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LNG点供气化站的安全管理

文字:[大][中][小] 2016-9-20    浏览次数:2231    

    一、LNG特性

    LNG是液化混合物,常压下沸点为-162℃,密度大约为424kg/m3。LNG相对空气的密度为0.55,熔点为-182℃,沸点为-162℃,闪点为-188℃左右,具有以下特性。

   1.1 易蒸发性

    LNG是深冷液体,很容易被周围的空气加热转化为NG,温度也随之上升。-107℃是一个重要的分界点,NG温度低于-107℃时,气体密度比空气大;NG温度等于-107℃时,气体密度与空气相当;NG温度高于-107℃时,气体密度比空气小。一般情况下,NG密度小于空气,很容易向上扩散。但若LNG大量泄漏,短时间来不及与周围空气进行热交换,温度就可能低于-107℃,其蒸气云的密度比空气低。这样NG会顺着地面或向低处曼延,扩散到很远的地方,一旦遇到点火源,就会燃烧,甚至回燃、爆炸,非常危险。

   1.2 易燃、易爆性

    LNG是甲类易燃、易爆物质,与空气混合后在一定条件下是可燃的,其燃烧范围大约在体积分数为5%~15%。

   1.3 低温性

    深冷的LNG具有低温性,某些材料与之接触会变脆、易碎和冷收缩,使设备损坏,引起LNG泄漏。人体持续接触LNG后,会引起严重的低温冻伤和人体组织损坏。1.4窒息作用LNG蒸气无毒,但如果吸入纯的LNG蒸气,会迅速失去知觉,几分钟后窒息死亡。当大气中的氧含量因LNG蒸气含量增高而逐渐减少时,工作人员有可能警觉不到而慢慢地窒息死亡。

    二、LNG气化站典型危险情况分析

   2.1 LNG泄漏

    LNG卸车时,可能出现槽罐车、储罐内液体状态不稳定,压力升高,造成安全阀动作,LNG泄漏。罐车与卸车台的联结法兰也容易泄漏,特别是气化站整套系统、装置经常处于冷热交变中,造成管道、阀门等疲劳损失,产生泄漏点。

LNG一旦泄漏,一小部分立即急剧汽化成蒸气,其他LNG泄漏到地面,立即沸腾,同周围空气混合形成冷蒸气雾,在空气中冷凝成白烟,再稀释受热后成云。最危险的情况是,LNG泄漏量大,风小,来不及汽化,蒸气云团的温度低于-107℃,密度大于空气,向下风处扩散,若遇到点火源,即发生燃烧爆炸。特别是风速较低时,热交换过程变慢,顺风方向的漂移距离增加,火灾的危险性增大,破坏范围扩大。

当槽罐车、储罐中LNG的气相压力增大,导致安全阀起跳排放LNG,按常理,排放会使压力降低,安全阀回座。但是对于深冷的LNG,可能会有相反的情况出现:容器内的LNG气相压力将可能低于LNG饱和压力,导致LNG进一步汽化,继续通过安全阀排放,直到容器内的LNG被完全排光,增加了LNG气化站周围火灾的危险性和范围。

   2.2 内胆损坏

    LNG储罐内胆损坏将使LNG或NG进入内胆与外壳之间的真空保温层中并汽化,使其压力很快大于外壳的安全爆破膜片的破坏压力,冲破安全爆破膜片,将NG排放至大气。

   2.3 外保护层损坏

LNG储罐外壳一旦被破坏,内胆与外壳之间的真空保温层消失,导致储罐中的LNG被加热汽化,压力升高,安全阀动作,进行事故排放。当压力升高过快,就可能导致罐体物理爆炸,这是非常危险的。

    三、LNG气化站的安全管理

   3.1 加强安全培训,人员持证上岗

    LNG是深冷物资,提早对相关人员进行LNG安全培训,在气化站建设、吹扫、预冷时让相关技术人员、运行人员、检修人员提前介入,熟悉相关的系统、工艺、性能等。

气化站使用的储罐、管道、罐车都是承装易燃、易爆物资的压力容器,属特种设备,受国家严格监控。所有安全管理人员和操作人员必须接受有关主管部门的培训,取得压力容器特种设备管理人员和作业人员的上岗证。特种设备也必须严格按国家相关规定管理。

   3.2 加强对外来车辆和司机的管理

    由于外来车辆和司机,对LNG气化站及场站周边的情况不熟悉,因此必须从一开始就对他们加强安全管理。车辆进入气化站必须在排气管上带上防火帽;车辆在站内,每辆车附近至少有1名司机,一旦发生意外,可以及时处理,必要时可以将车辆驶离气化站;卸车时,确保双方各有1名员工在车旁,万一发生异常情况,双方各自处理自己管辖范围内的状况,力争将事态控制在最小范围。

为防止双方沟通有误,造成在卸车软管没有分离的情况下启动车辆拉坏卸车软管,应在车前轮下放置阻挡楔木,在驾驶室车门上悬挂“卸车中禁止启动车辆”警示牌,只有在确认完全分离卸车软管的情况下,由运行值班员摘下警示牌、撤离阻挡楔木后,司机才能启动车辆。

   3.3 严格控制点火源

    点火源包括明火、点燃的香烟、电火花、物体撞击发出的火花、静电、电磁辐射、高温物体表面、汽车发动机排气、闪电和雷击等。

明火是最明显、最直接的点火源,包括气割火焰、电焊火花、汽车排气的火星等,必须远离LNG气化站。如因工作需要在LNG气化站区域使用明火,则必须严格履行动火工作申请流程。首先使用可燃气体检测仪检测大气中可燃气体的含量,当可燃气体含量低于报警值时,做好安全防护措施,方允许动火,并全程进行消防监护。

静电和火花等也是点火源,由于它们容易被人们忽视,所以更可怕。静电、电力设备有可能产生火花,金属或硬物之间撞击也可能产生热和火花,尼龙类衣物或鞋的摩擦等也可能产生火花,铝制工具在与生绣的钢铁撞击后,也会产生铝热反应。因此,在LNG站内卸车和检修时,要使用专用铜扳手,在操作时也要防止工具掉落或撞击。作业人员在使用工器具前,要养成先触一下地或连接一下接地线的习惯。运行值班员要经常检查接地线,发现断线、破损等要及时处理。干燥天气,要经常在场站的地面上洒水,保持地面和设备处于潮湿的环境中,减少或消除电荷的聚集。化纤类衣物容易产生静电,这种静电很难消除。进入LNG气化站内,应穿安全工作服和棉制衣服,以减少静电的产生。

    LNG气化站内的电气设备是按照防爆规范设计安装的。工作人员在LNG气化站内使用非防爆电气设备、工器具时,要严格按照动火作业的要求办理手续,做好安全措施。

手机、照相机等电子产品会产生静电和电磁辐射,必须禁止在站内使用。即使是防爆对讲机长期使用也会产生静电和电磁辐射,因此使用防爆对讲机也要经常接触一下地面或接地线来放电,特别是出现LNG大量泄漏,在低处形成云雾时,使用对讲机要特别小心。

LNG在装卸、储运过程中,由于流动、冲击、搅动等易产生和聚集静电荷。天气干燥时,在地面上也会聚积电荷。如果设备、设施防静电措施未落实或效果差,静电荷不能及时消除,静电电位上升到一定程度,就会发生静电放电现象,产生静电火花,引发灾难性事故。

    闪电、雷击是能量很大的点火源。在NG放散塔附近装设避雷针,在储罐上装设避雷环,在附近的锅炉本体顶部装设避雷带,这些避雷设施均与全厂接地网连结,很好地保护了LNG气化站。

   3.4 配备完善的消防系统

    一旦发生LNG大量泄漏,甚至发生火灾时,应启动消防水系统(储罐消防环管和防液堤外的消防栓),既冷却保护罐体,也加快LNG的气化。移动式干粉灭火器是扑救LNG、NG初起火灾的有效工具。

    四、LNG气化站事故应急预案

    为以防万一,LNG气化站应制订《LNG气化站事故应急预案》,并定期进行演习。

   4.1 应急预案内容

    LNG气化站事故应急预案包括:应急组织机构及职责、报警程序及方式(含内部及外部)、应急响应、现场应急处置、相关部门联动协同作战、事故救援及人员疏散、应急物资储备(包括抢修备件、专用工具、应急照明、应急通讯工具、个体安全防护装置)等。

   4.2 应急预案演习

    根据情况,每年至少应组织1次LNG气化站事故应急预案演习。演习涉及生产管理部、运行部、及所有相关人员,内容包括故障点处理、启动消防系统、机组运行状态改变、LNG系统状态改变、伤员救护和人员疏散转移等。

通过应急演习使相关部门和人员了解自己应承担的任务,检验应急物资供应,单位内部相互沟通联络以及与政府、周围关联单位的沟通联络,做到万一发生事故,各方面都能处变不惊、有条不紊地应对,将损失和影响控制在最小范围。

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