LNG氣化站火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析及安全對(duì)策

1、LNG氣化站火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析及安全對(duì)策液化天然氣(簡(jiǎn)稱(chēng)LNG)氣化站主要為非管輸天然氣（簡(jiǎn)稱(chēng)NG）的城市城鎮(zhèn)居民提供生活用氣，也可作為補(bǔ)充氣源或調(diào)峰氣源，一般包括氣站一座、相應(yīng)的輸配管網(wǎng)及配套的公用工程，運(yùn)行的介質(zhì)為L(zhǎng)NG。由于LNG具有易燃易爆、有毒有害危險(xiǎn)性，而且罐區(qū)中的冷卻、輸送等設(shè)備的使用、維護(hù)具有一定的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)。以下從工程技術(shù)措施和安全管理措施兩個(gè)方面，對(duì)液化天然氣氣站火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性和安全對(duì)策進(jìn)行探討。一、概述 LNG氣化站的工藝流程如圖1所示（略）：LNG由低溫槽車(chē)運(yùn)來(lái)，在卸車(chē)臺(tái)用槽車(chē)自帶的增壓器增壓，在壓差的作用下，通過(guò)卸車(chē)臺(tái)的管道進(jìn)入低溫儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，儲(chǔ)存壓力為0.3MPa

2、（g），溫度為145。低溫儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG用自增壓器增壓到0.5MPa（g），自流進(jìn)入空溫式氣化器，在氣化器中，LNG與空氣換熱，發(fā)生相變轉(zhuǎn)化為氣態(tài)并升高溫度，夏季可達(dá)15以上（冬季還必須使用水浴式氣化器），直接經(jīng)過(guò)調(diào)壓器調(diào)壓至0.2MPa（g）。由于天然氣是無(wú)味的，為了加強(qiáng)安全性，還必須進(jìn)行加臭，加臭劑選用四氫噻吩，加臭后進(jìn)入中壓管網(wǎng)，送給各用戶(hù)。低溫真空絕熱儲(chǔ)罐的日蒸發(fā)率一般為0.3，這部分氣化了的氣體（簡(jiǎn)稱(chēng)BOG）如不排出，會(huì)使儲(chǔ)罐上部氣相空間的壓力升高。為保證儲(chǔ)罐安全，設(shè)降壓調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)壓力自動(dòng)排出罐頂氣體。另外，為回收槽車(chē)儲(chǔ)罐中的天然氣，設(shè)置了BOG加熱器，用以回收BOG，并入輸氣管

3、網(wǎng)。LNG儲(chǔ)罐裝有高、低液位報(bào)警設(shè)施，內(nèi)罐高壓力報(bào)警，超壓自動(dòng)排放BOG的調(diào)節(jié)閥以及安全閥，以保證儲(chǔ)罐的安全。在儲(chǔ)罐入、出口的LNG管線上設(shè)自動(dòng)切斷閥，當(dāng)有緊急情況發(fā)生時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉閥門(mén)，以保證系統(tǒng)的安全。天然氣出站至輸氣管網(wǎng)的管線上設(shè)有自動(dòng)切斷閥，當(dāng)管網(wǎng)有緊急情況發(fā)生時(shí)，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉閥門(mén)，以保證系統(tǒng)的安全。當(dāng)LNG供應(yīng)出現(xiàn)情況時(shí)，采用備用氣源。壓縮天然氣（簡(jiǎn)稱(chēng)CNG）用槽車(chē)運(yùn)至氣化站，即利用該槽車(chē)作為容器，經(jīng)卸車(chē)臺(tái)經(jīng)管線輸送至CNG調(diào)壓站，經(jīng)二級(jí)調(diào)壓至0.2MPa（g），計(jì)量加臭后并入輸氣管網(wǎng)。二、LNG氣化站火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)條件從可燃物、助燃物、點(diǎn)火源三個(gè)方面來(lái)分析LNG氣化站項(xiàng)目的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)條

4、件。（1）可燃物。LNG是深冷液體，很容易被周?chē)目諝饧訜岢蔀镹G。當(dāng)LNG大量泄漏時(shí)，來(lái)不及與周?chē)諝膺M(jìn)行熱交換，其蒸氣云的密度就會(huì)比空氣低，會(huì)順著地面流動(dòng)或向低處蔓延，一旦遇到火源就會(huì)燃燒，甚至回燃引起爆炸。導(dǎo)致LNG泄漏的情況主要有以下三種：LNG與某些材料(氟、氯等)接觸后會(huì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)，變脆、易碎、冷收縮，使設(shè)備損壞后泄漏導(dǎo)致火災(zāi)；LNG本身沒(méi)有太大的腐蝕性，但儲(chǔ)罐由于本身所存在的缺陷（應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕等），加上積存雨水，儲(chǔ)罐金屬外殼、管線等與土壤等接觸會(huì)產(chǎn)生電解，導(dǎo)致大面積點(diǎn)腐蝕，造成LNG泄漏；生產(chǎn)或儲(chǔ)運(yùn)裝置的設(shè)計(jì)施工出現(xiàn)問(wèn)題，不能滿足正常生產(chǎn)要求或不能及時(shí)探測(cè)到異

5、常情況的發(fā)生。（2）助燃物。主要助燃物為空氣。液化設(shè)備中低溫循環(huán)工作液體的溫度低于空氣液化的溫度，其表面上的空氣會(huì)凝縮形成富氧氣氛，形成助燃物。（3）點(diǎn)火源。在有空氣和LNG存在情況下，任何熱源均有可能成為引爆物。這些潛在的熱源和引爆物主要包括以下幾種：明火及火星；靜電火花；防雷電設(shè)施或接地?fù)p壞、失效可能遭受雷擊，產(chǎn)生雷電火花；電氣線路或電氣設(shè)備安裝操作不當(dāng)、保養(yǎng)不善及接地、接零損壞或失效等，有可能造成漏電。三、LNG氣化站火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析1.物質(zhì)危險(xiǎn)性分析LNG的主要成分是甲烷，屬易燃易爆氣體，遇明火、高溫極易發(fā)生燃燒和爆炸現(xiàn)象。NG與空氣混合能形成爆炸性混合物，爆炸下限為3.66.5，上

6、限為1317，與氟、氯等能發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)。低溫時(shí)的LNG蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇明火會(huì)引著回燃。常溫下，NG密度較空氣小，在空氣中可迅速擴(kuò)散。2.工藝危險(xiǎn)性分析（1）原料和產(chǎn)品為可燃物質(zhì)，站內(nèi)大部分區(qū)域?yàn)楸ㄎｋU(xiǎn)2區(qū)，運(yùn)行過(guò)程中，LNG儲(chǔ)罐等設(shè)備損壞將造成NG泄漏，發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。（2）高速轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備（泵等）的使用可能產(chǎn)生火花，形成點(diǎn)火源，有爆炸的可能。（3）維修人員在維修、檢查工作中若不嚴(yán)格按照規(guī)定和操作規(guī)程執(zhí)行，易形成火星等點(diǎn)火源。（4）鍋爐的使用可能造成物理爆炸。（5）原材料及成品運(yùn)輸主要以車(chē)輛運(yùn)輸為主，若排氣管上沒(méi)有帶上防火帽，則可能形成火花，造成火災(zāi)爆炸。在

7、卸車(chē)的時(shí)候，在卸車(chē)軟管沒(méi)有分離的情況下啟動(dòng)車(chē)輛，會(huì)拉壞卸車(chē)軟管，從而導(dǎo)致LNG泄漏形成可燃物。3.設(shè)備危險(xiǎn)性分析（1）電氣線路或電氣設(shè)備安裝操作不當(dāng)、保養(yǎng)不善及接地、接零損壞或失效等，會(huì)造成漏電，產(chǎn)生電火花引發(fā)爆炸。（2）高壓線斷落造成電火花。（3）防雷電設(shè)施或接地?fù)p壞、失效，可能遭受雷擊，產(chǎn)生火災(zāi)、爆炸。（4）電器設(shè)備在潮濕的環(huán)境中可引起電化學(xué)腐蝕，產(chǎn)生電火花引發(fā)爆炸。四、安全對(duì)策 1.工程技術(shù)措施（1）對(duì)可燃物的控制措施控制LNG泄漏有兩種方法：被動(dòng)防護(hù)法和主動(dòng)防護(hù)法。a.被動(dòng)防護(hù)法利用高的防火堤控制泄漏和擴(kuò)散，防火堤內(nèi)還可用矮墻或斜坡再次劃分成小的區(qū)域，這些矮墻、斜坡形成的較深的溝槽，有

8、助于減少LNG蒸發(fā)的表面積。如果防火堤較矮，就需要增加水幕系統(tǒng)，以減少輻射熱對(duì)周?chē)鷥?chǔ)罐及設(shè)施的影響。b.主動(dòng)防護(hù)高倍數(shù)泡沫系統(tǒng)的使用尤為重要，它的使用有如下兩種情況：蒸氣驅(qū)散：如果泄漏的LNG沒(méi)有起火燃燒，用高倍數(shù)泡沫系統(tǒng)有效地向上驅(qū)散泄漏出的氣體，降低地面可燃?xì)怏w濃度，減少起火爆炸的危險(xiǎn)性。滅火控制：如果泄漏的LNG起火燃燒，就應(yīng)該用高倍數(shù)泡沫系統(tǒng)進(jìn)行滅火，防止演變成更大的災(zāi)難，同時(shí)還能降低熱流對(duì)周?chē)ㄖ挠绊?。防腐措施a.由于管線鋪設(shè)在地下，所以管道內(nèi)外表面的防腐一般使用涂油漆。b.管道連接點(diǎn)、襯板、墊片處容易產(chǎn)生腐蝕，可采用抗縫隙腐蝕的金屬或合金材料，并采用合理的設(shè)計(jì)方案，如：嚴(yán)密的法蘭

9、，適宜的墊片；采用電化學(xué)保護(hù)，用負(fù)電性強(qiáng)的金屬做陽(yáng)極，與易發(fā)生縫隙的金屬部位構(gòu)成電化學(xué)體系；采用緩蝕劑保護(hù)。c.罐底外壁按常規(guī)做外防腐涂層外，應(yīng)采用犧牲陽(yáng)極或強(qiáng)制電流陰極保護(hù)法，可以用儲(chǔ)罐防雷防靜電的接地極。d.罐底內(nèi)壁防腐一般采用涂層防腐，涂層絕對(duì)不能使用導(dǎo)靜電防腐涂料。e.罐壁防腐重點(diǎn)是底部水層高度范圍內(nèi)，應(yīng)對(duì)罐底內(nèi)壁1m高采用環(huán)氧基耐鹽水有關(guān)專(zhuān)用絕緣涂料，其他部位可采用油罐的專(zhuān)用導(dǎo)靜電料涂料。設(shè)備安全設(shè)計(jì)a.各裝置均設(shè)計(jì)成密閉系統(tǒng)，控制操作條件，使被加工的物料和介質(zhì)保持在由設(shè)備和管道組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)。b.在裝置的出口總管上應(yīng)裝緊急切斷閥，當(dāng)氣化器出現(xiàn)事故，輸出的NG溫度低于要求值時(shí)，可緊

10、急關(guān)閉閥門(mén)。當(dāng)輸配管網(wǎng)出現(xiàn)故障或事故時(shí)，也可防止NG進(jìn)入管網(wǎng)。c.液相管道的兩個(gè)切斷閥之間應(yīng)設(shè)安全閥，防止管道超壓。氣相總管上應(yīng)設(shè)置緊急安全放空裝置，一旦總管上緊急切斷閥關(guān)閉、氣相管道超壓，可關(guān)閉以保護(hù)管道的安全。d.儲(chǔ)罐液相管上應(yīng)設(shè)緊急切斷閥，內(nèi)罐應(yīng)設(shè)置安全閥、放空閥、降壓調(diào)節(jié)閥、升壓調(diào)節(jié)閥、超壓報(bào)警、高低液位報(bào)警等，外罐設(shè)置泄壓設(shè)施。e.在儲(chǔ)罐區(qū)、氣化區(qū)應(yīng)各設(shè)一集液池，池邊設(shè)高倍數(shù)泡沫發(fā)生裝置，遇到LNG少量泄漏時(shí)，可引流到集液池內(nèi)，向池內(nèi)噴高倍數(shù)泡沫覆蓋液面，降低LNG蒸發(fā)速度，使其安全氣化。（2）對(duì)點(diǎn)火源的控制措施防明火及火星措施a.嚴(yán)格遵守明火作業(yè)的要求，認(rèn)真執(zhí)行用火制度。在易燃物附

11、近焊接時(shí)，應(yīng)充分做好隔離和防護(hù)。在罐內(nèi)作業(yè)時(shí)，要進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，嚴(yán)防產(chǎn)生滯留可燃?xì)怏w。對(duì)動(dòng)火容器內(nèi)部氣體提前做采樣分析。b.防止產(chǎn)生火星。在油罐周?chē)鷳?yīng)建立禁火區(qū)，嚴(yán)禁帶入火種，嚴(yán)防鐵器碰撞造成火花。油罐區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁帶電作業(yè)，采用電器儀表測(cè)量罐溫，嚴(yán)禁將電器接頭暴露于燃油蒸氣內(nèi)，以免接頭產(chǎn)生火花發(fā)生事故。液位指示器游標(biāo)與繩接觸部位應(yīng)用有色金屬制造，嚴(yán)格控制油品加熱溫度。防靜電措施a.儲(chǔ)罐的防靜電措施1）采用接地措施，其中防靜電接地電阻不宜大于10，鋼儲(chǔ)罐的防雷接地裝置可兼做防靜電裝置。2）內(nèi)壁各金屬構(gòu)件，如儀表、管道等，必須與罐體等電位接地。3）罐頂取樣平臺(tái)上，操作口的兩側(cè)應(yīng)各設(shè)一組接電端子，為取樣繩

12、索、檢尺等工具接地。4）內(nèi)壁使用防腐涂料時(shí)，只要涂料的電阻率小于所儲(chǔ)存液體的電阻率，就不會(huì)妨礙電荷的逸散。5）在人孔處應(yīng)設(shè)置接地金屬棒，或在已接地的金屬欄桿上留出1m長(zhǎng)的裸露金屬面，用以消除人體靜電。6）液體在輸入或者吸出儲(chǔ)罐的過(guò)程中，不允許取樣，不允許使用，液體充分靜置一段時(shí)間后才可以檢測(cè)或者取樣。b.管道的防靜電措施1）采用專(zhuān)用的接地裝置或者利用電器的保護(hù)接地，接地的總電阻不超過(guò)10。2）法蘭之間的接觸電阻不應(yīng)大于0.03，當(dāng)有特殊要求時(shí)可加金屬線跨接。3）非導(dǎo)電性材料制成的管道要用纏在管外或者放在管內(nèi)的鋼絲、銅絲、鋁絲進(jìn)行接地；管道外圍的保溫層、防銹層、防潮層等都要接地。c.人體的防靜電

13、措施工作人員應(yīng)穿戴防靜電工作服、鞋和手套，不得穿化纖衣物。防雷措施a.對(duì)于小型LNG站，可在罐區(qū)裝設(shè)兩支避雷針。b.將建筑物內(nèi)的所有金屬（設(shè)備、管道、金屬構(gòu)架等）與接地裝置相連。平行敷設(shè)的金屬物（管道、構(gòu)架等）相互間的凈間距不大于100mm時(shí)，應(yīng)每隔2030m用金屬線跨接一次。c.引入室內(nèi)的架空金屬管道，在入戶(hù)處應(yīng)和接地裝置相連，對(duì)于架空金屬管道，在距建筑物的25m處還應(yīng)接地一次。電氣安全措施LNG站內(nèi)的1、2區(qū)（爆炸危險(xiǎn)區(qū)域）內(nèi)所有的用電設(shè)施及控制設(shè)備均應(yīng)采用隔爆型，其防爆等級(jí)不應(yīng)低于I級(jí)。供電電源采用單電源供電方式，EPS作為備用電源，電纜使用阻燃電纜，配電間均采用單母線分段運(yùn)行方式?？刂?/p>

14、室內(nèi)裝設(shè)應(yīng)急照明。2.安全管理措施（1）安全管理氣化站在日常運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，必須建立健全各級(jí)管理、生產(chǎn)、崗位安全生產(chǎn)責(zé)任制，單位負(fù)責(zé)人是該單位安全生產(chǎn)第一責(zé)任者，對(duì)本單位安全生產(chǎn)全面負(fù)責(zé)。建立健全各類(lèi)安全管理規(guī)章制度，應(yīng)至少建立以下安全管理制度：安全生產(chǎn)責(zé)任制、安全技術(shù)操作規(guī)程、防火防爆制度、安全檢查制度、安全教育制度、安全獎(jiǎng)懲制度。建立安全衛(wèi)生質(zhì)量保證體系和信息反饋體系。對(duì)國(guó)家規(guī)定的特種作業(yè)人員必須進(jìn)行安全技術(shù)培訓(xùn)，經(jīng)理論和技術(shù)考試合格后，才能持證上崗。（2）安全規(guī)程應(yīng)制定完善的作業(yè)安全技術(shù)操作規(guī)程，包括正常的開(kāi)車(chē)、停車(chē)和運(yùn)行操作，還應(yīng)包括緊急停車(chē)及異常情況處理的內(nèi)容。規(guī)程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)操作紀(jì)律和勞

15、動(dòng)紀(jì)律的遵守。（3）安全教育應(yīng)強(qiáng)化安全教育，提高全員的安全知識(shí)水平，加強(qiáng)安全意識(shí)和責(zé)任心，沒(méi)經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)的人員不得上崗。所有員工必須了解危險(xiǎn)物料的物化性質(zhì)，掌握工程項(xiàng)目的防火防爆措施，掌握出現(xiàn)意外事故時(shí)的救護(hù)方法，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全隱患，并作出相應(yīng)處理。應(yīng)組織消防訓(xùn)練，并定期進(jìn)行演習(xí)，使每位員工都能正確使用消防器材，知道在發(fā)生火災(zāi)爆炸事故時(shí)應(yīng)如何報(bào)警和撲救，并能配合專(zhuān)職消防隊(duì)員共同滅火。（4）事故應(yīng)急救援預(yù)案LNG氣化站為重大危險(xiǎn)源，應(yīng)當(dāng)編制事故的緊急措施和應(yīng)急救援預(yù)案，并在實(shí)踐中不斷完善。預(yù)案的內(nèi)容包括：應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)、報(bào)警程序及方式（包含內(nèi)部及外部）、應(yīng)急響應(yīng)、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理、相關(guān)部門(mén)聯(lián)動(dòng)協(xié)同作戰(zhàn)、事故救援及人員疏散、應(yīng)急物