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關(guān)于LNG加氣站在使用過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)一些不可預(yù)知的事件發(fā)生，當(dāng)出現(xiàn)事故的時(shí)候，我們應(yīng)該采取什么樣的措施呢？接下來(lái)小編就詳細(xì)的講解一下LNG加氣站的應(yīng)急處置辦法。
一、經(jīng)營(yíng)過(guò)程中可能引起的事故
1、危險(xiǎn)因素分析
(1) 火災(zāi)、爆炸特性
液化天然氣是以甲烷為主的液態(tài)混合物，儲(chǔ)存溫度約為-162℃。泄漏后由于地面和空氣的熱量傳遞，會(huì)生成白色蒸氣云。當(dāng)氣體溫度繼續(xù)被空氣加熱直到高于-107℃時(shí)，由于此時(shí)天然氣比空氣輕，會(huì)在空氣中快速擴(kuò)散。液體密度約是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的570倍，天然氣與空氣混合后，體積百分?jǐn)?shù)在一定的范圍內(nèi)就會(huì)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(duì)于其它可燃?xì)怏w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(chǔ)存溫度約為-137℃，泄漏后的初始階段會(huì)吸收地面和周圍空氣中的熱量迅速氣化。但到一定的時(shí)間后，地面被凍結(jié)，周圍的空氣溫度在無(wú)對(duì)流的情況下也會(huì)迅速下降，此時(shí)氣化速度減慢，甚至?xí)l(fā)生部分液體來(lái)不及氣化而被防護(hù)堤攔蓄。LNG泄漏后的冷蒸氣云或者來(lái)不及氣化的液體都會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生低溫灼燒、凍傷等危害。
由于LNG在壓力為0.40MPa的條件下，儲(chǔ)存溫度約為-137℃，泄漏后的初始階段會(huì)吸收地面和周圍空氣中的熱量迅速氣化。但到一定的時(shí)間后，地面被凍結(jié)，周圍的空氣溫度在無(wú)對(duì)流的情況下也會(huì)迅速下降，此時(shí)氣化速度減慢，甚至?xí)l(fā)生部分液體來(lái)不及氣化而被防護(hù)堤攔蓄。LNG泄漏后的冷蒸氣云或者來(lái)不及氣化的液體都會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生低溫灼燒、凍傷等危害。
LNG泄漏后的冷蒸氣云、來(lái)不及氣化的液體或噴濺的液體，會(huì)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(huì)對(duì)加氣站設(shè)備如儲(chǔ)罐、潛液泵、加注機(jī)、加注車造成危害，特別是LNG儲(chǔ)罐和LNG槽車儲(chǔ)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) 火災(zāi)危險(xiǎn)類別
天然氣火災(zāi)危險(xiǎn)性類別按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》劃為甲類。
(4) 爆炸危險(xiǎn)環(huán)境分區(qū)
根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)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(jí)為：Ⅱ類，B級(jí)，T4組，即dⅡBT4。爆炸性氣體環(huán)境區(qū)域劃分為2級(jí)區(qū)域(簡(jiǎn)稱2區(qū))，即在正常運(yùn)行時(shí)，不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物，即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的環(huán)境。
2、裝置的危險(xiǎn)性
LNG加氣站的工藝設(shè)施的危險(xiǎn)性如下：
(1) LNG低溫儲(chǔ)罐
LNG低溫儲(chǔ)罐，容積60立方米，臥式真空粉末絕熱低溫儲(chǔ)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(xiǎn)性在于真空破壞，絕熱性能下降。從而使低溫深冷儲(chǔ)存的LNG因受熱而氣化，儲(chǔ)罐內(nèi)壓力劇增，此時(shí)安全放散閥自動(dòng)開(kāi)啟，通過(guò)集中放散管釋放壓力。其次可能的危險(xiǎn)性還有儲(chǔ)罐根部閥門之前產(chǎn)生泄漏，如儲(chǔ)罐進(jìn)出液管道或內(nèi)罐泄漏，如內(nèi)罐泄漏，此時(shí)爆破片就會(huì)打開(kāi)，從而降低內(nèi)外的壓力，不會(huì)引發(fā)儲(chǔ)罐爆裂。
(2) LNG泵、增壓器
LNG泵和增壓器，在正常運(yùn)行時(shí)，兩設(shè)施與LNG儲(chǔ)罐之間閥門開(kāi)啟而相通，泵的進(jìn)出口有可能因密封失效產(chǎn)生泄漏，增壓器的進(jìn)口是LNG儲(chǔ)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(chǔ)罐或LNG槽車的出液口后，泄漏量很小。
(3) 火災(zāi)危險(xiǎn)類別
天然氣火災(zāi)危險(xiǎn)性類別按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》劃為甲類。
(4) 爆炸危險(xiǎn)環(huán)境分區(qū)
根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)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(jí)為：Ⅱ類，B級(jí)，T4組，即dⅡBT4。爆炸性氣體環(huán)境區(qū)域劃分為2級(jí)區(qū)域(簡(jiǎn)稱2區(qū))，即在正常運(yùn)行時(shí)，不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物，即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的環(huán)境。
2、裝置的危險(xiǎn)性
LNG加氣站的工藝設(shè)施的危險(xiǎn)性如下：
(1) LNG低溫儲(chǔ)罐
LNG低溫儲(chǔ)罐，容積60立方米，臥式真空粉末絕熱低溫儲(chǔ)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(xiǎn)性在于真空破壞，絕熱性能下降。從而使低溫深冷儲(chǔ)存的LNG因受熱而氣化，儲(chǔ)罐內(nèi)壓力劇增，此時(shí)安全放散閥自動(dòng)開(kāi)啟，通過(guò)集中放散管釋放壓力。其次可能的危險(xiǎn)性還有儲(chǔ)罐根部閥門之前產(chǎn)生泄漏，如儲(chǔ)罐進(jìn)出液管道或內(nèi)罐泄漏，如內(nèi)罐泄漏，此時(shí)爆破片就會(huì)打開(kāi)，從而降低內(nèi)外的壓力，不會(huì)引發(fā)儲(chǔ)罐爆裂。
(2) LNG泵、增壓器
LNG泵和增壓器，在正常運(yùn)行時(shí)，兩設(shè)施與LNG儲(chǔ)罐之間閥門開(kāi)啟而相通，泵的進(jìn)出口有可能因密封失效產(chǎn)生泄漏，增壓器的進(jìn)口是LNG儲(chǔ)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(chǔ)罐或LNG槽車的出液口后，泄漏量很小。
(3) LNG加氣機(jī)
LNG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軟管爆裂而泄漏。在關(guān)閉了儲(chǔ)罐出液口、儲(chǔ)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(xiǎn)性與LNG儲(chǔ)罐相同，但一般卸車時(shí)間控制在2小時(shí)左右，每天最多卸車一次，時(shí)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(xiǎn)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(dāng)真空度破壞或絕熱性能下降時(shí)，液相管道壓力劇增，此時(shí)安全閥自動(dòng)開(kāi)啟，可以降低管道內(nèi)的壓力。
(2)液擊現(xiàn)象與管道振動(dòng)
在LNG的輸送管道中，由于加注車輛的隨機(jī)性，裝置反復(fù)開(kāi)停，液相管道內(nèi)的液體流速發(fā)生突然變化，有時(shí)是十分激烈的變化，液體流速的變化使液體的動(dòng)量改變，反映在管道內(nèi)的壓強(qiáng)迅速上升或下降，同時(shí)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(shí)是很大的，突然升壓嚴(yán)重時(shí)可使管道爆裂，迅速降壓形成的管內(nèi)負(fù)壓處可能使管子失穩(wěn)，導(dǎo)致管道振動(dòng)。
(3)管道中的兩相流與管道振動(dòng)
在LNG的液相管道中，管內(nèi)液體在流動(dòng)的同時(shí)，由于吸熱、磨擦及泵內(nèi)加壓等原因，勢(shì)必有部分液體要?dú)饣癁闅怏w(盡管氣體的量很小)，液體同時(shí)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(dòng)狀態(tài)也受到擾動(dòng)，管子內(nèi)的壓力可能增大，這種情況可能激發(fā)管道振動(dòng)。
當(dāng)氣化后的氣體在管道中以氣泡的形式存在時(shí)，有時(shí)形成“長(zhǎng)泡帶”；當(dāng)氣體流速增大時(shí)，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(dòng)，尤其是在流徑彎頭時(shí)振動(dòng)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(chǔ)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(dāng)氣體量小時(shí)壓力較小，不能及時(shí)的上升到液面，當(dāng)隨著受熱不斷增加，蒸發(fā)氣體增大時(shí)，氣體壓力增大克服儲(chǔ)罐中的靜壓(即液柱和頂部蒸發(fā)氣體壓力之和)時(shí)，氣體會(huì)突然噴發(fā)，噴發(fā)時(shí)將管路中的液體也推向儲(chǔ)罐內(nèi)，管道中氣體、液體與儲(chǔ)罐中的液體進(jìn)行熱交換，儲(chǔ)罐中液面發(fā)生閃蒸現(xiàn)象，儲(chǔ)罐壓力迅速升高，當(dāng)管道中的液體被推向儲(chǔ)罐后管內(nèi)部分空間被排空，儲(chǔ)罐中的液體又迅速補(bǔ)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(shí)間后又再次形成噴發(fā)，重復(fù)上述過(guò)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(chǔ)罐內(nèi)壓力急劇上升，致使安全閥開(kāi)啟而放散。
LNG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軟管爆裂而泄漏。在關(guān)閉了儲(chǔ)罐出液口、儲(chǔ)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(xiǎn)性與LNG儲(chǔ)罐相同，但一般卸車時(shí)間控制在2小時(shí)左右，每天最多卸車一次，時(shí)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(xiǎn)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(dāng)真空度破壞或絕熱性能下降時(shí)，液相管道壓力劇增，此時(shí)安全閥自動(dòng)開(kāi)啟，可以降低管道內(nèi)的壓力。
(2)液擊現(xiàn)象與管道振動(dòng)
在LNG的輸送管道中，由于加注車輛的隨機(jī)性，裝置反復(fù)開(kāi)停，液相管道內(nèi)的液體流速發(fā)生突然變化，有時(shí)是十分激烈的變化，液體流速的變化使液體的動(dòng)量改變，反映在管道內(nèi)的壓強(qiáng)迅速上升或下降，同時(shí)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(shí)是很大的，突然升壓嚴(yán)重時(shí)可使管道爆裂，迅速降壓形成的管內(nèi)負(fù)壓處可能使管子失穩(wěn)，導(dǎo)致管道振動(dòng)。
(3)管道中的兩相流與管道振動(dòng)
在LNG的液相管道中，管內(nèi)液體在流動(dòng)的同時(shí)，由于吸熱、磨擦及泵內(nèi)加壓等原因，勢(shì)必有部分液體要?dú)饣癁闅怏w(盡管氣體的量很小)，液體同時(shí)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(dòng)狀態(tài)也受到擾動(dòng)，管子內(nèi)的壓力可能增大，這種情況可能激發(fā)管道振動(dòng)。
當(dāng)氣化后的氣體在管道中以氣泡的形式存在時(shí)，有時(shí)形成“長(zhǎng)泡帶”；當(dāng)氣體流速增大時(shí)，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(dòng)，尤其是在流徑彎頭時(shí)振動(dòng)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(chǔ)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(dāng)氣體量小時(shí)壓力較小，不能及時(shí)的上升到液面，當(dāng)隨著受熱不斷增加，蒸發(fā)氣體增大時(shí)，氣體壓力增大克服儲(chǔ)罐中的靜壓(即液柱和頂部蒸發(fā)氣體壓力之和)時(shí)，氣體會(huì)突然噴發(fā)，噴發(fā)時(shí)將管路中的液體也推向儲(chǔ)罐內(nèi)，管道中氣體、液體與儲(chǔ)罐中的液體進(jìn)行熱交換，儲(chǔ)罐中液面發(fā)生閃蒸現(xiàn)象，儲(chǔ)罐壓力迅速升高，當(dāng)管道中的液體被推向儲(chǔ)罐后管內(nèi)部分空間被排空，儲(chǔ)罐中的液體又迅速補(bǔ)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(shí)間后又再次形成噴發(fā)，重復(fù)上述過(guò)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(chǔ)罐內(nèi)壓力急劇上升，致使安全閥開(kāi)啟而放散。
4、生產(chǎn)運(yùn)行中的危險(xiǎn)性
(1)儲(chǔ)罐液位超限
LNG儲(chǔ)罐在生產(chǎn)過(guò)程中要防止液位超限，進(jìn)液超限可能使多余液體從溢滿閥流出來(lái)，出液超限會(huì)使泵抽空，并且下次充裝前要
重新預(yù)冷。此種情況下，監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)，并連鎖關(guān)閉閥門，避免事故發(fā)生。
(2)LNG設(shè)施的預(yù)冷
LNG儲(chǔ)罐在投料前需要預(yù)冷，同樣在生產(chǎn)中工藝管道每次開(kāi)車前需要預(yù)冷，如預(yù)冷速度過(guò)快或者不進(jìn)行預(yù)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(dǎo)致火災(zāi)爆炸發(fā)生。
(3)BOG氣體
LNG儲(chǔ)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(yùn)行中由于卸車，需要給系統(tǒng)增壓，這部分氣體也儲(chǔ)存于儲(chǔ)罐；受氣車輛氣瓶?jī)?nèi)再加氣之前需要降低車載氣瓶?jī)?nèi)的壓力，此部分氣體再加氣時(shí)又抽回儲(chǔ)罐。這些氣體統(tǒng)稱為BOG氣體，當(dāng)BOG氣體壓力過(guò)高時(shí)需要進(jìn)行安全放散，否則有可能造成設(shè)備管道超壓而產(chǎn)生爆裂事故。
5、其它危險(xiǎn)危害因素分析
(1) 電氣火花：在配電間、營(yíng)業(yè)室、辦公室等非防爆場(chǎng)所安裝的電氣設(shè)備都是非防爆的，在使用過(guò)程中，可能會(huì)產(chǎn)生電氣火花，一旦達(dá)到爆炸極限范圍的爆炸性氣體混合物，會(huì)引起火災(zāi)事故。
(1)儲(chǔ)罐液位超限
LNG儲(chǔ)罐在生產(chǎn)過(guò)程中要防止液位超限，進(jìn)液超限可能使多余液體從溢滿閥流出來(lái)，出液超限會(huì)使泵抽空，并且下次充裝前要
重新預(yù)冷。此種情況下，監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)，并連鎖關(guān)閉閥門，避免事故發(fā)生。
(2)LNG設(shè)施的預(yù)冷
LNG儲(chǔ)罐在投料前需要預(yù)冷，同樣在生產(chǎn)中工藝管道每次開(kāi)車前需要預(yù)冷，如預(yù)冷速度過(guò)快或者不進(jìn)行預(yù)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(dǎo)致火災(zāi)爆炸發(fā)生。
(3)BOG氣體
LNG儲(chǔ)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(yùn)行中由于卸車，需要給系統(tǒng)增壓，這部分氣體也儲(chǔ)存于儲(chǔ)罐；受氣車輛氣瓶?jī)?nèi)再加氣之前需要降低車載氣瓶?jī)?nèi)的壓力，此部分氣體再加氣時(shí)又抽回儲(chǔ)罐。這些氣體統(tǒng)稱為BOG氣體，當(dāng)BOG氣體壓力過(guò)高時(shí)需要進(jìn)行安全放散，否則有可能造成設(shè)備管道超壓而產(chǎn)生爆裂事故。
5、其它危險(xiǎn)危害因素分析
(1) 電氣火花：在配電間、營(yíng)業(yè)室、辦公室等非防爆場(chǎng)所安裝的電氣設(shè)備都是非防爆的，在使用過(guò)程中，可能會(huì)產(chǎn)生電氣火花，一旦達(dá)到爆炸極限范圍的爆炸性氣體混合物，會(huì)引起火災(zāi)事故。
(2) 違章作業(yè)：在加氣站內(nèi)違章吸煙；卸車作業(yè)時(shí)無(wú)人監(jiān)護(hù)，或監(jiān)護(hù)人擅自離開(kāi)崗位；無(wú)關(guān)人員擅自進(jìn)入警戒區(qū)域，在警戒區(qū)域內(nèi)使用手機(jī)等通訊工具；雷雨天進(jìn)行卸車作業(yè)等，都會(huì)引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故。
(3) 中毒：天然氣對(duì)人體基本無(wú)毒，但濃度過(guò)高時(shí)，使空氣中氧含量明顯降低，使人窒息。
(4) 車輛傷害：外來(lái)車輛進(jìn)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。
(5) 機(jī)械傷害：在日常作業(yè)、設(shè)備檢修過(guò)程中不慎受到機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)部件、擠壓部件以及外露突出部件或所使用工具損傷。
