文/合肥施凱公交天然氣有限公司
今年6月13日,湖北十堰重大燃氣泄漏爆炸事故令人震驚且悲痛。深刻吸取事故教訓(xùn),建立健全政府主導(dǎo)、企業(yè)配合、公眾參與的應(yīng)急體制機制,科學(xué)、高效、有序地處置燃氣突發(fā)事故,十分必要。
合肥施凱公交天然氣有限公司(以下簡稱“合肥施凱”)是中國節(jié)能環(huán)保集團有限公司下屬的燃氣安全保障骨干企業(yè),一直致力于天然氣加氣站、加油站、充電站的投資建設(shè)與運營管理等。湖北十堰重大天然氣泄漏爆炸事故后,合肥施凱總結(jié)梳理多年實踐經(jīng)驗,結(jié)合理論研究成果,提出了燃氣輸送過程中存在的主要風(fēng)險和防范措施。
作為燃氣輸送過程中的關(guān)鍵一環(huán),加氣站的主要風(fēng)險在于天然氣泄漏燃燒、容器超壓爆炸、管道超壓爆裂、機械傷害、凍傷(LNG站)等。其中,加氣站天然氣發(fā)生泄漏事故的原因很多,只要有接頭、閥件、焊接點、管道、設(shè)備的位置,均存在泄漏風(fēng)險,主要有以下9個方面:
一是設(shè)備的密封件失效,可能導(dǎo)致天然氣滲漏。二是壓力表、安全閥等安全附件失效或損壞,易導(dǎo)致壓縮機超壓而發(fā)生火災(zāi)爆炸;壓縮機柜如通風(fēng)不良,泄漏的天然氣不能及時排出,易達到爆炸極限,一旦遇到火源,就會發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。三是設(shè)備系統(tǒng)出現(xiàn)故障、操作失誤,會引起溫度上升、壓力波動(包括真空、負壓),可能導(dǎo)致儲氣瓶、附屬管閥及密封墊失效、破壞,帶壓的加氣設(shè)施意外泄漏。四是天然氣管道被破壞、拉脫或加氣車輛意外失控而撞毀加氣機時,會造成天然氣大量泄漏。五是加氣槍軟管在使用過程中,不斷開、停、拉動,容易造成天然氣泄漏。六是設(shè)備采用的螺紋或卡套接頭墊片損壞破裂,會發(fā)生天然氣泄漏。七是設(shè)備若不定期調(diào)整、維護、長期使用或受外界腐蝕導(dǎo)致強度降低,可能導(dǎo)致管路破損拉裂而使天然氣泄漏。八是管道、閥門、法蘭等的損壞等原因,可能導(dǎo)致天然氣滲漏。九是站內(nèi)設(shè)備受到外力撞擊,導(dǎo)致設(shè)備、管道移位發(fā)生泄漏。
為了保證輸送和使用的安全,及時發(fā)現(xiàn)漏氣進而及時處置,一般情況下,會在天然氣分配站向無味的天然氣中注入加臭劑進行加臭。目前,大部分分配站采用的加臭劑是四氫噻吩,加入量是16~25mg/Nm3。當加臭劑以很低的濃度加入天然氣中,便可使燃氣附有一種特殊的、令人不愉快的警示性臭味,以便泄漏的燃氣在達到爆炸下限20%或達到對人體允許的有害濃度時,即被察覺。
CNG(壓縮天然氣)不是大量泄漏而是出現(xiàn)微漏時,用泡沫水噴在管道、閥件等部位,出現(xiàn)連續(xù)冒泡現(xiàn)象,判定有泄漏。如果是對管溝內(nèi)管道進行檢漏,要使用檢測儀器,如果儀器顯示報警,判定有泄漏。CNG壓力一般在20MPa以上,在泄漏時也可以通過聽覺判斷是否泄漏,當聽到有“嘶嘶嘶”的聲音,就能判斷是泄漏;當達到一定濃度時,附近安裝的可燃氣報警器會報警。
LNG(液化天然氣)泄漏時聞不到氣味,要靠視覺進行判斷。LNG是低溫液化液體,如果泄漏會大量氣化,從空氣中吸熱,所以泄漏的地方會出現(xiàn)大量的白煙并有結(jié)霜現(xiàn)象。LNG泄漏達到一定濃度時,附近安裝的可燃氣報警器會報警,也就彌補了由于無法及時發(fā)現(xiàn)泄漏而可能導(dǎo)致事故的缺陷。
當天然氣發(fā)生泄漏時,處置要領(lǐng)是報告、關(guān)閥、放散、檢測、探邊、禁火、撤人、警戒、處置、恢復(fù)處置。響應(yīng)一般分為四級,每一層級的處置均有不同(見圖1)。
圖1 燃氣事件應(yīng)急處置流程
一級泄漏:第一,應(yīng)當作緊急事件處理,發(fā)現(xiàn)后立即通知公司調(diào)度中心。第二,公司應(yīng)立即組織人員搶險,并采取有效措施保障生命及財產(chǎn)的安全。第三,經(jīng)研判,可能發(fā)生特別重大燃氣事件,超出公司處理能力要及時上報政府相關(guān)主管部門。
二級泄漏:第一,通知公司調(diào)度中心,并要求立即派搶險人員跟進。第二,搶險人員到達現(xiàn)場后,若證實對現(xiàn)場無實時的危險,在得到部門主管批準后,進行修理工作。第三,經(jīng)研判,可能發(fā)生重大燃氣事件,要上報政府相關(guān)管理部門。
三級泄漏:第一,檢查發(fā)生有泄漏,不會導(dǎo)致泄漏擴大,能關(guān)閉泄漏上游閥門止住泄漏,上報站長,站長安排站上機修人員進行處理;第二,要進行研判,是否可能發(fā)生較大燃氣事件;第三,處理后并做好記錄,上報公司管理部門。
四級泄漏:一般情況下,不需進行任何修理工作,只需作好記錄,以便下一次測量時作比較,站長要加強巡查和檢漏工作。
目前,加氣站泄漏事故的應(yīng)急處置技術(shù)手段不多,主要是在設(shè)備上游安裝緊急切斷閥,同時與可燃氣報警器端連接,采取一鍵報警和切斷,主要參照GB50156—2012《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》(2014年版)中有關(guān)報警系統(tǒng)和緊急切斷系統(tǒng)的要求。這一規(guī)范已經(jīng)修訂,新版本將于2021年10月1日起實施。
燃氣泄漏的位置不同所采取的處理手段是不同的,處理原則是某一級出現(xiàn)泄漏,只要關(guān)閉上一級閥門即可。例如,儲罐下游端出現(xiàn)泄漏,采取緊急切斷儲罐的出氣閥門,就能控制泄漏。如果儲罐的根部閥門、管道或者連接點出現(xiàn)泄漏不能及時處理,可能要排空整個儲罐。但加氣站的天然氣是高壓狀態(tài),出現(xiàn)泄漏時采取堵漏的方式是不可行的。
燃氣泄漏處置中,容易失誤的是盲目處置,這可能會帶來二次泄漏或者導(dǎo)致更嚴重的事故發(fā)生。所謂盲目處置,就是泄漏發(fā)生時,沒有弄清楚泄漏位置、泄漏原因等就立即關(guān)閉所有閥門。例如,如果管道發(fā)生變形或者受外力導(dǎo)致?lián)p壞,關(guān)閉所有閥門的方法可能會導(dǎo)致儲罐、管道壓力激增,致使溫度升高發(fā)生爆裂。
在燃氣使用場所,要有燃氣使用性質(zhì)介紹,燃氣工藝流程圖,設(shè)備的配置規(guī)格型號、材質(zhì)、閥門位置、管路的走向,安全設(shè)施布置圖、人員巡檢走向圖、環(huán)境描述,全方位的視頻監(jiān)控等。
減少燃氣事故的發(fā)生:一是設(shè)計時要選擇有資質(zhì)、專業(yè)性高的設(shè)計單位,嚴格按照規(guī)范執(zhí)行;二是在建設(shè)加氣站前,采購本質(zhì)安全型燃氣設(shè)備;三是選擇有資質(zhì)、業(yè)務(wù)水平較高的監(jiān)理單位、施工單位,嚴格把關(guān)燃氣管道、閥門的材質(zhì)以及焊接工作質(zhì)量;四是做實做細安全管理,包括建立健全安全管理制度、完善組織機構(gòu)和人員、加強設(shè)備的風(fēng)險管控等,尤其要建立有效的應(yīng)急預(yù)案,重點突出“現(xiàn)場處置”,重視日常安全巡檢、設(shè)備日常維護與更新。