淺議LNG工廠安全管理措施

高 浩

（中石油昆侖燃?xì)庥邢薰旧綎|分公司LNG事業(yè)部，山東 濟(jì)南 250000）

1 LNG的特性

液化天然氣（Liquefied Natural Gas）簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)NG，甲烷是LNG中的主要組成部分，除此之外，其中還含有少量的丙烷、乙烷等其他物質(zhì)，不同的LNG工廠，所生產(chǎn)出的LNG成分有所區(qū)別，究其原因，是受源組件及生產(chǎn)供應(yīng)的影響，參照歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1160規(guī)定，甲烷在LNG中應(yīng)當(dāng)占比不低于75%，天然氣中氮含量需不高于5%。

1.1 燃燒特性

LNG和天然氣的燃燒特性相同，溫度在低于-162℃后，LNG燃燒范圍為6%-13%，燃燒速度相對(duì)較慢，為0.3rn/s。開(kāi)放環(huán)境下，LNG與蒸汽一般不會(huì)因?yàn)槿紵霈F(xiàn)爆炸，LNG蒸汽遇到明火后會(huì)著火，其火焰會(huì)隨著氧氣的分布而擴(kuò)散。處于游離云團(tuán)中的天然氣會(huì)維持低速燃燒的狀態(tài)，如果云團(tuán)形成的壓力不高于5kPa，則一般不會(huì)出現(xiàn)大爆炸；但若與相對(duì)密閉的空間內(nèi)，云團(tuán)內(nèi)部的壓力會(huì)大幅上升，LNG蒸汽與空氣等混合比例達(dá)到臨界值后，就會(huì)出現(xiàn)爆炸或爆轟，造成嚴(yán)重的事故。LNG的自然溫度會(huì)因?yàn)樘烊粴饨M份的調(diào)整而有所變化，若LNG烴含量較多，則其點(diǎn)火溫度會(huì)降低。除容易被受點(diǎn)燃，火花也能夠點(diǎn)燃LNG。

1.2 低溫性能

LNG要求存儲(chǔ)于低溫、常壓的環(huán)境，要求飽和蒸汽壓力能夠與大氣溫正常壓力接近。在常壓下，LNG沸點(diǎn)是-62℃，所以其運(yùn)輸、存儲(chǔ)及使用，都需要在溫度相對(duì)較低的狀態(tài)下進(jìn)行。除LNG系統(tǒng)設(shè)備存在低溫特點(diǎn)外，用于輸送的管道材料也應(yīng)當(dāng)具備低溫環(huán)境下收縮范圍在規(guī)定范圍之內(nèi)、不會(huì)出現(xiàn)脆性斷裂等性質(zhì)，避免出現(xiàn)LNG泄露、擴(kuò)散等情況。

1.3 滾騰特性

由于吸熱和蒸發(fā)作用的影響，同一儲(chǔ)罐中同時(shí)存儲(chǔ)不同組分的超低溫液體，會(huì)在其中形成密度不同的兩層液體，此稱為液體層化現(xiàn)象。兩層液體的密度接近平衡點(diǎn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)上下之間的混合與對(duì)流，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，此稱為L(zhǎng)NG的滾騰特性，該現(xiàn)象會(huì)快速增加罐內(nèi)的壓力，損壞設(shè)備甚至發(fā)生爆炸。

2 LNG工廠安全技術(shù)措施

當(dāng)前LNG工廠安全技術(shù)措施主要分為六個(gè)部分。

2.1 生產(chǎn)工藝安全標(biāo)準(zhǔn)

LNG工廠必須嚴(yán)格遵循相關(guān)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，開(kāi)展相關(guān)的安全性設(shè)計(jì)工作。我國(guó)工廠使用的是《城市燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《石化企業(yè)消防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等，歐美國(guó)家遵循的是《LNG的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)》。

2.2 分布控制體系

DCS系統(tǒng)在生產(chǎn)及處理LNG過(guò)程中，用于對(duì)LNG裝置的溫度、壓力、流速、流量和其他參數(shù)進(jìn)行調(diào)整控制，顯示數(shù)據(jù)，并能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，同時(shí)還可以監(jiān)督生產(chǎn)控制情況，緊急情況下會(huì)自動(dòng)報(bào)警，確保LNG生產(chǎn)工作的穩(wěn)定、持續(xù)進(jìn)行。

2.3 緊急關(guān)閉系統(tǒng)

LNG裝置出現(xiàn)緊急故障時(shí)，緊急關(guān)閉系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，主動(dòng)切斷可能家具或維持災(zāi)情的設(shè)備，保障LNG工廠的工作安全。

2.4 報(bào)警系統(tǒng)

儲(chǔ)罐及生產(chǎn)設(shè)備附近，存在部分密閉空間和溢流區(qū)域，容易聚集可燃性氣體，應(yīng)當(dāng)在此區(qū)域設(shè)置對(duì)應(yīng)的火災(zāi)與泄漏檢測(cè)設(shè)備，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，報(bào)警系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)出聲光警報(bào)，第一時(shí)間提醒現(xiàn)場(chǎng)工作人員采取緊急措施予以處理，確保生產(chǎn)工作得以順利開(kāi)展。

2.5 消防給水系統(tǒng)

LNG工廠的消防給水系統(tǒng)主要由消防滅火槍、防水箱、消防管道及消防泵等部分組成，主要用于對(duì)設(shè)備、管道和水箱進(jìn)行冷卻，對(duì)已泄露或未泄露的危險(xiǎn)物進(jìn)行控制。通過(guò)設(shè)計(jì)消防給水與配電系統(tǒng)，確保LNG工廠的固定消防系統(tǒng)能夠滿足使用要求。

2.6 滅火設(shè)備

出現(xiàn)LNG少量泄漏時(shí)，會(huì)引起著火，可通過(guò)應(yīng)用鹵代烷滅火劑、二氧化碳滅火劑及干粉滅火劑等進(jìn)行滅火。同時(shí)還需要及時(shí)切斷氣源，避免出現(xiàn)復(fù)燃甚至爆炸的情況。應(yīng)用高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)，對(duì)油箱、管道與事故積液時(shí)進(jìn)行覆蓋，可以提高氣化安全性，有效規(guī)避各類風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)油罐車所處區(qū)域、LNG裝置所處區(qū)域等危險(xiǎn)程度較高的場(chǎng)所，需要設(shè)置便攜滅火器或輪式滅火器，確保在火災(zāi)出現(xiàn)后，可第一時(shí)間撲滅。

3 LNG工廠安全管理策略

3.1 健全相關(guān)安全管理規(guī)章制度

要嚴(yán)格遵守LNG工廠的制度規(guī)范，深入梳理生產(chǎn)工藝、環(huán)保、安全、設(shè)備與培訓(xùn)等制度，在現(xiàn)有管理制度基礎(chǔ)上完善和升級(jí)。LNG工廠的安全管理制度分為國(guó)家與地方法律法規(guī)，以及工廠安全管理制度兩部分，所以需要嚴(yán)格遵守《生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例》、《消防法》、《安全生產(chǎn)法》、《交接班制度》、《崗位巡檢制度》、《檢維修管理制度》、《重大危險(xiǎn)源管理制度》等法律法規(guī)及規(guī)章制度，并在此基礎(chǔ)上完善和創(chuàng)新新的規(guī)章制度與方法，加強(qiáng)新設(shè)備的使用培訓(xùn)工作，從制度層面保障LNG工廠的管理安全。

3.2 落實(shí)LNG工廠的安全檢查工作

LNG工廠在日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，為能夠有效規(guī)范企業(yè)員工行為，需要定期檢查安全情況。在安全檢查過(guò)程中，要重點(diǎn)檢查關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)人員及消防報(bào)警設(shè)備的情況，構(gòu)建安全檢查制度，并輔助以不定期抽查的方式，建立相關(guān)獎(jiǎng)懲機(jī)制，共同落實(shí)LNG工廠的安全檢查工作。

3.3 構(gòu)建事故應(yīng)急機(jī)制，強(qiáng)化應(yīng)急演練

企業(yè)需要結(jié)合LNG事故特點(diǎn)，構(gòu)建相關(guān)的事故應(yīng)急機(jī)制與應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，完善事故的應(yīng)急處理方案。一旦事故爆發(fā)，應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)可以第一時(shí)間根據(jù)事故的具體情況，有效地組織救援，合理、科學(xué)的控制事態(tài)發(fā)展方向，盡可能降低因事故而形成的損失與危害。除此之外LNG工廠還需要強(qiáng)化應(yīng)急演練，通過(guò)定期開(kāi)展事故應(yīng)急救援演練的方式，從容應(yīng)對(duì)突發(fā)事故，有條不紊的開(kāi)展救援工作，盡可能降低事故所形成的損失。

4 總結(jié)

LNG工廠安全管理工作并非由某一部門全權(quán)負(fù)責(zé)，而是需要企業(yè)所有部門員工的通力合作。管理部門需要強(qiáng)化管理工作，獎(jiǎng)懲結(jié)合，嚴(yán)格遵循相關(guān)的管理規(guī)章制度，不得出現(xiàn)縮水、敷衍等行為。并建立完善的事故應(yīng)急機(jī)制，強(qiáng)化應(yīng)急訓(xùn)練工作，一線工作人員需要具備過(guò)硬的專業(yè)知識(shí)，持續(xù)學(xué)習(xí)，提升自身的責(zé)任感及使命感，確保LNG工廠的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。