低溫儲罐泄漏原因分析
由于LNG儲站內(nèi)無法進(jìn)行修理,目前無法確定產(chǎn)生泄漏的具體位置是在內(nèi)罐體上還是上、下進(jìn)液管或者焊縫等其它什么位置,并且,無法復(fù)制儲站的實(shí)際的充裝過程,所以,分析泄漏原因主要根據(jù)以下幾個客觀存在的事實(shí)并加以推理來確定的。
首先,泄漏的發(fā)生是在儲站長期停用(約10個月)后再次充裝LNG后產(chǎn)生的,停用期間儲罐的真空度和天然氣壓力沒有異常的變化,也就是說,是儲站充裝LNG對該罐產(chǎn)生了影響,并導(dǎo)致泄漏。壓力容器制造缺陷產(chǎn)生的泄漏在此不能成立,因?yàn),國家對低溫儲罐的制造?biāo)準(zhǔn)要求很高,出廠前要經(jīng)過十分嚴(yán)格檢驗(yàn)和檢測,對于標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范允許存在的微小缺陷、焊接部位和彎管等應(yīng)力集中部位,在沒有外界誘發(fā)條件下,如:壓力、溫度、介質(zhì)的變化,缺陷是處于相對“穩(wěn)定狀態(tài)”,不會發(fā)生擴(kuò)展的。
其次,要分析儲站充裝LNG對該罐產(chǎn)生了怎么的影響。在此可以不考慮LNG對罐體的腐蝕或其它影響;儲罐上的兩個整定壓力為0.59 MPa的安全閥可以保障不會存在超壓事故,儲站DCS系統(tǒng)和巡查記錄上沒有記載儲罐壓力的異常波動,在此也可以排除壓力變化的影響因素;那么只有-162℃(實(shí)際情況)的低溫LNG可能對該罐產(chǎn)生了重大影響,停用8個月的低溫儲罐,內(nèi)罐的溫度已達(dá)到常溫狀態(tài),如果此時LNG突然進(jìn)入一定會造成不良后果,就是所說的“急冷”,預(yù)冷的目的就是為了使內(nèi)罐緩慢的整體降溫,避免急冷造成材料的局部冷縮而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致材料的開裂。
最后,要找到LNG是如何進(jìn)入該儲罐的。槽車通過充裝母管向1、2號罐充裝時,壓力約為0.6MPa,該儲罐的的氣壓為0.2 MPa,在儲罐與充裝母管間存在壓差;并且,據(jù)儲站操作人員所說:充裝時,儲罐上、下進(jìn)液管的閥門當(dāng)時只有一個是關(guān)閉狀態(tài)。如果當(dāng)時上、下進(jìn)液管那個“關(guān)閉”的閥門存在以下問題,LNG液體都可以進(jìn)入儲罐,a.內(nèi)漏;b.未關(guān)嚴(yán);c.未關(guān)閉;d.誤操作開啟;e.冷縮造成的內(nèi)漏。從實(shí)際產(chǎn)生的后果來看,從閥門漏入的LNG應(yīng)該不是少量的,少量的LNG進(jìn)入罐內(nèi)會快速的蒸發(fā),只有進(jìn)入罐內(nèi)的LNG達(dá)到急冷的條件,才會產(chǎn)生這個后果。從儲罐的壓降來看,泄漏點(diǎn)較小,泄漏點(diǎn)在接管或接管焊接部位可能性較大。
通過以上的分析,我們可以推斷該LNG低溫儲罐泄漏的原因是:LNG儲站充裝時,該儲罐未能與系統(tǒng)有效隔離,LNG從充裝母管漏入未預(yù)冷的罐內(nèi),造成急冷而導(dǎo)致的材料開裂。
意見和建議
低溫儲罐泄漏的案例極為罕見,危險性極大,為了防止類似的事件再次發(fā)生,我們對使用、制造、檢驗(yàn)單位提出以下幾點(diǎn)意見和建議,供大家參考。
(1)長期停用的低溫儲罐再次充裝時,一定要有安 全、可靠的預(yù)冷和充裝方案,并認(rèn)真執(zhí)行;對系統(tǒng)內(nèi)暫時不準(zhǔn)備充裝的儲罐必須采取有效、可靠的隔離措施;
(2)低溫儲罐制造單位的用戶技術(shù)手冊上應(yīng)增加長 期停用后再次啟用的安全注意事項(xiàng);
(3)檢驗(yàn)單位應(yīng)對低溫儲罐充裝前后的真空度進(jìn)行 確認(rèn);
(4)如該罐返廠修理,一定要對泄漏點(diǎn)和閥門的狀 況進(jìn)行確認(rèn),以積累經(jīng)驗(yàn);
(5)夾套頂部的爆破片的檢驗(yàn)和更換無法實(shí)施,建 議對《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》中,大型低溫儲罐上的爆破片使用年限和更換條件進(jìn)行補(bǔ)充說明。