LNG點(diǎn)供站安全性分析

房海峰，董國(guó)增

(中國(guó)石化燃料油銷售有限公司，北京 100029)

LNG點(diǎn)供站適用于天然氣管網(wǎng)尚不完善、不易到達(dá)或由于用量小修建管線不經(jīng)濟(jì)的中小城鎮(zhèn)和工廠等終端用戶，也可作為管輸天然氣的補(bǔ)充氣源或調(diào)峰氣源。本文從LNG點(diǎn)供站的產(chǎn)生背景及現(xiàn)狀、安全性、管控措施等方面進(jìn)行闡述，以期推進(jìn)LNG點(diǎn)供站的健康安全發(fā)展。

1 LNG點(diǎn)供站的產(chǎn)生背景與發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 產(chǎn)生背景

一是國(guó)家政策推動(dòng)LNG點(diǎn)供站發(fā)展。習(xí)近平總書記“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念和國(guó)家一系列環(huán)境治理政策、天然氣利用政策的發(fā)布，要求工業(yè)企業(yè)對(duì)在用燃煤鍋爐、窯爐、燃煤電廠等進(jìn)行“煤改氣”改造，使用天然氣；二是國(guó)內(nèi)LNG接收站、LNG液廠等迅猛發(fā)展，使LNG資源穩(wěn)定充足且比管道氣價(jià)格低；三是LNG點(diǎn)供站相比城市燃?xì)夤艿拦?yīng)形式，具有投資低、建設(shè)周期短、價(jià)格靈活、無開口費(fèi)、不受管網(wǎng)未覆蓋限制等優(yōu)勢(shì)；四是LNG陸路槽車運(yùn)輸體系完善，LNG液廠、LNG接收站等與公路槽運(yùn)之間已實(shí)現(xiàn)車廠(站)聯(lián)動(dòng)，緊密聯(lián)結(jié)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶保供要求。由此，LNG點(diǎn)供在國(guó)內(nèi)得到迅速發(fā)展。

1.2 發(fā)展現(xiàn)狀

LNG點(diǎn)供站的發(fā)展雖然符合國(guó)家環(huán)保政策，具有上述優(yōu)勢(shì)，但因LNG點(diǎn)供站缺少國(guó)家建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、審批建設(shè)手續(xù)困難繁瑣、對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)猹?dú)家經(jīng)營(yíng)的現(xiàn)狀造成沖擊以及受相關(guān)安全事件影響等因素，LNG點(diǎn)供站的發(fā)展受到一定程度的延滯。

2 LNG點(diǎn)供站的安全與風(fēng)險(xiǎn)

2.1 LNG點(diǎn)供站的工藝簡(jiǎn)介

LNG點(diǎn)供站的槽車通過卸車增壓器(一般是小型的空溫氣化器)增壓,將LNG卸入LNG儲(chǔ)罐;LNG儲(chǔ)罐通過儲(chǔ)罐增壓器增壓,使LNG從儲(chǔ)罐中流出,進(jìn)入空溫和水浴式氣化器，將LNG從液體氣化為符合溫度要求的氣體，然后經(jīng)過調(diào)壓器、計(jì)量器具、加臭后進(jìn)入用戶燃?xì)夤艿?。全過程為物理變化，且全過程無動(dòng)設(shè)備。

2.2 LNG的安全性

a) LNG的安全特性。通過表1對(duì)比可見，LNG燃點(diǎn)高、易揮發(fā)、爆炸極限高、無毒，是一種比LPG、汽柴油的危險(xiǎn)性略小的燃料。

表1 LNG與傳統(tǒng)燃料的安全特性對(duì)比

b) LNG的環(huán)保特性。LNG低溫儲(chǔ)存，泄漏后會(huì)迅速氣化消散，不易造成聚集，而LPG、汽柴油則很難揮發(fā)，易集聚，汽柴油易對(duì)水體和土壤造成不可復(fù)原的污染。

c) 儲(chǔ)存安全可靠。LNG儲(chǔ)罐、氣瓶等的建造與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范健全，制造技術(shù)成熟可靠。經(jīng)使用和實(shí)驗(yàn)證明，LNG儲(chǔ)罐和氣瓶保溫性能較好，在碰撞、火災(zāi)事故中依然保持完好，沒有發(fā)生LNG泄漏及爆炸事故。

d) 事故工況時(shí)危害可控。據(jù)炮彈擊穿LNG儲(chǔ)罐實(shí)驗(yàn)[1]證明，LNG儲(chǔ)罐或氣瓶泄漏后，LNG在地面流動(dòng)一定距離氣化后才會(huì)著火，形成穩(wěn)定燃燒的火焰，火焰會(huì)向高空竄動(dòng)而不會(huì)沿地面擴(kuò)散，形成的火焰范圍有限，且持續(xù)時(shí)間短，并不會(huì)發(fā)生爆炸，使用干粉或泡沫滅火劑可有效撲滅LNG火災(zāi)。

2.3 LNG點(diǎn)供站的風(fēng)險(xiǎn)

2.3.1 LNG使用風(fēng)險(xiǎn)

LNG雖具有較好的安全環(huán)保特性，但在使用過程中由于操作不當(dāng)或設(shè)備損壞等原因會(huì)產(chǎn)生以下風(fēng)險(xiǎn)。

a) LNG翻滾沸騰風(fēng)險(xiǎn)。兩種不同組分和密度的LNG存儲(chǔ)在同一儲(chǔ)罐中，由于組分與密度的差異，從而引起了分層，發(fā)生LNG翻滾沸騰，導(dǎo)致LNG的驟然蒸發(fā)和壓力的驟然上升，當(dāng)壓力超過設(shè)備的極限承壓時(shí)(如安全泄放閥失效)，設(shè)備可能會(huì)發(fā)生損壞，引起LNG泄漏，甚至引發(fā)次生事故。

b) 泄漏風(fēng)險(xiǎn)。因設(shè)備故障、操作失誤等原因會(huì)導(dǎo)致LNG發(fā)生泄漏，低溫條件會(huì)造成設(shè)備材料性能的下降，可能會(huì)引起其它的安全事故，如凍傷、火災(zāi)、爆炸等。

c) 窒息風(fēng)險(xiǎn)。雖然LNG沒有毒性，但其中含有82%～98%的甲烷，發(fā)生泄漏后會(huì)導(dǎo)致空氣中的氧氣減少，長(zhǎng)時(shí)間暴露在富含甲烷的環(huán)境中會(huì)造成人體缺氧窒息。

d) 火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)。在空曠環(huán)境下，泄漏的LNG會(huì)迅速蒸發(fā)，但若周邊存在管溝、值班室、窨井等情況，泄漏的LNG進(jìn)入產(chǎn)生集聚，不易散發(fā)，易形成空氣與LNG的混合物，當(dāng)達(dá)到爆炸范圍時(shí)，遇到外部火源后可引燃乃至爆炸，同時(shí)燃燒還會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體危害極大的熱輻射。

e) 低溫風(fēng)險(xiǎn)。由于LNG為-162 ℃儲(chǔ)存，泄漏時(shí)，易造成非耐低溫設(shè)備、人員冷凍傷害。LNG氣化器運(yùn)行時(shí)，會(huì)導(dǎo)致站場(chǎng)內(nèi)環(huán)境溫度較低，尤其是冬季，在沒有充分的保護(hù)措施下，在低于10 ℃下待久，人員會(huì)有低溫麻醉的風(fēng)險(xiǎn)。

f) 冷爆炸風(fēng)險(xiǎn)。在LNG泄漏遇到水的情況下，例如集液池中的雨水，因兩者之間非常高速率的熱傳遞，LNG將激烈地沸騰并伴隨大的響聲、噴出水霧，導(dǎo)致LNG蒸氣爆炸。

2.3.2 LNG點(diǎn)供站建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)

在建設(shè)時(shí)，沒有經(jīng)過正規(guī)設(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì)，由無資質(zhì)單位施工建設(shè)，設(shè)備設(shè)施選型不規(guī)范或使用無資質(zhì)證書的產(chǎn)品，沒有設(shè)置氣體監(jiān)測(cè)、低溫監(jiān)測(cè)報(bào)警、防雷防靜電等安全設(shè)施，安全閥、壓力表等安全附件失效。會(huì)導(dǎo)致站場(chǎng)存在重大安全風(fēng)險(xiǎn)和隱患。

2.3.3 管理因素風(fēng)險(xiǎn)

由于LNG點(diǎn)供站具有工藝簡(jiǎn)單、無動(dòng)設(shè)備、可通過手機(jī)客戶端遠(yuǎn)程監(jiān)控等特點(diǎn)，LNG點(diǎn)供站多為無人值守站，點(diǎn)供站安全管理上的風(fēng)險(xiǎn)主要體現(xiàn)在企業(yè)安全管理機(jī)構(gòu)不健全、安全管理體系不健全、重生產(chǎn)輕安全等方面。

3 安全管控措施

由風(fēng)險(xiǎn)分析可見，LNG點(diǎn)供站安全管理的核心內(nèi)容是防止LNG泄漏，消除引發(fā)燃燒、爆炸、凍傷等事件的基本條件。因此，圍繞這一核心管控內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際的運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)，建議采取以下管控措施。

3.1 安全管理措施

a) 安全管理機(jī)構(gòu)與人員。健全的安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)和充足合格的安全管理人員是確保LNG點(diǎn)供站安全運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵因素。經(jīng)營(yíng)企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身實(shí)際，建立從基層班組到最高管理層間的多層級(jí)安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)，明確各崗位安全生產(chǎn)責(zé)任并嚴(yán)格考核落實(shí)。特種設(shè)備與LNG接卸操作人員應(yīng)持證上崗。

b) 建立完善的安全管理體系。完善的安全管理體系是做好LNG點(diǎn)供站安全管理的基礎(chǔ)。企業(yè)可參照安全標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)或GB/T 45001—2020[2]建立安全管理體系，實(shí)施PDCA閉環(huán)管理。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。

c) 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別管控與隱患排查治理。基于“風(fēng)險(xiǎn)”是做好安全工作的科學(xué)方法。針對(duì)LNG點(diǎn)供站實(shí)際，組織相關(guān)技術(shù)力量，全環(huán)節(jié)、全流程的充分識(shí)別管理、物、人、環(huán)境等方面的風(fēng)險(xiǎn)，制定行之有效的糾正預(yù)防措施，并進(jìn)行宣貫培訓(xùn)與公示，保障員工熟知點(diǎn)供站存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和糾正預(yù)防措施。定期開展隱患排查，按照“定項(xiàng)目、定人員、定措施、定時(shí)間”的四定原則落實(shí)隱患整改，上一級(jí)安全管理機(jī)構(gòu)要及時(shí)對(duì)隱患排查整改和風(fēng)險(xiǎn)管控情況進(jìn)行督導(dǎo)檢查，確保風(fēng)險(xiǎn)管控和隱患整改落到實(shí)處，保障點(diǎn)供站的生產(chǎn)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

d) 設(shè)備設(shè)施管理。嚴(yán)把設(shè)備設(shè)施選型、采購(gòu)、驗(yàn)收關(guān)，避免不符合設(shè)計(jì)建造規(guī)范的設(shè)備進(jìn)站被使用；加強(qiáng)設(shè)備設(shè)施的日常維護(hù)保養(yǎng)，確保運(yùn)行設(shè)備設(shè)施狀態(tài)良好；定期對(duì)安全閥、壓力表等安全附件及LNG儲(chǔ)罐真空度等進(jìn)行檢定，確保其有效；強(qiáng)化日常巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

e) 生產(chǎn)運(yùn)行管理。做好點(diǎn)供站運(yùn)行日常管理工作，嚴(yán)格按照卸車操作流程進(jìn)行卸液作業(yè)，做好安全監(jiān)護(hù)和卸液過程中的巡查工作；嚴(yán)格落實(shí)施工和檢維修作業(yè)過程中動(dòng)火、臨時(shí)用電等特殊作業(yè)的許可制度和監(jiān)護(hù)；嚴(yán)格中控室和視頻監(jiān)控值班管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)供氣過程中產(chǎn)生的問題并得到及時(shí)處置；落實(shí)好節(jié)假日和特殊時(shí)期領(lǐng)導(dǎo)帶班值班制度。

3.2 安全技術(shù)措施

3.2.1 設(shè)計(jì)與施工階段

對(duì)LNG點(diǎn)供站進(jìn)行正規(guī)化設(shè)計(jì)，嚴(yán)格落實(shí)安全、環(huán)保及職業(yè)健康“三同時(shí)”要求，保證點(diǎn)供站本質(zhì)化安全。

a) 應(yīng)充分保證設(shè)備設(shè)施、管道、儲(chǔ)罐的密封性，通過設(shè)備選型杜絕天然氣泄漏事故。

b) 在站場(chǎng)易發(fā)生泄漏區(qū)域，如儲(chǔ)罐區(qū)、氣化器、卸車區(qū)等，設(shè)置氣體泄漏監(jiān)測(cè)和低溫監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置，對(duì)于可能發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域設(shè)置火災(zāi)探測(cè)器。在輸配系統(tǒng)中對(duì)天然氣壓力、溫度、流量、液位等關(guān)鍵參數(shù)運(yùn)用監(jiān)測(cè)儀表實(shí)施監(jiān)測(cè)顯示，防止氣體物理?xiàng)l件變化導(dǎo)致的事故發(fā)生。

c) 按照規(guī)定設(shè)置點(diǎn)供站的防火、防雷、防靜電體系，相應(yīng)電氣設(shè)備的安裝參照GB50058—2014[3]執(zhí)行。

d) 施工安裝時(shí)，應(yīng)選擇具有?；穲?chǎng)站施工資質(zhì)的施工單位進(jìn)行，施工過程做好監(jiān)督，制定科學(xué)規(guī)范的驗(yàn)收方案，確保驗(yàn)收質(zhì)量。

3.2.2 生產(chǎn)運(yùn)行階段

a) 使用前，應(yīng)利用氮?dú)鈱?duì)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行吹掃和預(yù)冷，進(jìn)行氣密性和壓力試驗(yàn)，確保設(shè)備設(shè)施安全可靠可用。

b) 使用中，加強(qiáng)LNG設(shè)備和管道的日常檢查和維護(hù)。日常檢查要注意常開閥門和常閉閥門的運(yùn)行情況。尤其要注意管道支架因地基下陷造成管道受力變形。

c) 嚴(yán)格落實(shí)安全操作規(guī)程，按規(guī)程操作。操作人員要嚴(yán)格按照要求配備勞保用品，并規(guī)范使用。

3.3 應(yīng)用信息化技術(shù)

通過加裝防侵入安防設(shè)施、視頻監(jiān)控、SCADA系統(tǒng)的RTU終端或手機(jī)APP監(jiān)管等信息化系統(tǒng)，建設(shè)集控中心，通過集控中心或手機(jī)APP及時(shí)掌握LNG點(diǎn)供場(chǎng)站的實(shí)時(shí)安全生產(chǎn)情況，實(shí)現(xiàn)LNG點(diǎn)供站的智能化、信息化管理[4]。

3.4 安全應(yīng)急措施

3.4.1 預(yù)警措施

建立LNG點(diǎn)供站預(yù)警機(jī)制。從組織準(zhǔn)備、日常監(jiān)控、危機(jī)管理、天然氣供應(yīng)等實(shí)際情況，確定預(yù)警評(píng)價(jià)指標(biāo)。在預(yù)警措施應(yīng)用環(huán)節(jié)，要加強(qiáng)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，通過高水平監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用實(shí)時(shí)獲取天然氣供應(yīng)環(huán)節(jié)重點(diǎn)參數(shù)信息，借助信息技術(shù)軟件有效分析評(píng)價(jià)，并通過專家診斷系統(tǒng)提供相應(yīng)的處理方案，以此全面提升預(yù)警的準(zhǔn)確性和處理的合理性[5]。

3.4.2 應(yīng)急措施

應(yīng)急措施的應(yīng)用包括危險(xiǎn)源辨識(shí)、編制應(yīng)急預(yù)案以及預(yù)案演練等主要內(nèi)容。通過完善、科學(xué)、可操作性強(qiáng)的應(yīng)急管理體系，提高公司和基層兩級(jí)處理突發(fā)事件的能力，降低事故造成的損失和影響。

4 建議

LNG點(diǎn)供站的安全管理、技術(shù)措施、應(yīng)急處置等各項(xiàng)工作到位，并輔以信息技術(shù)手段，運(yùn)營(yíng)安全是可以保障的。為促進(jìn)其安全、規(guī)范、有序、健康發(fā)展，提出以下建議：①應(yīng)積極推動(dòng)國(guó)家級(jí)LNG點(diǎn)供站建設(shè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)完善頒布，通過規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范LNG點(diǎn)供站的發(fā)展；②明確地方政府有關(guān)部門職責(zé)和權(quán)限，確保LNG點(diǎn)供站審批、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)有據(jù)可依，有處可批。同時(shí)，簡(jiǎn)化合規(guī)審批手續(xù)與辦理流程，縮短審批時(shí)間，促進(jìn)LNG點(diǎn)供合規(guī)發(fā)展；③規(guī)范證照管理，把點(diǎn)供及委托管理納入燃?xì)饨?jīng)營(yíng)許可審批范圍；④明確LNG點(diǎn)供站發(fā)展定位。鼓勵(lì)LNG點(diǎn)供企業(yè)大力開發(fā)“燃?xì)夤芫W(wǎng)覆蓋范圍”以外的鄉(xiāng)鎮(zhèn)或工業(yè)企業(yè)客戶“點(diǎn)供”，以符合天然氣利用政策“宜管則管、宜罐則罐”的要求；⑤通過規(guī)范化管理、安全技術(shù)信息化應(yīng)用等方式提升LNG點(diǎn)供站安全管理水平，保障LNG點(diǎn)供站安全發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

LNG點(diǎn)供站技術(shù)、設(shè)備較為成熟，符合國(guó)家對(duì)工業(yè)企業(yè)的環(huán)保政策要求，可以加快天然氣利用和“煤改氣”進(jìn)程，可以對(duì)工業(yè)用戶起到應(yīng)急保供作用，對(duì)城市燃?xì)馄鸬秸{(diào)峰作用，可以促進(jìn)LNG罐箱多式聯(lián)運(yùn)方式的發(fā)展。在保障安全的前提下，應(yīng)支持用戶對(duì)各種供氣方式的市場(chǎng)化選擇。政府應(yīng)加快LNG點(diǎn)供建設(shè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的頒布，簡(jiǎn)化辦理建設(shè)手續(xù)，做好日常監(jiān)管工作。經(jīng)營(yíng)企業(yè)加強(qiáng)對(duì)LNG點(diǎn)供場(chǎng)站安全生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)管理，共同創(chuàng)造良好的政策環(huán)境、經(jīng)營(yíng)環(huán)境。