马里兰湾角LNG设施事故报告.docx

马里兰湾角LNG设施事故由能源小组报告目录1. 概述2. 简介3. 背景知识LNG特性4. LNG蒸汽团5. 翻滚现象6. 早期LNG事故7. 马里兰湾角LNG事故8. 国家电力法9. 初级密封设计的分析10. 改良方法11. 操作培训12. 其他问题13. 相关联邦政府机构14. 能源小组委员会15. 推荐16. 表格清单17. 图片18. 参考文献19. LNG州际及国外交流听证会房屋委员会20. 附录1.概述1979年10月6日，哥伦比亚LNG公司在马里兰湾角的一座LNG设施发生了爆炸事故。事故造成一名操作工人死亡，工厂停业整顿。在此事故发生前，LNG工业曾以其安全性闻名。然而，此次爆炸事故的发生说明了LNG工厂的安全工艺流程，设计，操作培训及教育，政府监管，规范制定及强制实施都需要重新进行评估。此次事故本可通过不同的操作方式，设备设计或工厂设计来避免发生。事故发生后大量建议被提出，包括加强员工教育，应急系统的隔离以及重新评价前法律和标准。LNG工厂及政府相关机构必须从此次马里兰湾角发生的事故中吸取教训，确保同类后果不再产生，同时重新考虑其他隐患鉴定系统的设计。2.简介美国对所有类型的能源的要求在不断提高。从1948年起，美国的能源消耗量以每年2.9%的速度增加，从1960年起，平均年增长量为3.3%。1948年天然气使用量为4.7万亿立方英尺，并一直在增长，1972年，天然气的使用量为22.7万亿立方英尺。1967年，美国天然气用量达到了28.5的峰值。此后发现的天然气储备量仅为需求量的一半。在1978年，美国天然气消耗量约为19.4万亿立方英尺，而产量仅为18.9万亿立方英尺。需求量与产量的差值5千亿立方英尺，是通过进口来满足的。由于液化后天然气体积可缩小为原体积的1/600，液化天然气是目前唯一可行的跨海进口方法。目前非洲和中东被证实的天然气储量约为世界天然气储量的36%，而美国仅占有8%。这样的差异促进了美国从这些国家进口LNG。目前在美国东海岸地区有3个LNG进口末端，计划在西海岸的康赛普逊岬设立由印度尼西亚和阿拉斯加进口LNG的末端。加尔付海岸的进口末端的建设即将竣工，其他进口末端正在筹划阶段。日本从1969年起就用船舶从阿拉斯加进口LNG。目前美国共有投运的LNG工厂约一百余座。这些工厂小至小型卫星站，大到调峰站及进出口末端。在需求量较小时（如夏天），调峰站由普通州际管道系统供气，并将其液化储存起来。在冬季，当需求量超过管输能力时，将LNG气化并回注进分输系统。卫星站通过槽车从调峰站或其他大站运输LNG并使用LNG作为常规天然气的补充供应。有资质的LNG工厂统计表见附录6。除液化天然气外还有另外一种储存天然气的方法。可将体积较大的天然气注入废弃的气田中或储存在地下岩穴中。并不是所有地区的地理条件都适合这种方法。因此在一些地区，LNG是储存天然气最实用的方式。本书对LNG进行了完整论述，但为了避免疑问，应区别相近概念。天然气：自然形成的以碳氢化合物（CH4）为主要成分的气体混合物。其中含有及少量的丙烷、丁烷、戊烷及其他气体。LNG：液化天然气。原料气：由地下开采出，未经过去除杂质及液化和加工的天然气。天然气液体：丙烷、丁烷和戊烷等碳氢化合物的液体，需通过分离、净化等工艺去除。也称为凝液。LPG：液化石油气，主要由液态的丙烷和丁烷构成。LPG在常压下为气体，在一定的压力和温度下较易转化为液态。通常在提炼汽油时从原油中取得。SNG：代天然气，一种将其他碳的化合物（石脑油、蒸馏液、煤或泥煤）气化得到的代天然气。本书只讨论LNG相关问题，其他燃气的阐述仅限于为避免混淆所做的区分。3.背景知识LNG的特性LNG的主要成分是甲烷碳氢化合物中结构最简单的分子。LNG的甲烷含量通常在70%99%。甲烷含量不同的LNG混合时会产生“翻滚现象”，本文在稍后将对其进行探讨。LNG的其他成分有乙烷、丙烷和丁烷，其中较轻的分子占多数。在常压下，等量的LNG与天然气的体积比是1:630。天然气的液化温度为-162。技术文献上记载了由阿尔及利亚进口的LNG（如马里兰湾角接收的LNG）的组成。 甲烷 87.55%（Mol%）乙烷 8.14丙烷 2.30丁烷 1.14戊烷 0.02氮气 0.85LNG蒸气的爆炸范围与天然气相同，为5%-15%。当甲烷含量为10%，空气含量为90%时，将发生完全燃烧。液态的LNG比空气重，比水轻，当加热至蒸气状态时，会随温度的不同表现出不同的特性。气态的LNG在温度低于160时比空气重，而高于此温度时LNG蒸气比空气轻并弥散在空气中或上升至大气中。LNG蒸汽中的甲烷是无色无味的。但由于LNG蒸气中含有一定量的重烃，因此LNG的气味各不相同。短时间的暴露在LNG蒸气与空气的混合物中不会对人体带来伤害，也不会对眼、鼻、喉和肺部造成刺激。4.LNG蒸气团当LNG暴露在空气中时形成的LNG气团是许多研究的课题。当在空气中的含量为5%-15%时LNG蒸气一定会发生燃烧，问题是松散的LNG蒸气团是否会闪爆或发生自爆的问题尚未得到解决。闪爆指迅速移动的燃烧波。燃烧非常迅速，高温在混合气体有足够时间膨胀前传播到混合气体处，导致在基本独立的受限空间内的压力急剧升高。而爆炸所指的范围更广，既包括燃烧也包括压力的急剧升高。大多数的学者认为几乎没有实验证据表明松散的LNG气团会发生闪爆，但目前对此仍无结论。由于LNG并不是完全由甲烷构成，LNG蒸发的剩余凝液中可能含有丙烷及重烃。当甲烷完全燃烧后，这些剩余物可能会发生闪爆。LNG的另一个现象是LNG与水发生过热反应而导致爆炸。当LNG（特别是重烃含量较高的LNG）泄露至水中时会发生此现象。这种无燃烧的爆炸的实质是由特定的LNG组成，温度差和传热机制导致的的液态到气态的急速相变。一般的LNG混合物遇水不会发生爆炸，并且气泡和溢出的LNG的老化造成反应非常少。与上述现象有关的压力波一般较小，不会对人员和财产造成威胁。LNG的蒸发或汽化过程的速度通常很快。但是当液态到气态的相变被阻碍时，LNG会变为过热状态，即LNG的温度高于其在液态下的正常温度。当最终发生相变时，相变会以极快的速度发生并产生与爆炸类似的冲击波。研究表明，只有当甲烷的摩尔含量低于40%且与乙烷或丙烷的含量之比大于3:1时，才会发生LNG蒸汽爆炸。因此有时LNG在泄露到水中或蒸馏后可能会发生爆炸。但是绝大多数LNG已经被蒸发掉，容器中留在水面的LNG最终会以气泡的形式蒸发掉。“BLEVE”沸腾液体膨胀引起蒸汽爆炸是在压缩丙烷和LPG槽车、火车和储罐中长期存在的问题。BLEVE与LNG的关系不大。BLEVE涉及到含液化气（如LPG）的压力容器的破裂。液化气压力容器内部温度升高（暴露在火源下）至一定值，使容器的泄压阀无法释放由容器内的沸腾液产生的大量急速膨胀的蒸汽。由于LNG储罐是严密隔绝的，而LPG储罐则不是，所以BLEVE很少在LNG中发生。5.翻滚现象在LNG工业发展初期，LNG在储罐中的翻滚现象未被充分理解。LNG储罐是与外部环境充分隔离的，但是储罐中依然会进入少量的热量，并使LNG的温度从-260升高。这些热量会持续蒸发少量的LNG，剩下的LNG处于稳定的液体状态。这些蒸发的LNG是由在吸收了外部热量的罐壁处的LNG蒸发得到的。因为LNG在靠近罐壁处受热，因此此处的LNG比储罐中心的LNG轻。此时就产生了对流现象，较轻并且温度较高的LNG顺着罐壁上升，而较重的LNG落在罐的中心处。当较轻的LNG上升时，少量液体会在表面发生持续性的蒸发，这种蒸发就叫做汽化。这种流动模式是普通的LNG混合物的对流。如果因某些原因储罐中的LNG不发生对流也就是说LNG按照密度不同分为了两层，即可建立两层间的对流系统。这种情况发生在两种组分百分比不同的LNG被灌装进一个搅拌不充分的储罐。由于上层的LNG的重力和阻滞，底层的LNG可能不被蒸发。两层接触面处的密度差起到阻止两层间不断对流的作用。因此，LNG就经过储罐中心回到罐底。由于罐底的LNG不能被蒸发，因此不发生热量散失。底层LNG逐渐吸收了超过正常液态LNG所含热量范围的热量，即底层LNG会变得过热。当系统中发生变化或底层变得极度过热，底层将迅速地释放出大量蒸汽。这种“翻滚”或两层的混合会以极快的方式发生，产生的蒸汽会造成罐体超压，若放散阀不够大，此超压会对罐体造成巨大破坏。基于对翻滚现象的充分理解，罐体设计时应采取充分的混合搅拌和灌装系统以减少发生翻滚事故的可能性。当不同性质（如温度、甲烷含量等）的LNG被灌装在同一容器，并不加以混合时，LNG会发生分层。6.早期LNG事故在美国发生的第一起重大LNG事故发生于1944年，克利夫兰市的东俄亥俄燃气公司的俄亥俄州工厂。这座工厂是美国的第一座商业调峰工厂。1939年，希望天然气公司通过一个小型试点成功地证明了建造LNG液化工厂的可行性。东俄亥俄州工厂被设计为一个调峰站，此站在需求量较低时（如夏季）由供料管道获取天然气并将其液化储存，以备需求高峰期时使用。1943年，随着3座天然气存储量为5000万立方英尺的球罐的建成，调峰站的初期建设即完成。紧接着又增加了一座储存量为9000万立方英尺的储罐。1943年年底前建设完工，储罐开始投运。 在1944年10月20日，新建的储罐破裂并泄露出约1.1亿加仑的LNG。由于排液沟坝不足，LNG流入了通向工厂的相邻排水渠。蒸发的LNG在排水渠中燃烧并发生爆炸。周围的整个区域笼罩在火里。火灾的热量使一个原球罐的支撑结构受到显著削弱，并导致其发生破裂并溢出1.3万桶LNG。事故造成128人死亡，79座房屋、两座工厂和217辆汽车被毁。事故损失约为680万美元（按照1944年货币计算）。造成最初的储罐破裂的直接原因是储罐使用的钢铁不适用于低温条件。灾难发生后，美国机械工程社主编的防止罐体失效的修订版金属材料规范被广泛采纳。此外还将改进的沟坝要求作为强制性要求以减少液体离开罐体周围区域的可能性。另一起在LNG相关文章中常被提及的事故是发生在纽约市斯塔恩岛的LNG罐体着火事故。1970年4月，东德克萨斯低温设备公司在斯塔恩岛的一个新设计的大型储罐完成了建设。储罐的结构上预加了约2英尺厚的混凝土。混凝土结构层内部有8英寸厚的聚氨酯，由三倍厚度的聚酯薄膜铝聚酯薄膜的绝缘层密封。罐体投产后不久，罐体周围检测到了天然气。尽管怀疑密封层可能存在泄露，储罐依然服役到1972年2月。在进入维修前，储罐进行了11个月的氮气吹扫。1973年2月10日，事故发生了。事故的直接原因至今未确定，但在混凝土和密封层间残留的LNG是可能性最大的火源。一旦火被点燃，越来越多残留的碳氢化合物从聚氨酯中逸出。尽管罐顶最终倒塌了，此次事故仍然导致了40位工人因为吸入烟气死亡。维修作业要求使用加热工具来密封罐体内层。其中一个工具可能点燃了LNG蒸汽。此储罐是唯一一个设计建造的储罐，事故发生后，此储罐没有再被投运过。7.马里兰湾角事故马里兰州的湾角坐落于帕塔克森特河与切斯皮克湾中间的半岛处，在华盛顿市东北方向50英里处。通往半岛中心的马里兰第4大道是到马里兰唯一的一条主要干道。在所罗门岛上的帕塔克森特河上的大桥通车前，这片区域几乎是与工业生产中心隔绝，以渔业为主要产业，最大的机构是坐落于所罗门岛中心的马里兰海洋大学。现在巴尔的摩天然气与电力公司的卡尔夫特崖核电站就坐落在湾角西北方向3.3英里的位置。湾角的LNG末端已经建设起来，并由联合天然气集团和哥伦比亚LNG公司共同经营。该站1977年建成，1978年投产接收由船舶阿尔及利亚运输的LNG。此末端站有4个容量为375000桶的储罐，总容量为6300万加仑。初始规划允许场址扩大到共放置6个储罐的规模。设备设计为每天气化并输送超过一百万立方英尺的天然气，并通过一条长87英里，管径为36英寸的管道连接了联合天然气和哥伦比亚天然气的天然气管网。此末站有两个泊船处，每个泊船处可处理一个12.5万立方米级的LNG船舶。泊船处通过一条敷设在隧道中的管道系统与大陆相连。LNG储罐位于海湾上约100英尺，距大陆约2000英尺处。一般情况下，LNG船舶会卸货并用泵将LNG注入位于泊船处的缓冲罐中。然后用位于泊船处的固定式增压泵将LNG从缓冲罐移入大型储罐中。每个泊船处都有自己的管道系统，所以两条船可以同时进行卸载作业。每套系统中都包括LNG泄放管道和蒸汽回收管道。灌装LNG时从储罐中溢出的LNG蒸汽被输回船舶来替换由船舶中输出的LNG。因此，这是一个封闭的系统，通常不会有LNG蒸汽被释放到大气中。从船舶的罐体中蒸发的LNG在航行过程被用作船舶锅炉的燃料。船舶在卸气作业中产生的BOG及末站的普通BOG被用于发电机和LNG汽化器的燃料。未被用作原料的那部分BOG通过往复式压缩机进行压缩并输进外输管道中。多数在末站进行卸气的船舶是将LNG由船舶直接卸入储罐。实际上在湾角可以采用这种方法，也正是第一只使用此方法卸气的船舶随后发生了火灾。由于码头与储罐的海拔不同且连接管道较长，码头有用于提供足够的压力和流量的泵，可使船舶在12个小时内完成卸气。与四个储罐在同一地点安装的还有汽化器、发电机、泵和压缩设备。在这些设备中唯一发生的过程就是LNG在注入天然气管道系统前的气化过程。蒸发或气化是通过将LNG的压力升高至管压，然后将其转化为蒸汽。增压分为两步，首先将LNG的压力从储罐压力升至60psi，然后在气化前用第二个泵将压力由60psi升至1300psi。此处所指的压力值均为相对压力。气化过程的辅助设备包括燃气涡轮发电机、消防水、泵及配电系统，以及其他必要的公共设施。燃气涡轮发电机的输出电压为13800V，而后通过降变压器减小到较低的电压。主要的大型发动机的运行电压为4160V，无外接电源或备用电源。1979年10月6日在湾角发生的事故的起源在将LNG压力由60psi增至1300psi的增压泵处。此失效的泵是泵组中10台完全相同的泵中的一台，编号是105-JK（见表2）。这是为封闭泵或潜液泵设计的。整个泵-发动机组合是完全浸没在一个注满LNG的压力容器中的（见表3）。这种潜液式设计对于带有外部驱动转轴及发动机的标准离心泵较为可取。通过在泵-发动机组周围灌满LNG可以获得许多益处。发生事故的泵组处没有按要求配备防止LNG向空气中泄露的密封转轴。LNG还为泵和发动机提供了必要的润滑和冷却作用。封闭泵与外部的连接仅有吸入和排出LNG及与发动机的电缆相连。泵的出口的连接处采用适当的合金材料制作的标准管道法兰及垫圈进行连接，入口采用焊接进行连接。电缆的密封更加严格。共有3条电缆为泵提供三相电流，在电流离开储罐前必须对其进行检测。湾角事故发生的原因正是电源及埋地电缆处的密封发生了泄露。泵本身通过一个钢合金的弯头法兰与接电箱的弯头法兰相连。为防止LNG蒸汽进入接电箱，在接电箱内部进行了密封。在正常运行期间，弯头应当部分充满LNG，通常在密封层下方会有少量LNG蒸汽存在。LNG液体的位置可通过弯头外部的结霜线观测到。较冷的LNG会冷却弯头，使空气中的水分凝结并冻结在弯头上。空气中的热量加热了未做绝热处理的弯头的上部，并导致弯头内形成蒸汽层。正常运行状态下，结霜线和LNG-蒸汽的相变化线大约在弯头的一半处。因此弯头顶端的密封层通常不会接触LNG。湾角工程的密封设计实际上位于接电箱内部。密封材料是力学强度较高的绝缘材料的综合体，专业名称为：NEMA G-10，ASTM D709或军用MIL-P-18177-C-CEE。它有各种商用名称，如三聚氰胺或米卡他。（以下简称为：G-10）。弯头法兰用螺栓紧固于接电箱的外部（见表4）。接电箱内部的密封层紧固在法兰垫圈的表面上，使用了六颗螺栓保证密封层的紧固。另外又在内部的螺栓分布圆上增加了三颗螺栓，将G-10的两部分固定在一起。通过上紧外部螺栓分布圆上的六颗螺栓，在G-10和法兰的表面间形成一个密封层。在G-10和法兰表面中间使用了一个耐低温的石棉垫圈。三条铜质电缆被永久性固定在G-10上，电缆的一端直接与发动机相连，而另一端与电源线相连，电源线由与接电箱相连的开关控制室引出。当泵-发电机组需要被取出维修时，必须将密封层从弯头法兰上拆下并去除。最后一次拆卸密封层的时间是1979年6月18日。因此，此密封层在事故发生前使用了4个月。引起此事故的事件时间顺序已被客观公正地公布，但事故原因仍未被完全理解。据描述，位于增压泵105-JK的密封层最先开始泄露，使LNG流入了接电箱。接电箱具有防爆设计，不具备气密性和防漏性。（见本文“国家电气法”防爆包围的讨论）。泄露的密封层使接电箱增压至比泵室的60psi略低的压力。于是LNG蒸汽开始在接电箱的箱体和顶端间逸出。此外，接电箱中的压力使LNG或LNG蒸汽穿过了电缆导管系统的密封层（见表5）。电缆导管是钢制，铝制或塑料的管道，用于将电缆从中穿过以保护电缆不受到外力破坏。在本案例中，导管和导管内的电缆由发动机经230英尺的地下敷设引入发动机开关控制室。开关控制室中具备要求的发动机开关设备。105-J泵组中的每台泵都配有带保险丝的发动机启动器，可远程控制泵的启动和停止，保护泵与发动机用电负荷过大。启动器还可保护泵不被误启动。这个功能是通过在发动机启动器上使用一个操作杆，使启动器的开启位置被机械性锁住，并打开120V的电开关以控制启动器的电路系统。进入电路系统的LNG被周围环境加热，并在电路系统内蒸发。由于接电箱内的蒸气仍在增压，蒸气由电路系统窜入了开关控制室。一名正在进行例行检查的操作人员发现LNG正在逸出接电箱，此时是1979年10月6日早上3:30左右。另一名操作人员在早上1:30的检查记录上写着未见接电箱有气体泄漏。因为报告称泄露的喷溅范围为10英尺，很难不注意到泄露的发生。观察到泄露后，操作人员立即报告了上级主管，他们共同确定了最佳措施为使泵绝缘。当时泵并未运行，但通常维修备用泵的压力为60psi。两人都考虑到由于此泵具有远程开关按钮，需要有人去启动泵。因为低温到常温的连续循环会对设备造成严重损坏，而且冷却泵需要的时间较长，两次使用的间隔期内的时间不足以加热泵，所以低温条件下使用的这种泵通常需要进行不间断温度及压力控制。操作人员和主管一同来到开关控制室锁闭故障泵的发动机启动器。主管通过电话报告了中央控制室并向他们给出了建议。由于开关室内没有安装燃气探测报警器，且通常的LNG蒸汽类似于天然气，在进入输配系统加臭前是无味的，因此当时开关室内的操作者没有感觉到存在LNG蒸汽或LNG蒸汽浓度达到5%-15%的爆炸范围的迹象。显然当时操作人员和主管都未考虑到LNG蒸汽可能窜入电路系统。尽管主电路依然通电，当一个发动机启动器的操作杆被操作后，由于110V电路控制系统的闭合仍会导致电弧的产生。由电路控制器的闭合产生的电弧引燃了LNG蒸汽。主管当即被坍塌的房顶结构砸中身亡。开关室的煤渣砖墙被炸毁，其碎片后来在距离数百英尺的地方被找到。随着墙壁的炸毁，房顶失去支撑而坍塌。站在主管旁边的操作工受到严重烧伤，但幸存了下来。中央控制室和监控室的操作人员感觉到了爆炸，意识到爆炸是来自于他们的工厂后，立即关停了其余设备，紧急关断系统正常运转。紧邻开关控制室的变压器被严重破坏。随爆炸而来的是变压器油的燃烧。在整个事件中，密封结构发生泄露的泵一直在泄露。但是泵本身并未着火，也没有收到其他破坏。接电箱持续泄露到约早上4:45，直到泵中所有的压力都被排出为止。回顾时间发生的顺序，可以清楚看出事故发生的过程。应当对此工厂是如何依据存在可能导致此类事故的缺陷的设计进行建设的提出质疑。鉴于此次事故的教训，应当仔细研究设计上必须遵守的规范。任何情况下设计规范必须作为安全设计的最低标准，而不是完全安全的标准。8.国家电力法（NEC）此事故涉及工厂的电力系统，因此为了充分理解此事故发生的过程，对电力系统及其相关法规的理解很有必要。此工厂建设依据的电力法律是由国家消防协会（NFPA）主编的国家电力法（NEC）。此法规也被称为NFPA70，每三年修订和再版一次。最新版是1978年编写的。湾角的工厂是依据1971年的法规编写的，而其相关部分的内容与后来的规范相比基本没有变化。国家电力法第500条是用于处理危险场所。危险场所指可能存在火灾及爆炸危险的场所。由于可能存在的危险种类很多，此法将危险分为三类。一类包括存在可燃气体或蒸汽（如天然气及LNG蒸汽）的场所；二类指含有爆炸性粉尘混合物的场所，如粮仓。三类指爆炸性纤维。二类和三类与LNG工厂无关。一类场所又分为两部分。第一部分指危险性蒸汽持续或经常存在，或在正常运行时存在的场所。第二部分指处理可燃流体的场所，流体通常限制在一个仅在事故状态或非正常操作时可进行放散的封闭容器或系统中。LNG生产，储存及处理标准NFPA59-A对LNG设备的电力区域等级进行了规定，此标准已被交通部门采用。NFPA 59-A中关于电气设备分类的内容是湾角末站的设计基础。第一类是根据湾角根据被处理材料的种类进行的细分。天然气（甲烷）是D类。湾角的危险区域属于第一类区域的D组，第一部分或第二部分。在此区域内使用的所有电气设备必须与这三级分类相匹配，即类、组和部分。由于第一部分比第二部分限制更加严格，规定可在第一部分区域中使用的电气也可在第二类区域中使用。在第一部分和第二部分区域中，所有可能产生电弧的部件必须带有防爆包围层。与泵相邻的带有防漏密封层的接电箱就是一个防爆包围层。防爆包围层是指能容纳爆炸并阻止爆炸向外传播的物体。当某些原因导致爆炸发生时，火焰将会被阻断在箱子内部。爆炸产生的压力将通过以螺丝固定的配件和箱体到顶部间的经过加工的箱面进行释放，但是穿过盒子的爆炸压力会非常小。火焰只能通过一个等于或大于的临界尺寸的出口传播。而如果出口的尺寸小于临界值，火焰将无法通过，这就是作为防爆包围层的箱子。通过经加工的箱面或用螺栓固定的配件的通道长度足够使逸出防爆箱的高温燃气冷却下来，其热量将不足以点燃任何箱内的可燃气体。在属于第一类，第一部分的场所中，所有电缆必须用金属导管严密包裹，或使用无机绝缘电缆。在一类，第二部分的场所中，除增加了部分可选用的电缆类型外，其他与一类第一部分要求一致。另一个第一部分与第二部分场所的差别是在第一部分中，所有电气设备包括电缆都必须放置在防爆包围层内。属于第二部分的场所则只要求将产生电弧的设备放置在防爆包围层内。当严密的金属导管的末端装有专用的接插件时，可将其视为防爆保护装置。在第二部分中，接插件通常必须用螺丝固定，且装有密封罩，密封罩不能被看作防爆装置。在湾角，所有地上的连接都由金属导管完成。发生泄漏的泵室被划分为第一类，第二部分的D组区域。发生爆炸的发动机控制室是未分类的非危险区。国家电力法中讨论了若干种危险场所中使用的不同类型的密封，包括导管密封，电缆密封和包括特殊加工的密封在内的其他种类的密封。国家电力法在“排水”部分特别提及了进入封闭泵如105-JK的电缆的密封：“封闭泵经常使用简单的隔膜或管道密封来防止液体进入电缆导管系统。应对其装备带有排污管的经批准的外加密封或屏障，通过此方法可方便观测泄露情况”。 NEC 1971 Sec.501- 5(d)(3)对国家电力法的解释对此要求更为严格。一种解释认为国家电力法批准的第二层密封方式可能是导管密封。显然，湾角工厂的设计者采取的就是这种解释，其在湾角工厂中设计了一个3英寸的“EYS”防爆导管密封层。电缆由密封层穿过，然后将一种名为“Chico”的密封材料灌入EYS装置。这种密封还达到了国家电力法的另一条要求。当导管系统离开危险区域而进入无危险场所时，要求此种导管密封的位置尽量靠近两区域的交界处。按照此要求，导管一旦进入地下就立刻进入了无危险区域，因此要求进行导管密封。此时导管密封被认为达到了两个作用：它既是对封闭泵要求增加的密封，也是导管离开危险区域时要求的密封。但是在设计上，此种带有Chico密封材料的EYS密封是不要求具备气密性的。它允许一定量的气体通过，不论是空气，甲烷或任何种类的气体都可通过。保险实验室（UL）系列书籍第UL886册第18节中对此种密封的性能标准在有下列规定：“安装在设备上的用复合物进行密封的密封装置在6英寸水压的渗漏气量不得大于每小时0.007立方英尺”此条中要求的气量是很小的，但压力也极小6英寸水压只相当于约0.25psi。如前文所述，出问题的泵上的导管密封的承压可能达到60psi。因此，按照适用的保险实验标准进行的设计中，导管密封可以通过空气，甚至可引申为任何气体、蒸汽甚至液体。在同册保险实验室标准中的9.3节中陈述了以下内容：“密封装置不得使用可能被所包含的危险气体（蒸汽）复合物造成不利影响的复合物。”当确定密封材料全部适用于天然气后，生产商向小组委员会成员提出了看法：Chico材料不适用于低温条件，而生产商并不清楚其在低温条件下或接近-162时的性能表现。在如此极端的低温下，Chico密封可能会严重缩小并使大量气体或液体通过。当能源委员会听到湾角事故后，国家交通安全董事会声明将对导管系统上导致LNG蒸汽渗透并窜入开关控制室的特定的Chico密封进行检测。据报告，在密封处倒入水后，立即从材料中渗漏出来。定量分析说明：当密封材料中的水头压力为1英寸水压时，六分钟内水位下降了1/8英寸。国家电力法还要求外加密封或屏障必须经过批准。国家电力法将“经批准”定义为“经执行本法律的权威部门同意”。显然，当卡尔夫特郡的电力检察官给整个电力设备签发批准书时，他就默许了Chico密封作为外加“检验合格”的密封。对国家电力法的第二种解释认为第二层密封应与泵的基础密封的设计或功能相同或相近。基础密封要求接电箱的LNG蒸汽100%密封。第二种解释认为，密封失效的可能性是一直存在的，所以必须具有备用或富余的密封，以备基础密封失效时代替其产生相同密封作用，直到基础密封被修复为止。这种解释与国家电力法附则的要求一致：在两层密封间应装有排污管，以便发现第一层密封的泄露。需要注意的是，国家电力法中并未专门要求使用导管密封，而是给出了更广泛的描述：“密封或屏障”。如果安装了与基础密封设计相类似的第二层密封，事故发生的几率就会大大降低，除非两层密封同时失效。从另一个方面来说，诸如Chico密封这一类的导管密封并不一定要失效后才可允许气体或液体从其中穿过；通过设计可使导管密封允许穿过一定量的气体。必须注意到：国家电力法在另一部分内容中对导管密封提出了要求。任何一处导管系统离开危险区域（泵房）并进入一个非危险区域（导管敷设的地下区域）时，都应对其进行导管密封。因此，对国家电力法的第二种解释要求第二层密封与基础密封质量和性能相似。如果根据较好的第二种解释进行设计，此事故是可以被避免的。委员会无权确定设备是否符合国家电力法。截止1979年11月2日，能源委员会未收到任何权威部门对湾角工厂是否符合国家电力法的裁定。国家电力法的第一个解释为大多数LNG工厂所采纳。在国家电力法中没有关于导管密封允许气体渗出的讨论或陈述，因此很容易达到此解释的要求。然而，国家电力法含有相反的内容：在最近出版的三个版本的501-5部分中有下列陈述：“为防止气体、蒸汽或火焰通过导管从电气设备的某部分向其他部分传播，导管和电缆系统必须具备密封层。”直到密封性能标准出台后，才明确了实际上导管密封允许少量蒸汽通过。另一个问题是为什么在国家电力法的定义中发动机控制室没有被归为危险场所。对此有多种解释。在防爆包