一、危險性
??? 1.LNG自身危險性
??? (1)火災(zāi)、爆炸特性
??? LNG是以甲烷為主的液態(tài)混合物,泄漏后由于地面和空氣的熱量傳遞,會生成白色蒸氣云。天然氣比空氣輕。會在空氣中快速擴(kuò)散。遇到火源著火后,火焰會擴(kuò)散到氧氣所及的地方。天然氣燃燒速度相對于其它可燃?xì)怏w較慢,大約是0.3m/s,燃燒的蒸氣會阻止蒸氣云團(tuán)的進(jìn)一步形成,然后形成穩(wěn)定燃燒。
??? 云團(tuán)內(nèi)形成的壓力低于5kPa,一般不會造成很大的爆炸危險。當(dāng)天然氣與空氣混合比例在5%-15%(體積百分?jǐn)?shù))范圍內(nèi)就會產(chǎn)生爆炸。
????? LNG火災(zāi)特點:
???????? ------火焰?zhèn)鞑ニ俣容^快:
???????? ------質(zhì)量燃燒速率達(dá)大,約為汽油的2倍:
???????? ------火焰溫度高、輻射熱強(qiáng)。易形成大面積火災(zāi):
??????? ------ 具有復(fù)燃、復(fù)爆性,難于撲滅。
??????? ·? 火災(zāi)危險類別
???????? 天然氣火災(zāi)危險性類別按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》劃為甲類。
??????? ·? 爆炸危險環(huán)境分區(qū)
??? 根據(jù)我國現(xiàn)行規(guī)范《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,天然氣的物態(tài)屬工廠爆炸性氣體,分類、分組、分級為:Ⅱ類,B級,T4組,即dⅡBT4,防爆電器應(yīng)按此選擇。
??????? 爆炸性氣體環(huán)境區(qū)域劃分為2級區(qū)域(簡稱2區(qū))。即在正常運行時,不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物,即使出現(xiàn)也僅是短時存在的環(huán)境。
??????? 此外,LNG泄漏遇水時會產(chǎn)生冷爆炸,水與LNG之間有非常高的熱傳遞速率,LNG遇水會激烈地沸騰并噴出水霧,發(fā)生LNG蒸氣爆炸。
??? (2)低溫特性
??? LNG在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下具有極低的溫度,泄漏后的初始階段會吸收地面和周圍空氣中的熱量迅速氣化。但到一定地時間后,地面被凍結(jié)。周圍的空氣溫度在無對流的情況下會迅速下降。此時氣化速度減慢,甚至?xí)l(fā)生部分液體來不及氣化而被防護(hù)堤攔蓄。LNG泄漏后的冷蒸氣云或者來不及氣化的液體都會對人體產(chǎn)生低溫灼燒、凍傷等危害。
?????? 如果操作人員沒有充分保護(hù)措施,在低于10℃下持久后,就會有低溫麻醉的危險產(chǎn)生,隨著體溫下降生理功能和智力活動下降,心臟功能衰竭,進(jìn)一步下降會致人死亡。
?????? LNG泄漏后的冷蒸氣云、來不及氣化的液體或噴濺的液體,還會使所接觸的一些材料變脆、易碎,或者產(chǎn)生冷收縮,材料脆性斷裂和冷收縮,會對加注站設(shè)備如儲、潛液泵、LNG高壓柱塞泵、加氣機(jī)、加液車造成危害,特別是LNG儲罐和LNG槽車儲罐可能引起外筒脆裂或變形,導(dǎo)致真空失效,保冷性能降低失效,從而引起內(nèi)筒液體膨脹造成更大事故。
??? (3)窒息
??? 盡管LNG本身沒有毒性,但是在封閉的區(qū)域內(nèi)因為通風(fēng)不好可以導(dǎo)致窒息。由于純潔的天然氣無色、無味、無嗅,人體不能靠自身的器官來感覺天然氣的存在(由于各地天然氣的組分不同,如液化天然氣中含有苯或者其他物質(zhì),所以可能會有異味)。如果沒有良好的通風(fēng)環(huán)境,天然氣可將空氣中的氧氣置換掉,形成不能生存的缺氧空氣。此外,惰性氣體(如氮氣)在有限空間內(nèi)大量聚集,并且超過了一定濃度,也會導(dǎo)致人員窒息事故。
?????? 正常情況下,空氣中的氧氣含量為21%,不論因為燃燒還是因氧氣被置換形成的缺氧空氣,對人體都是有害的,因此LNG加氣站應(yīng)有相應(yīng)的預(yù)防措施。
?????? 當(dāng)人處于含氧量僅為8-12%的空氣中時,人的神經(jīng)系統(tǒng)將會受到傷害。事實上,人在根本沒有警覺的情況下,立即失去知覺。
?????? 當(dāng)空氣中的氧含量低于16%時,通常燃燒的火焰會熄滅。含氧量再低時,人就會喪失方位感。一系列的癥狀為嗜睡、疲倦、無方向感、錯覺,以及產(chǎn)生莫名的興奮等,進(jìn)而喪失對危險的警覺。
?????? 一旦人處于含氧量為12%或更低的空氣中時,就立即失去知覺,也無法救助。含氧量的劇變或氧氣逐漸消耗均可以導(dǎo)致這種情況發(fā)生。雖然LNG蒸氣沒有毒,但其中的氧含量低,容易使人窒息。如果吸入純凈LNG蒸氣而不迅速脫離,很快就會失去知覺,幾分鐘后便死亡。
??? 大多數(shù)工作在缺氧條件下的人們,一般將“同伴互救”的方法作為有效的保護(hù)方法。很明顯,若施救的人員沒有配相應(yīng)氧氣供給系統(tǒng),一旦進(jìn)入該危險區(qū)域,也會發(fā)生同樣的事情。最好的辦法就是攜帶小型氧氣供給系統(tǒng),再實施救護(hù)。如果設(shè)備區(qū)域通風(fēng)良好,不配氧氣供給系統(tǒng)也可進(jìn)行同伴互救。假如不能判斷該區(qū)域是否缺氧,應(yīng)該遵守下列操作程序:
??????? ◆在進(jìn)入該區(qū)域前,在同伴監(jiān)視的條件下,應(yīng)使用便攜式氧氣檢測器檢測氧含量,合格后,其它人方可進(jìn)入。
??????? ◆同伴互救,在緊急情況下,如果需要救助一個人,應(yīng)多于一人進(jìn)行施救。
??????? ◆配氧氣呼吸器,進(jìn)行操作。
??????? ◆注意:回收放空的天然氣進(jìn)入燃料系統(tǒng),如果不能回收放空的天然氣,則必須設(shè)置一適當(dāng)?shù)姆趴占?,直接將天然氣引向高空放空?br />
??? 2裝置的危險性
??? (1)LNG儲罐
?????? 儲罐最大的危險性在于真空破壞,絕熱性能下降,從而使低溫深冷儲存的LNG因受熱而氣化,儲罐內(nèi)壓力劇增,儲罐破裂導(dǎo)致大量LNG泄漏。采取的預(yù)防措施是在儲罐頂部安裝安全放散閥,當(dāng)儲罐壓力升高到一定值,采用手動把壓力降低,即使因為工作疏忽忘記排壓,安全放散閥也會自動開啟,通過集中放散管釋放壓力。
????? 其次可能發(fā)生的危險性是儲罐進(jìn)去液管道或者內(nèi)罐泄漏,如果內(nèi)罐泄漏,防爆蓋就會打開,從而降低內(nèi)外的壓力,不會引發(fā)儲罐爆裂。
??? (2)潛液泵、增壓氣化器
?????? 潛液泵和增壓氣化器在正常運行時,兩設(shè)施與LNG儲罐之間的閥門是開啟相通的。泵的進(jìn)出口會出現(xiàn)密封失效,產(chǎn)生LNG泄漏。增壓氣化器的進(jìn)口是LNG儲罐或LNG槽車的液相出口,出后是氣體,同樣會因密封失效產(chǎn)生LNG泄漏。
?????? LNG潛液泵和增壓氣化器的泄漏可以通過關(guān)閉儲罐閥門或LNG槽車液相閥門來處理,一般泄漏量微小。
??? (3)儲氣瓶
?????? 儲氣瓶為壓力容器,最大的危險性在于介質(zhì)儲存壓力過大而發(fā)生物理爆炸。
?????? 通過在儲氣瓶進(jìn)氣口設(shè)置壓力變送器、潛液泵與緊急切斷閥進(jìn)行聯(lián)鎖,當(dāng)儲氣瓶超壓時自動切斷進(jìn)氣口并停止泵的運行。
???? (4)LNG高壓柱塞泵/高壓空溫式氣化器
???? LNG高壓柱塞泵及高壓空溫式氣化器是L-CNG加氣站的核心設(shè)備。工作壓力高達(dá)25MPa,可能因為密封失效或超壓泄漏而產(chǎn)生危險。
???? LNG高壓柱塞泵后置有壓力變送器,當(dāng)壓力超過工藝設(shè)定值時,自動切斷泵的運行;空溫式氣化器后設(shè)置有溫度傳感器,當(dāng)出口溫度達(dá)不到設(shè)定值時,自動切換運行另一組氣化器以達(dá)到工藝需求。
??? (5)LNG加氣機(jī)、L-CNG加氣機(jī)
?????? LNG加氣機(jī)、L-CNG加氣機(jī)直接給汽車加氣,其接口為軟管連接,接口處容易漏氣。也可能因接口脫落或者軟管爆裂而泄露,在關(guān)閉了儲罐出液口、儲氣瓶出氣口或者泵停止工作后,泄漏量一般很小。