LNG加氣站安全風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)措施分析

陳棟+王亞倩

摘 要：LNG是液化天然氣的簡(jiǎn)寫(xiě)，隨著自然資源逐漸緊張與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求不斷增加，對(duì)清潔環(huán)保能源的重視程度開(kāi)始提升，LNF的出現(xiàn)帶給了人們新的能源應(yīng)用方向。通過(guò)LNF的應(yīng)用，能夠有效促進(jìn)能源應(yīng)用效率提高，降低環(huán)境污染、使能耗減少，對(duì)當(dāng)代社會(huì)來(lái)說(shuō)，是一種清潔高效的可利用能源，具有較好發(fā)展前景，因此在全球都得到較好的普及應(yīng)用，LNG加氣站得到飛速發(fā)展。但我國(guó)LNG相關(guān)產(chǎn)業(yè)仍然處于初級(jí)階段，在LNG加氣站工作中存在管理制度不完善，缺乏有效安全措施，工作人員操作不規(guī)范等問(wèn)題，給人們生命安全帶來(lái)威脅。為了避免安全事故發(fā)生，需要深入了解LNG危險(xiǎn)性，分析其中安全問(wèn)題，提出解決措施。

關(guān)鍵詞：LNG加氣站；風(fēng)險(xiǎn)分析；泄漏；應(yīng)對(duì)措施

LNG是一種新型車(chē)用燃料，與傳統(tǒng)柴油、汽油燃料相比其價(jià)格較低，污染排放少，因此有利于降低使用成本、提高燃料利用效率、減少污染排放，促進(jìn)環(huán)保節(jié)能效用實(shí)現(xiàn)，是一種新型綠色燃料。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，人們生活水平提高，私家車(chē)數(shù)量呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)，受到油品質(zhì)量影響，車(chē)輛尾氣排放問(wèn)題嚴(yán)重，給環(huán)境造成較大污染，空氣中懸浮顆粒物增多，導(dǎo)致空氣質(zhì)量明顯下降，給人們身體健康帶來(lái)較大危害，使人們生活水平無(wú)法得到提升。應(yīng)用LNG燃料能夠明顯降低污染排放，具有清潔高效優(yōu)勢(shì)，LNG加氣站的建設(shè)與使用有利于提高普及效率，為車(chē)輛加氣提供便利服務(wù)，因此值得推廣與普及。但LNG介質(zhì)具有低溫、易爆炸等特性，在應(yīng)用過(guò)程中有較高危險(xiǎn)性，因此在LNG加氣站建設(shè)與使用過(guò)程中需著重考慮其危險(xiǎn)因素，提出有效防范措施。

1 LNG加氣站危險(xiǎn)因素分析

LNG加氣設(shè)備是LNG加氣系統(tǒng)中重要組成部分，主要包括LNG低溫儲(chǔ)罐，用于燃料的貯存；加氣機(jī)、低溫潛液泵與配套低溫閥門(mén)、管線，當(dāng)需要將LNG燃料從儲(chǔ)罐向車(chē)輛燃料箱中轉(zhuǎn)移時(shí)，需要應(yīng)用低溫潛液泵；保證LNG加氣站各個(gè)環(huán)節(jié)正常運(yùn)行的自動(dòng)控制系統(tǒng)以及為運(yùn)營(yíng)安全提供保障的配套設(shè)施。

1.1 介質(zhì)的危險(xiǎn)性

LNG主要成分為甲烷，其具體形態(tài)為液態(tài)，由于具有不穩(wěn)定性因此需要將其儲(chǔ)存在-162℃的低溫環(huán)境中。LNG具有較高危險(xiǎn)性，若存儲(chǔ)應(yīng)用不當(dāng)極易出現(xiàn)燃燒、爆炸、低溫等安全事故，威脅人們生命安全。泄漏是LNG常見(jiàn)存儲(chǔ)問(wèn)題，當(dāng)泄漏發(fā)生后，LNG會(huì)迅速吸熱蒸發(fā)，在空氣中形成蒸汽云，其顏色呈現(xiàn)白色，蒸汽云遇火燃燒，一旦其溫度達(dá)到-107℃，蒸汽云會(huì)迅速擴(kuò)散至四周并與空氣混合，經(jīng)過(guò)一定程度的混合，其混合物會(huì)發(fā)生爆炸，其爆炸范圍在4.6%～14.57%之間。LNG屬于深冷液體，其溫度為-162℃，若人體直接接觸LNG設(shè)備或者容器，就會(huì)使皮膚表面潮氣迅速凝結(jié)并粘附在設(shè)備設(shè)施上，導(dǎo)致相接觸部位皮膚出現(xiàn)凍傷，極易引起撕裂問(wèn)題，給人體皮膚帶來(lái)嚴(yán)重傷害。因此可以對(duì)接觸部位進(jìn)行加熱解凍，確保皮肉與LNG設(shè)備連接不再緊密或者已經(jīng)不連接后，將皮肉揭開(kāi)。如果在工作過(guò)程中沒(méi)有對(duì)人體采取有效防護(hù)措施，長(zhǎng)期處于低溫環(huán)境下會(huì)導(dǎo)致人體體溫持續(xù)下降，出現(xiàn)低溫麻醉問(wèn)題，心臟功能產(chǎn)生衰竭，逐漸喪失活動(dòng)能力，嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)死亡。因此對(duì)于需要長(zhǎng)期在低溫環(huán)境中工作的人員，需要做好其保暖防寒措施，穿戴防護(hù)服裝。

1.2 LNG加氣站控制設(shè)備的危險(xiǎn)性

1.2.1 LNG儲(chǔ)罐

LNG外罐材質(zhì)為Q345R碳鋼，內(nèi)罐材質(zhì)為06Cr l 9Ni l 0，內(nèi)外罐之間設(shè)有絕熱層并抽真空。儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力一般為1.2MPa¨1，其最大危險(xiǎn)性在于真空破壞，絕熱性能下降，從而使低溫液體因受熱而氣化膨脹，罐內(nèi)壓力劇增，儲(chǔ)罐爆裂導(dǎo)致LNG泄漏，甚至燃燒爆炸。主要預(yù)防措施是在儲(chǔ)罐的頂部安裝安全放散閥，當(dāng)儲(chǔ)罐壓力升高到一定值，安全放散閥會(huì)開(kāi)啟，通過(guò)集中放散釋放壓力。

1.2.2 輸送管道和內(nèi)罐

LNG儲(chǔ)罐的輸送管道或內(nèi)罐容易泄漏，這時(shí)儲(chǔ)罐的防爆蓋將打開(kāi)從而降低內(nèi)外壓力，不會(huì)引發(fā)儲(chǔ)罐爆裂。

1.2.3 潛液泵和增壓汽化器

潛液泵安裝在密閉的潛液泵池中，與LNG儲(chǔ)罐之間的閥門(mén)是開(kāi)啟相通的，泵的進(jìn)出El可能會(huì)出現(xiàn)密封失效，產(chǎn)生LNG泄漏。增壓汽化器的進(jìn)出口和LNG儲(chǔ)罐與LNG槽車(chē)的液相出口連通，同樣可能出現(xiàn)密封失效產(chǎn)生泄漏。

2 LNG加氣站安全風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)措施

2.1 LNG泄漏處理措施

LNG在微量泄漏時(shí)，泄漏處呈現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)切斷結(jié)霜處兩側(cè)閥門(mén)，檢查并更換泄漏處管道或管道附件。LNG儲(chǔ)罐緊急切斷閥后端部位發(fā)生泄漏且達(dá)到爆炸下限的20%時(shí)，LNG場(chǎng)站的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警器就會(huì)報(bào)警，并及時(shí)通過(guò)與檢測(cè)儀表聯(lián)鎖的緊急切斷閥切斷儲(chǔ)罐上的排液閥門(mén)，或通過(guò)人工操作關(guān)閉緊急切斷閥。微量泄漏的LNG可直接氣化為冷蒸氣云，冷蒸氣云再吸熱后立即升空擴(kuò)散，泄漏量大且來(lái)不及氣化時(shí)可通過(guò)集液池收集，此時(shí)可用干粉滅火器噴灑液體表面，隔絕空氣，降低氣化速度。如果儲(chǔ)罐第一道閥門(mén)前端發(fā)生泄漏，則無(wú)法通過(guò)切斷泄漏源的方式來(lái)堵漏。所以加氣站圍堰在容積設(shè)計(jì)時(shí)要按儲(chǔ)罐的容積設(shè)計(jì)，這樣泄漏的液體會(huì)被全部攔蓄在圍堰內(nèi)，不會(huì)溢出圍堰。此時(shí)，液體表面會(huì)升起冷蒸氣云并會(huì)擴(kuò)散到下風(fēng)向處，可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警器探測(cè)到后會(huì)發(fā)聲光報(bào)警信號(hào)，并切斷緊急切斷閥。但因泄漏發(fā)生在緊急切斷閥前端，泄漏仍然會(huì)持續(xù)，此時(shí)搶險(xiǎn)人員應(yīng)在上風(fēng)向用移動(dòng)式干粉滅火器噴灑液體表面，隔絕空氣，降低氣化速度，等待消防隊(duì)來(lái)后可用霧狀水槍驅(qū)趕冷蒸汽云向無(wú)人員的地方擴(kuò)散。事故發(fā)生初期應(yīng)立即疏散無(wú)關(guān)人員，報(bào)警并封閉站前道路，關(guān)閉站內(nèi)電源。

2.2 低溫管線的LNG泄漏預(yù)防處理

當(dāng)一162℃的LNG在管線內(nèi)運(yùn)行時(shí)，金屬部件會(huì)出現(xiàn)明顯的收縮，在管道系統(tǒng)的焊縫，閥門(mén)、法蘭、管件、密封及裂縫處，可能會(huì)出現(xiàn)泄漏和沸騰蒸發(fā)，因此在施工過(guò)程中應(yīng)注意焊口質(zhì)量，并按規(guī)程、設(shè)計(jì)文件要求檢驗(yàn)。LNG的輸送設(shè)備設(shè)施如氣相、液相工藝管道、低溫閥門(mén)、閥件，要選用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的管材，按要求焊接、檢驗(yàn)。如果發(fā)生泄漏，則須及時(shí)封閉這些蒸氣，并采用圍堰和天然屏障對(duì)比空氣重的低溫蒸氣進(jìn)行攔截。

結(jié)束語(yǔ)

LNG在應(yīng)用過(guò)程中有利于提高燃料使用效率，促進(jìn)綠色環(huán)保能力提升，降低使用成本，是高效節(jié)能的清潔能源。但LNG加氣站運(yùn)營(yíng)中具有較高危險(xiǎn)性，若管理不當(dāng)極易產(chǎn)生危險(xiǎn)，在應(yīng)用過(guò)程中，其主要危險(xiǎn)因素為L(zhǎng)NG自身，若缺乏相關(guān)安全管理制度與措施，會(huì)造成LNG泄漏、爆炸，嚴(yán)重影響到LNG加氣站正常運(yùn)營(yíng)，給加氣站造成經(jīng)濟(jì)損失，威脅人們生命財(cái)產(chǎn)安全。因此要重點(diǎn)關(guān)注LNG加氣站安全設(shè)備設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)LNG安全性提升，保障加氣站正常運(yùn)行。

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