNG在輸送過(guò)程中的汽化和能量損失。同時(shí)，管道的連接要牢固、密封，防止LNG泄漏。在管道上要安裝緊急切斷閥，當(dāng)出現(xiàn)泄漏等緊急情況時(shí)，可以迅速切斷LNG的輸送，避免事故擴(kuò)大。低溫潛液泵：如果需要對(duì)LNG進(jìn)行增壓輸送，就需要使用LNG專(zhuān)用低溫潛液泵，需要具備良好的低溫性能和密封性能，以確保安全、穩(wěn)定地輸送LNG。安全規(guī)定：建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：LNG儲(chǔ)存場(chǎng)所和使用場(chǎng)所的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合相關(guān)防火、防爆標(biāo)準(zhǔn)。建筑物應(yīng)具備良好的通風(fēng)條件，避免天然氣積聚引發(fā)爆炸。例如，儲(chǔ)存場(chǎng)所的屋頂應(yīng)采用輕質(zhì)材料，在發(fā)生爆炸時(shí)可以有效減輕爆炸沖擊力。消防要求：配備足夠的消防設(shè)備，如滅火器、消防水系統(tǒng)等。滅火器應(yīng)選用適用于天然氣火災(zāi)的類(lèi)型，如干粉滅火器。消防水系統(tǒng)不僅可以用于滅火，還可以在LNG泄漏時(shí)用于對(duì)罐體等設(shè)備進(jìn)行冷卻，防止設(shè)備因溫度過(guò)高而發(fā)生爆炸。人員培訓(xùn)與操作規(guī)范：涉及LNG操作的工作人員必須經(jīng)過(guò)特種設(shè)備作業(yè)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，熟悉LNG的性質(zhì)、設(shè)備的操作流程和應(yīng)急處理措施。在操作過(guò)程中，要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，如嚴(yán)禁煙火、禁止在LNG設(shè)備附近使用非防爆電器等。安全監(jiān)測(cè)與應(yīng)急預(yù)案：安裝可燃?xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣中天然氣的濃度。一旦濃度超過(guò)安全閾值，系統(tǒng)應(yīng)立即發(fā)出警報(bào)。同時(shí)，單位要制定完善的應(yīng)急預(yù)案，包括泄漏、火災(zāi)、爆炸等事故的應(yīng)急處理流程，并且定期進(jìn)行演練。三、使用LNG槽罐車(chē)儲(chǔ)罐直接供應(yīng)能源的安全風(fēng)險(xiǎn)與法律法規(guī)單位一般不可以直接使用LNG槽罐車(chē)儲(chǔ)罐進(jìn)行能源供應(yīng)。安全風(fēng)險(xiǎn)：泄漏風(fēng)險(xiǎn)：連接部位泄漏：LNG槽罐車(chē)的接口和管道連接處在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，可能因頻繁震動(dòng)、連接不緊密或密封件老化損壞而出現(xiàn)LNG泄漏。由于LNG溫度極低（約-162℃），泄漏的LNG接觸到周?chē)諝鈺r(shí)會(huì)迅速汽化，在低洼處聚集形成可燃?xì)怏w云。罐體損壞泄漏：槽罐車(chē)罐體可能因外部撞擊（如車(chē)輛碰撞、附近施工意外撞擊等）、罐體自身材料老化或腐蝕出現(xiàn)裂縫、破損，導(dǎo)致大量LNG泄漏。這種情況很可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)：可燃?xì)怏w積聚：泄漏的LNG汽化后形成的天然氣與空氣混合，當(dāng)達(dá)到一定濃度范圍（5%-15%左右）時(shí)，遇明火、靜電火花或其他點(diǎn)火源極易發(fā)生爆炸。而且天然氣燃燒速度快，一旦爆炸發(fā)生，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波和高溫火焰，對(duì)周?chē)娜藛T和設(shè)施造成巨大危害。靜電引發(fā)：LNG在裝卸和輸送過(guò)程中，液體與管道、罐體等摩擦?xí)a(chǎn)生靜電。如果靜電不能及時(shí)導(dǎo)除，積累到一定程度就可能產(chǎn)生靜電火花，從而點(diǎn)燃泄漏的天然氣。超壓風(fēng)險(xiǎn)：在太陽(yáng)暴曬、周?chē)h(huán)境溫度升高等情況下，槽罐車(chē)內(nèi)的LNG汽化速度加快，使罐內(nèi)壓力升高。若罐上的安全閥等安全裝置失效，可能導(dǎo)致罐體超壓破裂，引發(fā)大量LNG瞬間泄漏。低溫凍傷風(fēng)險(xiǎn)：LNG溫度極低，人員在操作過(guò)程中如果沒(méi)有穿戴足夠的防護(hù)裝備，一旦接觸到LNG或其汽化后的冷氣體，皮膚和眼睛等部位可能會(huì)被凍傷。違反法律法規(guī)：《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》：第三十六條規(guī)定，餐飲等行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位使用燃?xì)獾?，?yīng)當(dāng)安裝可燃?xì)怏w報(bào)警裝置，并保障其正常使用。單位若直接使用LNG槽罐車(chē)儲(chǔ)罐，往往難以滿(mǎn)足此要求。第一百一十七條規(guī)定，未經(jīng)依法批準(zhǔn)，擅自生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用危險(xiǎn)物品或者處置廢棄危險(xiǎn)物品的，依照有關(guān)危險(xiǎn)物品安全管理的法律、行政法規(guī)的規(guī)定予以處罰；構(gòu)成犯罪的，依照刑法有關(guān)規(guī)定追究刑事責(zé)任。LNG屬于危險(xiǎn)物品，未經(jīng)批準(zhǔn)直接使用槽罐車(chē)儲(chǔ)罐屬于擅自使用危險(xiǎn)物品?！段ｋU(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》：第二十二條規(guī)定，生產(chǎn)、儲(chǔ)存危險(xiǎn)化學(xué)品的企業(yè)，應(yīng)當(dāng)委托具備國(guó)家規(guī)定的資質(zhì)條件的機(jī)構(gòu)，對(duì)本企業(yè)的安全生產(chǎn)條件每3年進(jìn)行一次安全評(píng)價(jià)，提出安全評(píng)價(jià)報(bào)告。直接使用槽罐車(chē)儲(chǔ)罐供應(yīng)LNG，無(wú)法滿(mǎn)足安全評(píng)價(jià)要求。第七十八條規(guī)定，未經(jīng)安全條件審查，新建、改建、擴(kuò)建生產(chǎn)、儲(chǔ)存危險(xiǎn)化學(xué)品的建設(shè)項(xiàng)目的，由安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門(mén)責(zé)令停止建設(shè)，限期改正。單位使用槽罐車(chē)儲(chǔ)罐相當(dāng)于未經(jīng)審查的儲(chǔ)存設(shè)施建設(shè)，違反此規(guī)定?！短胤N設(shè)備安全監(jiān)察條例》：第二十五條規(guī)定，特種設(shè)備在投入使用前或者投入使用后30日內(nèi)，特種設(shè)備使用單位應(yīng)當(dāng)向直轄市或者設(shè)區(qū)的市的特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)登記。未經(jīng)登記不得使用。LNG槽罐車(chē)儲(chǔ)罐作為特種設(shè)備，未經(jīng)登記直接使用違反該規(guī)定。第三十一條規(guī)定，特種設(shè)備使用單位應(yīng)當(dāng)制定特種設(shè)備的事故應(yīng)急措施和救援預(yù)案。單位直接使用槽罐車(chē)儲(chǔ)罐，往往缺乏相應(yīng)的應(yīng)急措施和救援預(yù)案。四、單位使用LNG作為取暖能源的手續(xù)辦理、建設(shè)要點(diǎn)、工作機(jī)制及安全管理手續(xù)辦理：規(guī)劃許可：向當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)規(guī)劃部門(mén)申請(qǐng)項(xiàng)目規(guī)劃許可，提交包含LNG儲(chǔ)存及使用設(shè)施位置、規(guī)模等信息的建設(shè)規(guī)劃方案，確保項(xiàng)目符合城市總體規(guī)劃和燃?xì)鈱?zhuān)項(xiàng)規(guī)劃要求。特種設(shè)備使用登記：LNG儲(chǔ)存罐等屬于特種設(shè)備，應(yīng)在投入使用前或者投入使用后30日內(nèi)，向直轄市或者設(shè)區(qū)的市的特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)登記。提供特種設(shè)備的產(chǎn)品合格證、安裝及使用維護(hù)保養(yǎng)說(shuō)明、監(jiān)督檢驗(yàn)證明等文件。消防設(shè)計(jì)審核與驗(yàn)收：建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)將消防設(shè)計(jì)文件報(bào)送住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部門(mén)進(jìn)行審核，審核合格后方可施工。工程竣工后，還需申請(qǐng)消防驗(yàn)收，確保消防設(shè)施符合要求。建設(shè)要點(diǎn)：儲(chǔ)存設(shè)施建設(shè)：儲(chǔ)罐選型：根據(jù)用氣量選擇合適容量和規(guī)格的LNG儲(chǔ)罐，要考慮儲(chǔ)罐的絕熱性能、安全系數(shù)等因素。例如，對(duì)于用氣量較大的單位，可選用子母式LNG儲(chǔ)罐。安全附件：儲(chǔ)罐應(yīng)配備安全閥、壓力表、液位計(jì)、緊急切斷裝置等安全附件。安全閥的開(kāi)啟壓力應(yīng)合理設(shè)置，壓力表和液位計(jì)要定期校驗(yàn)。氣化器配置：選擇合適的氣化器將LNG氣化，如空氣加熱氣化器或水浴式氣化器。氣化器的氣化能力要滿(mǎn)足單位最大用氣需求。輸送系統(tǒng)建設(shè)：管道安裝：采用耐低溫的管道材料（如不銹鋼管），并做好管道的保溫。管道的連接要采用焊接等可靠方式，且應(yīng)設(shè)置必要的支撐和吊架。泵的安裝：如果需要輸送LNG，應(yīng)安裝符合要求的LNG專(zhuān)用泵，泵的性能參數(shù)要與輸送流量、揚(yáng)程等要求相匹配。工作制度和機(jī)制：安全管理制度：建立健全安全責(zé)任制度，明確各級(jí)人員的安全職責(zé)，如主要負(fù)責(zé)人是安全第一責(zé)任人，操作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全操作負(fù)責(zé)。制定安全操作規(guī)程，包括LNG儲(chǔ)存、氣化、輸送和使用過(guò)程中的操作步驟、注意事項(xiàng)等。例如，規(guī)定操作人員在裝卸LNG時(shí)必須穿戴好防護(hù)用品。應(yīng)急救援機(jī)制：制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案，包括火災(zāi)、爆炸、泄漏等事故的應(yīng)急處置措施。定期組織應(yīng)急演練，提高員工的應(yīng)急反應(yīng)能力。設(shè)立應(yīng)急救援組織，明確各成員在應(yīng)急救援中的職責(zé)，配備必要的應(yīng)急救援設(shè)備和物資，如滅火器、消防水帶、泄漏應(yīng)急處理工具等。日常巡檢制度：安排專(zhuān)人對(duì)LNG設(shè)施進(jìn)行日常巡檢，檢查儲(chǔ)罐的壓力、液位、外觀，管道的連接情況，氣化器的運(yùn)行狀態(tài)等。巡檢要有記錄，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。安全管理措施：人員培訓(xùn)：對(duì)所有涉及LNG操作和管理的人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，包括LNG的性質(zhì)、安全操作規(guī)程、應(yīng)急處理等內(nèi)容。培訓(xùn)后進(jìn)行考核，確保員工具備相應(yīng)的知識(shí)和技能。氣體監(jiān)測(cè)與報(bào)警：安裝可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)LNG儲(chǔ)存和使用場(chǎng)所的可燃?xì)怏w濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)濃度超過(guò)安全閾值時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并聯(lián)動(dòng)相關(guān)設(shè)備（如通風(fēng)設(shè)備、緊急切斷裝置等）。安全標(biāo)識(shí)與防護(hù)：在LNG設(shè)施周?chē)O(shè)置明顯的安全標(biāo)識(shí)，如“易燃易爆”“禁止煙火”等標(biāo)識(shí)。為操作人員配備必要的個(gè)人防護(hù)用品，如防寒服、防凍手套、護(hù)目鏡等。建設(shè)流程：項(xiàng)目前期規(guī)劃：進(jìn)行用氣需求評(píng)估，確定LNG使用規(guī)模。開(kāi)展項(xiàng)目可行性研究，包括技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性等方面。設(shè)計(jì)階段：委托有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行LNG儲(chǔ)存和使用設(shè)施的設(shè)計(jì)，包括總平面設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、消防設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行圖紙審查。施工建設(shè)：選擇有資質(zhì)的施工單位按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。施工過(guò)程中，建設(shè)單位要加強(qiáng)監(jiān)督，確保施工質(zhì)量。同時(shí)，要做好施工安全管理，防止發(fā)生事故?？⒐を?yàn)收：工程竣工后，建設(shè)單位組織設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等單位進(jìn)行竣工驗(yàn)收。驗(yàn)收內(nèi)容包括工程質(zhì)量、安全設(shè)施、環(huán)保設(shè)施等方面。驗(yàn)收合格后，方可投入使用。五、其他考慮因素設(shè)備維護(hù)與更新：設(shè)備維護(hù)計(jì)劃：除了日常巡檢外，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，包括設(shè)備的定期保養(yǎng)、易損件更換時(shí)間表等。對(duì)于LNG儲(chǔ)罐，要定期檢查絕熱層的性能，對(duì)于氣化器和取暖設(shè)備，要清理內(nèi)部結(jié)垢等。同時(shí)，維護(hù)計(jì)劃應(yīng)明確維護(hù)責(zé)任人和維護(hù)費(fèi)用預(yù)算。設(shè)備更新計(jì)劃：關(guān)注LNG技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展動(dòng)態(tài)，根據(jù)單位的經(jīng)濟(jì)狀況和實(shí)際需求，制定設(shè)備更新策略。當(dāng)新的更高效、更安全的LNG儲(chǔ)存或取暖設(shè)備出現(xiàn)時(shí)，及時(shí)評(píng)估更新的必要性和可行性，確保單位的LNG取暖系統(tǒng)始終保持良好的性能。合同與保險(xiǎn)方面：供應(yīng)合同管理：與LNG供應(yīng)商簽訂詳細(xì)的供應(yīng)合同，明確LNG的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、供應(yīng)數(shù)量、價(jià)格調(diào)整機(jī)制、供應(yīng)中斷的應(yīng)急措施等內(nèi)容。合同條款應(yīng)確保單位在冬季取暖期間能夠穩(wěn)定獲得LNG供應(yīng)，同時(shí)保障單位的合法權(quán)益。保險(xiǎn)購(gòu)買(mǎi)：考慮購(gòu)買(mǎi)相關(guān)的保險(xiǎn)，如財(cái)產(chǎn)險(xiǎn)（涵蓋LNG設(shè)施）、安全生產(chǎn)責(zé)任險(xiǎn)（應(yīng)對(duì)因LNG事故對(duì)第三方造成的損害）等。保險(xiǎn)可以在發(fā)生事故時(shí)減輕單位的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也是一種風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移的有效手段。六、LNG作為冬季取暖能源的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)高熱值與高效能LNG主要成分是甲烷，其熱值較高。一般來(lái)說(shuō)，天然氣的熱值約為35-55MJ/m3（因成分等因素略有差異），相比煤炭等傳統(tǒng)取暖能源，單位體積的LNG燃燒能夠釋放出更多的熱量。這意味著在相同的取暖需求下，LNG的使用量相對(duì)較少，能夠高效地為室內(nèi)提供溫暖。燃燒效率也比較高，LNG燃燒后幾乎沒(méi)有固體殘?jiān)?，與煤炭燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量煤渣相比，能源利用更加充分，減少了能源浪費(fèi)。清潔環(huán)保LNG燃燒主要產(chǎn)生二氧化碳和水，相比煤炭和石油等傳統(tǒng)化石燃料，燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等污染物的量要少得多。在環(huán)保要求日益嚴(yán)格的背景下，使用LNG有助于減少單位取暖過(guò)程中的污染物排放，對(duì)改善區(qū)域空氣質(zhì)量有積極作用。從溫室氣體排放角度看，雖然LNG燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，但單位熱量產(chǎn)生的二氧化碳排放量比煤炭低。并且在一些先進(jìn)的燃燒技術(shù)應(yīng)用下，還可以進(jìn)一步降低碳排放。供應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定LNG的供應(yīng)體系在全球范圍內(nèi)已經(jīng)比較成熟。通過(guò)液化天然氣接收站、槽罐車(chē)運(yùn)輸?shù)确绞?，可以將LNG穩(wěn)定地輸送到用戶(hù)端。對(duì)于有穩(wěn)定需求的單位，如與可靠的供應(yīng)商簽訂長(zhǎng)期合同，在冬季取暖期間能夠保障能源的持續(xù)供應(yīng)，減少因能源短缺而導(dǎo)致的取暖中斷風(fēng)險(xiǎn)。儲(chǔ)存和運(yùn)輸相對(duì)靈活LNG在液態(tài)下體積相對(duì)較小，能量密度高。這使得它在儲(chǔ)存和運(yùn)輸方面具有一定優(yōu)勢(shì)。單位可以根據(jù)自身的場(chǎng)地和用氣量情況，選擇合適容量的LNG儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存。而且LNG槽罐車(chē)運(yùn)輸方式較為靈活，能夠適應(yīng)不同的運(yùn)輸距離和需求地點(diǎn)，方便為一些遠(yuǎn)離天然氣管道網(wǎng)絡(luò)的單位提供能源。缺點(diǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)高LNG是易燃、易爆氣體。其儲(chǔ)存溫度極低（約-162℃），在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中，如果發(fā)生泄漏，LNG會(huì)迅速汽化，與空氣混合形成可燃混合氣。一旦遇到明火、靜電火花或其他點(diǎn)火源，就可能引發(fā)火災(zāi)或爆炸。例如，LNG槽罐