LNG加气站应急处置办法.doc

LNG加气站应急处置办法
一、经营过程中可能引起的事故
        1、危险因素分析
        (1) 火灾、爆炸特性
        液化天然气是以甲烷为主的液态混合物，储存温度约为-162℃。泄漏后由于地面和空气的热量传递，会生成白色蒸气云。当气体温度继续被空气加热直到高于-107℃时，由于此时天然气比空气轻，会在空气中快速扩散。液体密度约是标准状态下气体的570倍，天然气与空气混合后，体积百分数在一定的范围内就会产生爆炸，其爆炸下限为5.3％，上限为15％。天然气的燃烧速度相关于其它可燃气体较慢(大约是0.3m/s)。
        (2) 低温特性
        由于LNG在压力为0.40MPa的条件下，储存温度约为-137℃，泄漏后的初始阶段会汲取地面和四周空气中的热量迅速气化。但到一定的时间后，地面被冻结，四周的空气温度在无对流的状况下也会迅速下降，此时气化速度减慢，甚至会发生部分液体来不及气化而被防护堤拦蓄。LNG泄漏后的冷蒸气云或者来不及气化的液体都会对人体产生低温灼烧、冻伤等危害。
        LNG泄漏后的冷蒸气云、来不及气化的液体或喷溅的液体，会使所接触的一些材料变脆、易碎，或者产生冷收缩，材料脆性断裂和冷收缩，会对加气站设备如储罐、潜液泵、加注机、加注车造成危害，特别是LNG储罐和LNG槽车储罐可能引起外筒脆裂或变形，导致真空失效，保冷性能降低失效，从而引起内筒液体膨胀造成更大事故。
        (3) 火灾危险类别
        天然气火灾危险性类别按照《建筑制定防火规范》划为甲类。
         (4) 爆炸危险环境分区
        依据我国现行规范《爆炸和火灾危险环境电力装置制定规范》规定，天然气的物态属工厂爆炸性气体，分类、分组、分级为：Ⅱ类，B级，T4组，即dⅡBT4。爆炸性气体环境区域划分为2级区域(简称2区)，即在正常运行时，不可能出现爆炸性气体混合物，即使出现也仅是短时存在的环境。
        2、装置的危险性
        LNG加气站的工艺设施的危险性如下：

         (1) LNG低温储罐
        LNG低温储罐，容积60立方米，卧式真空粉末绝热低温储罐，双层结构，内筒为0Cr18Ni9奥氏体不锈钢，外筒为16MnR容器板材制造，内外筒之间用珠光砂填充并抽真空绝热，最大的危险性在于真空破坏，绝热性能下降。从而使低温深冷储存的LNG因受热而气化，储罐内压力剧增，此时安全放散阀自动开启，通过集中放散管释放压力。其次可能的危险性还有储罐根部阀门之前产生泄漏，如储罐进出液管道或内罐泄漏，如内罐泄漏，此时爆破片就会打开，从而降低内外的压力，不会引发储罐爆裂。
         (2) LNG泵、增压器
        LNG泵和增压器，在正常运行时，两设施与LNG储罐之间阀门开启而相通，泵的进出口有可能因密封失效产生泄漏，增压器的进口是LNG储罐或LNG槽车的液相出口，出口是气体，同样因密封失效可能产生泄漏，但在关闭了储罐或LNG槽车的出液口后，泄漏量很小。
         (3) LNG加气机
        LNG加气机直接给汽车加气，其接口为软管连接。接口处容易漏气，也可能因接口脱落或软管爆裂而泄漏。在关闭了储罐出液口、储气瓶出气口或泵停止工作后，泄漏量很小。
        (4) 卸车软管
        同样LNG卸车软管与槽车连接，如发生泄漏，在关闭了LNG槽车出液口后或低温泵停止工作后泄漏量不大
        (5) LNG槽车
        LNG槽车容积为42m3，危险性与LNG储罐相同，但一般卸车时间控制在2小时左右，天天最多卸车一次，时间短，次数少，发生事故几率较小。
        3、工艺液相管道的危险性
        (1)保冷失效
        LNG液相管道为低温深冷管道，采纳真空管或绝热材料绝热，但当真空度破坏或绝热性能下降时，液相管道压力剧增，此时安全阀自动开启，可以降低管道内的压力。
        (2)液击现象与管道振动
        在LNG的输送管道中，由于加注车辆的随机性，装置反复开停，液相管道内的液体流速发生突然变化，有时是十分激烈的变化，液体流速的变化使液体的动量改变，反映在管道内的压强迅速上升或下降，同时伴有液体锤击的声音，这种现象叫做液击现象(或称水锤或水击)，液击造成管道内压力的变化有时是很大的，突然升压严重时可使管道爆裂，迅速降压形成的管内负压处可能使管子失稳，导致管道振动。
        (3)管道中的两相流与管道振动
        在LNG的液相管道中，管内液体在流动的同时，由于吸热、磨擦及泵内加压等原因，势必有部分液体要气化为气体(无论气体的量很小)，液体同时因受热而体积膨胀，这种有相变的两相流因流体的体积发生突然的变化，流体的流型和流动状态也受到扰动，管子内的压力可能增大，这种状况可能激发管道振动。
        当气化后的气体在管道中以气泡的形式存在时，有时形成“长泡带〞；当气体流速增大时，气泡随之增大，其截面可增至接近管径，液体与气体在管子中串联排列形成所谓“液节流〞；这两种流型都有可能激发管道振动，尤其是在流径弯头时振动更为剧烈。
        (4)管道中蒸发气体可能造成“间歇泉〞现象
        与LNG储罐连接的液相管道中的液体可能受热而产生蒸发气体，当气体量小时压力较小，不能及时的上升到液面，当随着受热不断增加，蒸发气体增大时，气体压力增大克服储罐中的静压(即液柱和顶部蒸发气体压力之和)时，气体会突然喷发，喷发时将管路中的液体也推向储罐内，管道中气体、液体与储罐中的液体进行热交换，储罐中液面发生闪蒸现象，储罐压力迅速升高，当管道中的液体被推向储罐后管内部分空间被排空，储罐中的液体又迅速补充到管道中，管道中的液体又重新受热而产生蒸发，一段时间后又再次形成喷发，重复上述过程，这种间歇式的喷发有如泉水喷涌，故称之为“间歇泉〞现象，这种现象使储罐内压力急剧上升，致使安全阀开启而放散。
        4、生产运行中的危险性
        (1)储罐液位超限
        LNG储罐在生产过程中要防止液位超限，进液超限可能使多余液体从溢满阀流出来，出液超限会使泵抽空，并且下次充装前要重新预冷。此种状况下，监测报警系统会启动，并连锁关闭阀门，避免事故发生。
        (2)LNG设施的预冷
        LNG储罐在投料前必需要预冷，同样在生产中工艺管道每次开车前必需要预冷，如预冷速度过快或者不进行预冷，有可能使工艺管道接头阀门发生脆性断裂和冷收缩引发泄漏事故，易使工作人员冷灼伤，或者大量泄漏导致火灾爆炸发生。
        (3)BOG气体
        LNG储罐或液相工艺管道，由于而自然蒸发一定量的气体(制造厂家提供的数据为每昼夜小于千分之二的蒸发量)。生产运行中由于卸车，必需要给系统增压，这部分气体也储存于储罐；受气车辆气瓶内再加气之前必需要降低车载气瓶内的压力，此部分气体再加气时又抽回储罐。这些气体统称为BOG气体，当BOG气体压力过高时必需要进行安全放散，否则有可能造成设备管道超压而产生爆裂事故。
        5、其它危险危害因素分析
        (1) 电气火花：在配电间、营业室、办公室等非防爆场所安装的电气设备都是非防爆的，在使用过程中，可能会产生电气火花，一旦达到爆炸极限范围的爆炸性气体混合物，会引起火灾事故。
        (2) 违章作业：在加气站内违章吸烟；卸车作业时无人监护，或监护人擅自离开岗位；无关人员擅自进入警戒区域，在警戒区域内使用手机等通讯工具；雷雨天进行卸车作业等，都会引发火灾、爆炸事故。
        (3) 中毒：天然气对人体基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量显然降低，使人窒息。
        (4) 车辆伤害：外来车辆进站加气，假设站内路况、车况，驾驶人员素养等方面存在缺陷，可引发车辆伤害事故。