LNG 接收站事故應(yīng)急處置對策

李琪鵬

（山東青島市消防救援支隊，山東青島 266000）

1 青島LNG 接收站概況

1.1 接收站功能分區(qū)及主要物料

青島LNG 接收站主要包括碼頭區(qū)、儲罐區(qū)、工藝處理區(qū)、輕烴回收區(qū)、裝車區(qū)和公用工程區(qū)6 個功能區(qū)。其中，碼頭區(qū)包括1個可以?？?8 萬～27 萬 m3船型的 LNG 專用碼頭、1 個 5000t 工作船碼頭及其他配套設(shè)施；儲罐區(qū)包括6 個16 萬m3LNG 儲罐；工藝處理區(qū)包括蒸發(fā)氣處理系統(tǒng)和LNG 輸送及氣化系統(tǒng)；輕烴回收區(qū)包括2 個系列輕烴回收裝置、6 個3000m3輕烴球罐；裝車區(qū)包括24 個裝車鶴位，17 個裝液化天然氣，3 個裝液態(tài)乙烷，4個裝混合輕烴。LNG 接收站涉及的存儲物料主要包括LNG、C2H6及混合輕烴。

1.2 接收站危險源控制系統(tǒng)

青島LNG 接收站主要通過控制系統(tǒng)對危險源實施全方位、全時段監(jiān)控。發(fā)生事故時，消防救援人員可以利用控制系統(tǒng)進行工藝處置，也可以通過該系統(tǒng)進行偵察，了解災(zāi)害事故現(xiàn)場情況。接收站控制系統(tǒng)由分散型過程控制系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)、緊急事故停車系統(tǒng)、火災(zāi)及可燃氣體有毒氣體監(jiān)控系統(tǒng)、儲罐監(jiān)測子系統(tǒng)等構(gòu)成。

1.3 接收站消防設(shè)施系統(tǒng)

青島LNG 接收站消防設(shè)施主要包括消防水系統(tǒng)、高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)、固定式氣體滅火系統(tǒng)、水噴霧系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)等。其安全設(shè)計原則是盡量切斷氣源，控制泄漏；對儲罐及鄰近儲罐的設(shè)備、管線進行冷卻保護，避免設(shè)備超壓造成更大的災(zāi)害；將泄漏的LNG 引至安全地帶氣化，避免燃燒擴大。

1.4 LNG 接收站的主要工藝流程

LNG 由專用運輸船從國外生產(chǎn)地輸出終端運到LNG 接收站碼頭后，經(jīng)過碼頭卸到接收站的儲罐中。LNG 進入儲罐所置換出的蒸發(fā)氣通過回氣管道輸送到運輸船的LNG 儲罐中，以維持儲罐系統(tǒng)壓力平衡。當(dāng)LNG 儲罐內(nèi)氣相空間超壓，BOG 壓縮機不能控制且壓力超過泄放閥設(shè)定值時，罐內(nèi)多余蒸發(fā)氣將通過泄放閥進入火炬燃燒掉。

LNG 儲罐內(nèi)蒸發(fā)氣經(jīng)BOG 壓縮機加壓后，進入再冷凝器，然后與從LNG 儲罐低壓泵輸出的過冷LNG 混合并進行冷量交換，使蒸發(fā)氣再重新生成LNG。生成的LNG 一部分通過管網(wǎng)回到LNG 儲罐中，一部分和儲罐輸出的LNG 一同經(jīng)高壓輸送泵加壓后送至氣化器氣化，計量后外輸至用戶。LNG 也可以不經(jīng)高壓輸送泵直接裝車外運。

對于富LNG 輸送進入輕烴回收裝置，對富LNG 中的乙烷以上組分進行分離，然后存儲至球罐，再輸送到裝車區(qū)外運。分離后剩余的貧LNG 送至氣化器氣化，計量后外輸至用戶。

2 事故風(fēng)險分析

LNG、LPG、C2 等均為易燃、易爆物質(zhì)，火災(zāi)危險性類別為甲類。LNG 接收站的事故主要是該類物料的泄漏和火災(zāi)爆炸兩種。

2.1 物料泄漏事故

LNG 泄漏至地面上（或碼頭平臺）時，最初會猛烈沸騰蒸發(fā)，然后蒸發(fā)率將迅速衰減至一個固定值。由于泄漏的LNG 剛開始蒸發(fā)時產(chǎn)生的氣體溫度接近液體溫度，其密度大于環(huán)境空氣，沿地面形成一個流動層，并從環(huán)境中吸收熱量，同時將周圍的環(huán)境空氣冷卻，當(dāng)純甲烷的溫度上升至-113℃或LNG 的溫度上升約至-80℃時，形成了密度小于空氣的云團并開始向上運動。在此過程中，就會形成爆炸蒸氣云。LPG 及C2 泄漏也會迅速蒸發(fā)形成火災(zāi)、爆炸危險性環(huán)境，容易造成嚴重的火災(zāi)爆炸事故。

2.2 火災(zāi)爆炸事故

根據(jù)《山東LNG 項目接收站工程設(shè)計安全評價報告》的有關(guān)分析，青島LNG 接收站一旦發(fā)生大規(guī)?；馂?zāi)爆炸事故，臨近企業(yè)都在528.7m 的爆炸沖擊波死亡半徑內(nèi)，后果將非常嚴重。

3 LNG 接收站事故應(yīng)急處置對策

3.1 防控理念

LNG 接收站的防控理念是要保證其BOG 工藝的運行，火炬放空能力始終處于氣化天然氣的產(chǎn)生量之上。因此，滅火救援中要優(yōu)先保護制冷的工藝設(shè)備設(shè)施不受泄漏、火災(zāi)事故的影響。要實行小兵團作戰(zhàn)，切實做好警戒、防爆、防凍等方面工作。

3.2 應(yīng)急處置措施

LNG 接收站一旦發(fā)生事故，首先做好初期控制工作，掌握災(zāi)害動態(tài)信息，要在上風(fēng)或者側(cè)上風(fēng)方向距離事故地點1km 位置確定集結(jié)點，派出偵查人員通過詢問知情人、到中控室查看DCS系統(tǒng)、現(xiàn)場查驗等方法進行初步研判，切忌情況不明時，參戰(zhàn)力量過于靠近事故區(qū)。

3.2.1 泄漏事故應(yīng)急處置措施

①確認泄漏點及泄漏管段。消防救援人員迅速通過中控室DCS 系統(tǒng)、視頻監(jiān)控或現(xiàn)場檢查確認（條件允許時）等方式迅速確認泄漏點及泄漏管段，判斷泄漏量及泄漏等級，現(xiàn)場確認人員必須與中控室保持通訊暢通；②關(guān)閉上下游閥門，隔離管段。當(dāng)閥門無法自動關(guān)閉或無法通過中控室操作關(guān)閉時，應(yīng)派人進行手動關(guān)閉。處理期間要特別注意各設(shè)備嚴禁超壓；③導(dǎo)通放空流程。通過DCS 系統(tǒng)導(dǎo)通泄壓、放空流程，將泄漏管段的物料放空至BOG 總管；④氮氣置換。泄壓完成后，導(dǎo)通泄漏隔離段實施氮氣置換；⑤堵漏搶修。經(jīng)檢測，現(xiàn)場爆炸氣體濃度低于爆炸下限20%時，消防救援人員需要在廠區(qū)技術(shù)人員的指導(dǎo)下進入事故區(qū)實施堵漏或者配合技術(shù)人員搶修，進入前必須做好個人防護；⑥當(dāng)發(fā)生小范圍氣/液相泄漏時，消防救援人員可以在上風(fēng)向或者側(cè)上風(fēng)向?qū)U散區(qū)實行噴霧水稀釋驅(qū)趕或者利用高倍數(shù)泡沫覆蓋，待災(zāi)情穩(wěn)定后，對泄漏區(qū)實施堵漏或者維修。當(dāng)發(fā)生大范圍氣/液相泄漏時，初期到場隊伍應(yīng)拉大事故區(qū)與集結(jié)點的安全防護距離，如條件不具備進入現(xiàn)場行動，啟動緊急停車裝置系統(tǒng)，根據(jù)災(zāi)情發(fā)展態(tài)勢配合政府組織警戒范圍和緊急疏散。

3.2.2 火災(zāi)爆炸事故應(yīng)急處置措施

①當(dāng)儲罐、容器、氣化器、輸送管線、裝車站臺等部位發(fā)生氣相初期火災(zāi)時，工藝應(yīng)采取關(guān)閥、放空措施，切斷氣源措施后，消防救援人員利用干粉和高倍數(shù)泡沫實施滅火，啟動固定噴淋冷卻保護毗鄰設(shè)備控制災(zāi)情，待進一步評估論證后再采取相應(yīng)措施；②當(dāng)控制閥門、輸送管線、裝車站臺發(fā)生低溫液體泄漏火災(zāi)時，要立即關(guān)閉上、下游控制閥門，使用固定或移動高倍數(shù)泡沫覆蓋集液池或者流淌低溫液體，為控制火勢、采取工藝措施創(chuàng)造條件；③發(fā)生較大火災(zāi)爆炸事故后，不能立即滅火的，應(yīng)對著火區(qū)附近受威脅的儲運設(shè)施、設(shè)備采取冷卻、退料、泄壓等措施，防止升溫、升壓而引起次生或衍生火災(zāi)爆炸。在冷卻設(shè)備時，應(yīng)盡可能避免高壓水流擊壞設(shè)備使氣體泄漏產(chǎn)生二次爆炸。如出現(xiàn)嚴重火災(zāi)爆炸事故，可以啟動緊急停車裝置系統(tǒng)使全場緊急停車；④當(dāng)事件發(fā)生區(qū)域的可燃物料存量較多時，應(yīng)盡量采取工藝處理措施，轉(zhuǎn)移可燃物料，切斷危險區(qū)與外界裝置、設(shè)施的連接；⑤卸船期間，LNG 運輸船發(fā)生火情，要立即啟動LNG 船舶事故應(yīng)急預(yù)案及LNG 碼頭生產(chǎn)安全事故專項預(yù)案，立即停止卸船作業(yè)，斷開卸料臂，松開系纜鉤，利用碼頭固定消防設(shè)施進行滅火，并做好船舶緊急離泊準備；⑥發(fā)生地震、海嘯等自然災(zāi)害或其他因素，導(dǎo)致管線、儲罐出現(xiàn)裂縫、開裂，引發(fā)不可控制的泄漏事故時，要立即啟動應(yīng)急預(yù)案組織緊急疏散，分別確定陸地、海洋、航空等警戒區(qū)、疏散區(qū)、處置區(qū)及工作范圍，預(yù)警聯(lián)動相關(guān)單位和部門，進一步采取防止事故措施，避免重大人員和財產(chǎn)損失。

3.3 滅火救援注意事項

3.3.1 災(zāi)害事故現(xiàn)場警戒區(qū)的設(shè)立

發(fā)生小范圍泄漏或者小型火災(zāi)時，應(yīng)在火災(zāi)點直徑100m 范圍內(nèi)迅速設(shè)立初始警戒區(qū)。當(dāng)不能準確判斷事故級別或事故有可能造成更大危害時，應(yīng)將整個接收站場區(qū)設(shè)置為警戒區(qū)，禁止無關(guān)車輛、人員進入，盡快疏散場區(qū)內(nèi)非搶險救援人員。當(dāng)火災(zāi)爆炸事故不可控制時，消防救援人員要根據(jù)現(xiàn)場情況在上風(fēng)向或者側(cè)上風(fēng)向進行監(jiān)控和布防。根據(jù)火災(zāi)爆炸波及的范圍及風(fēng)向確定隔離區(qū)，先以接收站為中心陸地半徑按處置區(qū)1km，監(jiān)控區(qū)3km，警戒區(qū)5km，安全區(qū)10km 設(shè)置防護圈；海洋區(qū)10 海里范圍設(shè)置防護圈，然后根據(jù)現(xiàn)場災(zāi)情發(fā)展?fàn)顩r進行不斷調(diào)整，有計劃地組織人員疏散和撤離。

3.3.2 災(zāi)害事故現(xiàn)場的防護、隔離措施

要特別做好防凍、防爆等工作，處理LNG 泄漏事故，救援人員必須佩戴防護鏡、皮質(zhì)手套、空氣呼吸器、防靜電服、防凍服等防護裝具；進入火災(zāi)、爆炸區(qū)域，救援人員必須穿戴專用隔熱服或者防火防化服，熟悉撤離路線、信號，明確緊急避險措施?，F(xiàn)場檢測、監(jiān)測人員必須具備必要的檢測專業(yè)知識，熟悉檢測儀器操作，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況合理布置現(xiàn)場可燃氣體監(jiān)測點，確定具體數(shù)量和位置，實行實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即向現(xiàn)場人員發(fā)出警告，同時報告現(xiàn)場指揮部。所有救援車輛、發(fā)電機、電焊機等搶修工具必須停放在上風(fēng)口，未經(jīng)允許不準啟動。在確認火災(zāi)爆炸事故現(xiàn)場易燃易爆氣體濃度低于爆炸下限20%前，嚴禁在警戒區(qū)域內(nèi)使用非防爆工具和能夠產(chǎn)生火花的電動工具。

3.3.3 災(zāi)害事故現(xiàn)場的禁止行為

LNG 接收站不同的固定消防設(shè)施的設(shè)防目的和保護區(qū)域不同，要根據(jù)災(zāi)情類型和發(fā)生部位視情啟動，嚴禁隨意操作，造成事態(tài)擴大；進入現(xiàn)場處置過程中，嚴禁踩踏裝置區(qū)內(nèi)閥門、低溫管線，嚴禁隨意關(guān)閉管線閥門，特別是兩低溫閥門中間段管線未設(shè)置安全放空閥的，嚴禁同時關(guān)閉兩組閥門；處置LNG 大面積泄漏、著火事故，嚴禁使用直流水驅(qū)趕泄漏云團或者滅火，嚴禁對低溫設(shè)備、結(jié)霜部位噴水；利用消防車釋放高倍數(shù)泡沫處置LNG液相泄漏事故過程中，避免水流破壞泡沫封凍層，造成LNG 快速氣化，造成災(zāi)害事故擴大。

4 結(jié)語

由于LNG 接收站的消防安全問題具有一定的特殊性，因此針對此類災(zāi)情，作為從事消防救援工作的我們，必須堅持生命至上的原則，不斷地提升專業(yè)水平，做到科學(xué)、有效、合理地處置，確保關(guān)鍵時刻能沖地上，打得贏。