液化天然氣常見安全問題及相關(guān)措施

魏欣雨 趙旭

摘 要：近幾年來，隨著我國能源行業(yè)的發(fā)展及對液化天然氣（LNG）需求量的不斷增多，LNG氣化站的建設(shè)數(shù)量越來越多、建設(shè)規(guī)模越來越大。但是，雖然取得了很大進(jìn)展，但LNG氣化站在安全生產(chǎn)管理方面仍舊存在著很多問題。LNG氣化站的主要安全風(fēng)險(xiǎn)是儲(chǔ)罐和管道內(nèi)存在一些有害物質(zhì)，其次人為因素和環(huán)境因素也是造成生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)的主要因素。

關(guān)鍵詞：液化天然氣;安全問題;措施

液化天然氣是一種清潔和高效的能源，由于它能夠促進(jìn)能源供應(yīng)的多元化及保障能源的安全性，并且還有助于天然氣資源的有效開發(fā)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，所以成為了現(xiàn)今全球能源市場的新熱點(diǎn)。LNG點(diǎn)供氣化站是接收、儲(chǔ)存及分配液化天然氣的衛(wèi)星站，也是把液化天然氣從生產(chǎn)廠家輸送至用戶的中間調(diào)節(jié)場所，由于其運(yùn)輸和存儲(chǔ)具有方便、簡單等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。不過，我國的LNG氣化站在安全生產(chǎn)管理方面尚存在著一些問題，對此應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)對其的安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理。

1.LNG接收站危險(xiǎn)性分析

LNG有三個(gè)特點(diǎn)：一是低溫;二是轉(zhuǎn)化體積大;三是具有易燃性。LNG接收站主要由卸船、儲(chǔ)存、BOG處理、輸送、氣化和槽車運(yùn)輸?shù)葐卧M成。LNG運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程可能發(fā)生泄漏、火災(zāi)、爆炸、人身傷亡等事故。LNG接收站危險(xiǎn)性主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）包容。LNG具有包容性的性質(zhì)。在兩個(gè)切斷閥之間、無孔容器以至切斷球閥閥腔內(nèi)等部位形成死區(qū)，均有可能使壓力隨著溫度的升高而增大，使得包容系統(tǒng)遭到破壞。

（2）翻滾。大量氣體在短時(shí)間內(nèi)從LNG儲(chǔ)罐中釋放的自發(fā)混合過程，即為翻滾。當(dāng)新接收的LNG與儲(chǔ)罐儲(chǔ)存的LNG密度不同時(shí)，由于熱量輸入到儲(chǔ)罐中，出現(xiàn)單元間的傳熱、傳質(zhì)及液體表面的蒸發(fā)，單元之間的密度將達(dá)到均衡且混合為一體。翻滾會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐超壓，需要采取特殊設(shè)計(jì)并采取有效預(yù)防措施。

（3）溢出。當(dāng)壓力容器或管道發(fā)生溢出時(shí)，LNG會(huì)以噴射流的方式噴灑至大氣中，并且發(fā)生膨脹和蒸發(fā)。LNG傾倒至地面會(huì)劇烈沸騰，蒸發(fā)速率會(huì)迅速衰減到一個(gè)固定值（該值取決于地面的熱性質(zhì)和周圍空氣供熱狀況）。起初，蒸發(fā)氣體的溫度與LNG的溫度幾乎一樣，密度比周圍空氣大。氣體沿地面上的一個(gè)層面流動(dòng)，到氣體從大氣中吸熱升溫后為止。當(dāng)氣體與空氣混合后，溫度逐漸升高，其密度比周圍空氣逐漸變小時(shí)，這種混合物便向上運(yùn)動(dòng)。隨著氣體的溢出，大氣中水蒸汽的冷凝作用將會(huì)產(chǎn)生“霧云”。

（4）火災(zāi)和爆炸事故。LNG泄漏的條件不同，會(huì)導(dǎo)致噴射火、池火、閃火等火災(zāi)。LNG壓縮、冷凝、氣化、計(jì)量及外輸工藝設(shè)備等因介質(zhì)泄漏被點(diǎn)燃會(huì)產(chǎn)生噴射火;LNG泄漏到地面或水面上形成液池后，被點(diǎn)燃會(huì)產(chǎn)生池火;LNG泄漏后經(jīng)蒸發(fā)、擴(kuò)散，在開闊地帶會(huì)形成可燃蒸氣云，遇到點(diǎn)火源會(huì)產(chǎn)生閃火;密閉空間內(nèi)LNG蒸氣云被點(diǎn)燃會(huì)產(chǎn)生蒸氣云爆炸;LNG容器由于外部火災(zāi)或其他原因而破裂會(huì)引發(fā)爆炸事故。

2.影響LNG氣化站安全生產(chǎn)的有害因素

液化天然氣的正常沸點(diǎn)在-160℃左右，密度一般為430-440kg/m3，氣化后的常壓密度約為0.688m3，氣化潛熱約為510.25kj/kg。若LNG與空氣相接觸，則容易產(chǎn)生一種爆炸性物質(zhì)，爆炸下限在3.5%～6.5%之間、上限在13%～17%之間。LNG是一種生產(chǎn)介質(zhì)，影響LNG氣化站安全生產(chǎn)的有害因素主要有四點(diǎn)：（1）由于在某些存儲(chǔ)設(shè)備中LNG組成與密度存在一定差異，從而引起了分層，因此導(dǎo)致大量LNG的驟然蒸發(fā)和壓力的驟然上升，而壓力一旦超過設(shè)備的極限承壓時(shí)，設(shè)備就會(huì)發(fā)生損壞，隨之就會(huì)引起LNG泄漏，甚至引發(fā)爆炸;（2）由于LNG的儲(chǔ)存與操作過程都是在低溫條件下進(jìn)行的，所以當(dāng)發(fā)生泄漏問題后，低溫條件就會(huì)造成材料性能的下降，從而引起更加嚴(yán)重的安全事故;（3）雖然LNG的毒性較小，但由于其中往往含有82%～98%的甲烷，所以一旦發(fā)生泄漏，則會(huì)導(dǎo)致空氣中的氧氣減少，從而造成人體缺氧，致人窒息死亡;（4）若空氣與LNG的混合物處于爆炸范圍內(nèi)，則一旦碰到外部火源后就會(huì)立即引燃乃至爆炸，同時(shí)還會(huì)燃燒產(chǎn)生對人體危害極大的熱輻射。

3.LNG重大危險(xiǎn)源的分辨識別

LNG存在著一些重大危險(xiǎn)源，只有對這些重大危險(xiǎn)源進(jìn)行有效的分辨識別，才能夠保障LNG氣化站安全生產(chǎn)。LNG重大危險(xiǎn)源主要指的是在LNG氣化站長期的生產(chǎn)運(yùn)行過程中所涉及到的生產(chǎn)、加工、搬運(yùn)等風(fēng)險(xiǎn)。大多數(shù)物質(zhì)都有其自身的安全臨界點(diǎn)，一旦超過這個(gè)臨界點(diǎn)，就會(huì)發(fā)生安全事故，所以在分辨識別LNG重大危險(xiǎn)源時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)液化天然氣的物質(zhì)特點(diǎn)、數(shù)量以及存儲(chǔ)過程來進(jìn)行辨識。例如，由于在LNG點(diǎn)供氣化站內(nèi)，LNG的生產(chǎn)和氣罐之間存在較大的風(fēng)險(xiǎn)，這就是一個(gè)重大危險(xiǎn)源，所以為了避免二者發(fā)生觸碰引發(fā)事故，應(yīng)當(dāng)將兩者之間的最小距離保持在一定范圍內(nèi)。

4.液化天然氣安全防范相關(guān)措施

4.1建立健全安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)和管理人員隊(duì)伍

健全的安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)和充足的管理人員是確保LNG點(diǎn)供氣化站安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。因此，為了確保LNG點(diǎn)供氣化站的安全生產(chǎn)、減少及避免其生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)盡快建立健全安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)，明確崗位安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，采取有效的安全生產(chǎn)危機(jī)預(yù)防和化解措施，并加強(qiáng)對管理人員的培訓(xùn)和教育，使其明確安全生產(chǎn)職責(zé)，積極履行安全生產(chǎn)責(zé)任。

4.2完善和落實(shí)安全生產(chǎn)檢查制度

完善的安全生產(chǎn)檢查制度是保障LNG點(diǎn)供氣化站安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理效率的前提基礎(chǔ)，因此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)盡快完善LNG點(diǎn)供氣化站安全生產(chǎn)檢查制度，在企業(yè)內(nèi)實(shí)行“公司級、中心、管區(qū)”的三級安全檢查制度，確保安全生產(chǎn)管理的全方位、全過程、全天候以及全員參與。而當(dāng)擁有了完善的安全生產(chǎn)檢查制度后，還應(yīng)當(dāng)要有效落實(shí)制度，嚴(yán)格按照制度辦事辦公，杜絕一切疏漏和錯(cuò)誤的發(fā)生。

4.3加強(qiáng)對安全隱患的檢查與整改

在LNG點(diǎn)供氣化站生產(chǎn)過程中存在著種種安全隱患，而安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理的主要任務(wù)之一就是要及時(shí)檢查這些隱患并加以整改。LNG點(diǎn)供氣化站生產(chǎn)過程中的安全隱患主要來自于生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境以及人工等，只有加強(qiáng)對這些安全隱患的檢查與整改，不漏放任何一處細(xì)節(jié)，才能夠保障生產(chǎn)的安全性。

4.4強(qiáng)化安全生產(chǎn)技術(shù)

LNG點(diǎn)供氣化站的安全生產(chǎn)技術(shù)是體現(xiàn)其安全生產(chǎn)綜合水平的重要指標(biāo)，只有采用先進(jìn)、科學(xué)、合理、可靠、實(shí)用的安全生產(chǎn)技術(shù)，才能夠有效避免LNG氣化站生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，以及減少工作人員在生產(chǎn)過程所受到的職業(yè)危害，提高整體勞動(dòng)效率。

5.結(jié)論與認(rèn)識

綜上所述，影響LNG氣化站安全生產(chǎn)的有害因素有很多，在實(shí)際管理中應(yīng)當(dāng)做好LNG重大危險(xiǎn)源的分辨識別，并通過建立健全安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)和管理人員隊(duì)伍、完善和落實(shí)安全生產(chǎn)檢查制度、加強(qiáng)對安全隱患的檢查與整改、強(qiáng)化安全生產(chǎn)技術(shù)等措施來提高安全管理效率。

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