LNG 接收站的风险与预防措施

1、 文章编号:1000-8241(2011 08-675-02LNG接收站的风险与预防措施杨克瑞 1 尹清党 2(1. 中国石油管道公司中原输油气分公司, 山东德州 253000;2. 中国石油天然气股份公司唐山 LNG 项目经理部, 河北唐山 063000杨克瑞等. LNG 接收站的风险与预防措施 .油气储运, 2011, 30(8 :675-676.摘要 :分析了 LNG 接收站在运营过程中的潜在风险和危害 , 包括 LNG 翻滚事故 、 火灾与爆炸危险 、 中毒与窒息危险 、 低温危害及噪声危害的形成机理和事故案例 , 提出针对性预防措施 。 要求在项目 前期对工艺设计和审查进行 HAZO

2、P 分析 , 确保工艺的合理性 ; LNG 接收站的管理人员了解潜在风 险的诱因 、 场所及其危害程度 , 掌握各类事故的预防方法 。关键词:LNG 接收站 ; 运行管理 ; 风险 ; 危害 ; 预防措施中图分类号 :TE89 文献标识码 :A LNG 接收站的主要功能是 LNG 接卸、 储存、 增压、 气化及天然气 (NG 输出、 LNG 装车 /装船输出、 BOG (Boil of Gas 处理等, 主要设备有 LNG 卸料臂、 储罐、 低温泵、 气化器以及 BOG 压缩机等, 同时配备供电系 统、 自控系统、 压缩空气系统、 氮气系统、 燃料气系统、 供排水系统、 消防系统、 火炬系统等

3、生产辅助系统。1潜在风险LNG 接收站储运的主要介质为 LNG 及其 BOG , 具有易燃、 易爆、 易蒸发、 易扩散、 易流淌、 易产生静电 及低温等特性, 极易发生火灾、 爆炸及人员低温冻伤、 窒息等事故 1。 LNG 接收站还使用具有一定窒息性 的化学品和氮气, 具有较强腐蚀性的化学品二氧化氯 和次氯酸钠, 均具有一定的危险性。如果 LNG 接收站在运行过程中发生泄漏、 翻滚、 蒸发、 快速相变 (冷爆炸 等意外情况, 可引发多种事 故:闪火、 池火或喷火而导致放射烧伤与结构弱化, 有 限空间内形成蒸气云超压爆炸, 冷爆炸引起快速扩散、 蒸发或超压, 窒息、 冻伤等。2 LNG翻滚事故L

4、NG 接收站工艺操作中的严重事故主要是 LNG 储罐翻滚事故。 LNG 储罐的充装或 LNG 中氮的优先 蒸发, 可能导致储罐内的 LNG 发生翻滚事故 2:LNG 大量蒸发, 罐内压力突然升高, 安全阀被迫打开, 造成 大量 NG 放空。由于 NG 比空气轻, 并且放空方向朝 上, 风使可燃气云倾斜。例如 1971年 8月 21日, 位 于意大利 La Spezia的 SNAM LNG接收站发生 1起 LNG 翻滚事故。事故发生后, 储罐压力迅速升高, 导 致安全泄放阀持续开启 75 min, 其它排放管口持续开 启 195 min。其事故原因:一是卸料时, 密度大、 温度高 的 LNG 从

5、储罐底部接管进入储罐, 置换了密度轻、 温 度低的原有 LNG , 两层液体的温差导致上层液体中的 轻组分大量气化且密度变大; 二是在发生翻滚前 4 h左 右, 储罐压力控制阀失效, 导致罐内压力降低, 引发液 体大量气化 (即闪蒸 。该事故造成罐顶轻度破坏, 约 2 000 t的 LNG通过安全阀排放, 经济损失较大。 预防措施包括:采取正确的进料方式, 若船载 LNG 比储罐内的 LNG 密度大, 则船载 LNG 从储罐顶 部进入, 反之, 船载 LNG 从储罐底部进入; 控制储罐 内 LNG 组分和密度的变化范围, 当温差超过 0.3 或 者密度差超过 0.8 kg/m3时, 采用 LN

6、G 低压输送泵对 罐内 LNG 进行循环操作; 将储罐的压力控制在合理 范围, 防止罐内压力降低过多而引发 LNG 大量气化; 尽量使用一个储罐储存同一气源地的 LNG 。 LNG 翻滚事故发生后, 操作人员应密切注意事态发展及风 力风向, 疏散无关人员, 及时通知主管领导、 消防队等 相关部门和人员, 做好处理火灾爆炸事故的准备。675 3火灾与爆炸如果 LNG 低压泄漏, 可能形成 LNG 液池, 并蒸 发形成蒸气云扩散; 若被点燃, 将发生池火火灾 1。火 灾爆炸危险性大, 火焰温度高、 辐射热强, 易形成大面 积火灾, 并具有复燃、 复爆性。天然气与空气混合, 当 体积分数达到爆炸极限

7、时, 如遇明火将发生爆炸, 这是 LNG 事故中危害最大的一种; 如果未达到爆炸下限, 遇 明火则发生燃烧。 LNG 在卸船、 储存、 输送及气化过 程中的火灾危险性为甲类。 1979年, 美国 Cove Point LNG 接收站发生爆炸, 造成 1人死亡、 1人受伤以及 300×104美元经济损失。事故原因是泄漏的 LNG 进 入输送泵的动力电缆中, 气化后经过 60.96 m地下电 缆进入变电站, 天然气与断路器接触导致爆炸。应在 LNG 接收站可能发生泄漏的区域设置事故收集池 3。 一旦发生 LNG 泄漏, 应及时启动消防系统, 并在其表 面喷淋泡沫, 防止 LNG 快速挥发

8、、 扩散, 必要时启动 LNG 接收站应急预案。4中毒与窒息天然气为烃类混合物, 属低毒性物质, 其主要成分 为甲烷。空气中甲烷体积分数过高可使人无知觉地窒 息、 死亡。 2007年 4月, 北京市燃气集团所属输配分 公司在检修燃气闸井时发生天然气意外泄漏, 2名井 下检修人员窒息死亡。预防措施:保持工作环境空气畅通, 携带便携式可 燃气体检测仪随时进行 LNG 泄漏检测, 作业时有人监 控, 不违章作业, 必要时佩戴防毒面具。当发生泄漏事 故、 出现天然气体积分数较高的环境时, 应穿戴必要的 防护用品。发生中毒和窒息危险事故后, 迅速将病人 移离中毒现场, 并实施救治。5低温危害LNG 操作

9、温度一般为-162 , 如果未对低温管 道、 阀门及低温物体表面进行有效隔热, 操作人员的皮 肤与之接触将产生严重伤害。在某些不正常情况或事 故状况下, 常温阀门或其他常温设备设施, 如果意外接 触低温 LNG , 可能发生脆裂。 1977年, 阿尔及利亚阿 尔泽 (Arzew 液化厂, 1个铝制阀门发生泄漏, 造成了 1名操作人员接触低温液体后冻死。因此, 应避免直 接接触低温介质, 佩戴必要的安全防护用品, 冬季穿戴 防寒防静电服。如果低温冻伤患者同时存在体温低和 冻伤, 应先处理低温, 后处理冻伤。6噪声危害BOG 压缩机运行、 操作不当造成离心泵出现喘 振、 两相流通过节流阀门、 放空

10、气排空均可能产生较大 噪声。 噪声对人体的危害表现为引起头晕、 恶心、 失眠、 心悸、 听力减退及神经衰弱等症。预防措施:在日常巡 检和紧急抢修过程中, 应佩带防护耳塞、 耳罩; 听力损 害严重时, 应及时就诊。除了上述预防措施, 设计合理、 完善的工艺流程是 保障 LNG 接收站工艺安全的关键, 因此在项目前期需 做好工艺设计和审查, 进行 HAZOP 分析 2, 确保工艺 的合理性。同时, LNG 接收站的运行管理人员, 应了 解各种潜在风险与危害发生的原因、 场所、 程度, 掌握 各类事故的预防方法。向宇 . LNG 装置的危险分析及安全设计探讨 J .上海煤气, 2002(5 :40-

11、45.National Fire Protection Association. NFPA 59 A-2006 Standard for the production, storage , and handling of lique ed natural gas (LNG S .Massachusetts :National Fire Protection Association, 2009.John L, Woodward , Robin M Pitblado. LNG Risk Based Safety-Model & Consequence AnalysisM .New York:A John Wiley & Sons