一、經(jīng)營過程中可能引起的事故
??????? 1、危險因素分析
??????? (1) 火災、爆炸特性
??????? 液化天然氣是以甲烷為主的液態(tài)混合物,儲存溫度約為-162℃。泄漏后由于地面和空氣的熱量傳遞,會生成白色蒸氣云。當氣體溫度繼續(xù)被空氣加熱直到高于-107℃時,由于此時天然氣比空氣輕,會在空氣中快速擴散。液體密度約是標準狀態(tài)下氣體的570倍,天然氣與空氣混合后,體積百分數(shù)在一定的范圍內(nèi)就會產(chǎn)生爆炸,其爆炸下限為5.3%,上限為15%。天然氣的燃燒速度相對于其它可燃氣體較慢(大約是0.3m/s)。
??????? (2) 低溫特性
??????? 由于LNG在壓力為0.40MPa的條件下,儲存溫度約為-137℃,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。但到一定的時間后,地面被凍結(jié),周圍的空氣溫度在無對流的情況下也會迅速下降,此時氣化速度減慢,甚至會發(fā)生部分液體來不及氣化而被防護堤攔蓄。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。
??????? LNG泄漏后的冷蒸氣云、來不及氣化的液體或噴濺的液體,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,會對加氣站設備如儲罐、潛液泵、加注機、加注車造成危害,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) 火災危險類別
??????? 天然氣火災危險性類別按照《建筑設計防火規(guī)范》劃為甲類。
???????? (4) 爆炸危險環(huán)境分區(qū)
??????? 根據(jù)我國現(xiàn)行規(guī)范《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(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。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。
??????? 2、裝置的危險性
??????? LNG加氣站的工藝設施的危險性如下:
???????? (1) LNG低溫儲罐
??????? LNG低溫儲罐,容積60立方米,臥式真空粉末絕熱低溫儲罐,雙層結(jié)構(gòu),內(nèi)筒為0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼,外筒為16MnR容器板材制造,內(nèi)外筒之間用珠光砂填充并抽真空絕熱,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,此時安全放散閥自動開啟,通過集中放散管釋放壓力。其次可能的危險性還有儲罐根部閥門之前產(chǎn)生泄漏,如儲罐進出液管道或內(nèi)罐泄漏,如內(nèi)罐泄漏,此時爆破片就會打開,從而降低內(nèi)外的壓力,不會引發(fā)儲罐爆裂。
???????? (2) LNG泵、增壓器
??????? LNG泵和增壓器,在正常運行時,兩設施與LNG儲罐之間閥門開啟而相通,泵的進出口有可能因密封失效產(chǎn)生泄漏,增壓器的進口是LNG儲罐或LNG槽車的液相出口,出口是氣體,同樣因密封失效可能產(chǎn)生泄漏,但在關(guān)閉了儲罐或LNG槽車的出液口后,泄漏量很小。
???????? (3) LNG加氣機
??????? LNG加氣機直接給汽車加氣,其接口為軟管連接。接口處容易漏氣,也可能因接口脫落或軟管爆裂而泄漏。在關(guān)閉了儲罐出液口、儲氣瓶出氣口或泵停止工作后,泄漏量很小。
??????? (4) 卸車軟管
??????? 同樣LNG卸車軟管與槽車連接,如發(fā)生泄漏,在關(guān)閉了LNG槽車出液口后或低溫泵停止工作后泄漏量不大。
??????? (5) LNG槽車
??????? LNG槽車容積為42m3,危險性與LNG儲罐相同,但一般卸車時間控制在2小時左右,每天最多卸車一次,時間短,次數(shù)少,發(fā)生事故幾率較小。
??????? 3、工藝液相管道的危險性
??????? (1)保冷失效
??????? LNG液相管道為低溫深冷管道,采用真空管或絕熱材料絕熱,但當真空度破壞或絕熱性能下降時,液相管道壓力劇增,此時安全閥自動開啟,可以降低管道內(nèi)的壓力。
??????? (2)液擊現(xiàn)象與管道振動
??????? 在LNG的輸送管道中,由于加注車輛的隨機性,裝置反復開停,液相管道內(nèi)的液體流速發(fā)生突然變化,有時是十分激烈的變化,液體流速的變化使液體的動量改變,反映在管道內(nèi)的壓強迅速上升或下降,同時伴有液體錘擊的聲音,這種現(xiàn)象叫做液擊現(xiàn)象(或稱水錘或水擊),液擊造成管道內(nèi)壓力的變化有時是很大的,突然升壓嚴重時可使管道爆裂,迅速降壓形成的管內(nèi)負壓處可能使管子失穩(wěn),導致管道振動。
??????? (3)管道中的兩相流與管道振動
??????? 在LNG的液相管道中,管內(nèi)液體在流動的同時,由于吸熱、磨擦及泵內(nèi)加壓等原因,勢必有部分液體要氣化為氣體(盡管氣體的量很小),液體同時因受熱而體積膨脹,這種有相變的兩相流因流體的體積發(fā)生突然的變化,流體的流型和流動狀態(tài)也受到擾動,管子內(nèi)的壓力可能增大,這種情況可能激發(fā)管道振動。
??????? 當氣化后的氣體在管道中以氣泡的形式存在時,有時形成“長泡帶”;當氣體流速增大時,氣泡隨之增大,其截面可增至接近管徑,液體與氣體在管子中串聯(lián)排列形成所謂“液節(jié)流”;這兩種流型都有可能激發(fā)管道振動,尤其是在流徑彎頭時振動更為劇烈。
??????? (4)管道中蒸發(fā)氣體可能造成“間歇泉”現(xiàn)象
??????? 與LNG儲罐連接的液相管道中的液體可能受熱而產(chǎn)生蒸發(fā)氣體,當氣體量小時壓力較小,不能及時的上升到液面,當隨著受熱不斷增加,蒸發(fā)氣體增大時,氣體壓力增大克服儲罐中的靜壓(即液柱和頂部蒸發(fā)氣體壓力之和)時,氣體會突然噴發(fā),噴發(fā)時將管路中的液體也推向儲罐內(nèi),管道中氣體、液體與儲罐中的液體進行熱交換,儲罐中液面發(fā)生閃蒸現(xiàn)象,儲罐壓力迅速升高,當管道中的液體被推向儲罐后管內(nèi)部分空間被排空,儲罐中的液體又迅速補充到管道中,管道中的液體又重新受熱而產(chǎn)生蒸發(fā),一段時間后又再次形成噴發(fā),重復上述過程,這種間歇式的噴發(fā)有如泉水噴涌,故稱之為“間歇泉”現(xiàn)象,這種現(xiàn)象使儲罐內(nèi)壓力急劇上升,致使安全閥開啟而放散。
??????? 4、生產(chǎn)運行中的危險性
??????? (1)儲罐液位超限
??????? LNG儲罐在生產(chǎn)過程中要防止液位超限,進液超限可能使多余液體從溢滿閥流出來,出液超限會使泵抽空,并且下次充裝前要重新預冷。此種情況下,監(jiān)測報警系統(tǒng)會啟動,并連鎖關(guān)閉閥門,避免事故發(fā)生。
??????? (2)LNG設施的預冷
??????? LNG儲罐在投料前需要預冷,同樣在生產(chǎn)中工藝管道每次開車前需要預冷,如預冷速度過快或者不進行預冷,有可能使工藝管道接頭閥門發(fā)生脆性斷裂和冷收縮引發(fā)泄漏事故,易使工作人員冷灼傷,或者大量泄漏導致火災爆炸發(fā)生。
??????? (3)BOG氣體
??????? LNG儲罐或液相工藝管道,由于而自然蒸發(fā)一定量的氣體(制造廠家提供的數(shù)據(jù)為每晝夜小于千分之二的蒸發(fā)量)。生產(chǎn)運行中由于卸車,需要給系統(tǒng)增壓,這部分氣體也儲存于儲罐;受氣車輛氣瓶內(nèi)再加氣之前需要降低車載氣瓶內(nèi)的壓力,此部分氣體再加氣時又抽回儲罐。這些氣體統(tǒng)稱為BOG氣體,當BOG氣體壓力過高時需要進行安全放散,否則有可能造成設備管道超壓而產(chǎn)生爆裂事故。
??????? 5、其它危險危害因素分析
??????? (1) 電氣火花:在配電間、營業(yè)室、辦公室等非防爆場所安裝的電氣設備都是非防爆的,在使用過程中,可能會產(chǎn)生電氣火花,一旦達到爆炸極限范圍的爆炸性氣體混合物,會引起火災事故。
??????? (2) 違章作業(yè):在加氣站內(nèi)違章吸煙;卸車作業(yè)時無人監(jiān)護,或監(jiān)護人擅自離開崗位;無關(guān)人員擅自進入警戒區(qū)域,在警戒區(qū)域內(nèi)使用手機等通訊工具;雷雨天進行卸車作業(yè)等,都會引發(fā)火災、爆炸事故。
??????? (3) 中毒:天然氣對人體基本無毒,但濃度過高時,使空氣中氧含量明顯降低,使人窒息。
??????? (4) 車輛傷害:外來車輛進站加氣,若站內(nèi)路況、車況,駕駛?cè)藛T素質(zhì)等方面存在缺陷,可引發(fā)車輛傷害事故。