LNG氣化站的安全管理

楊大偉

（深圳南天電力有限公司，廣東 深圳 518040）

LNG氣化站的安全管理

楊大偉

（深圳南天電力有限公司，廣東 深圳 518040）

通過總結實際工作經驗，介紹了LNG的特性，總結和分析了LNG氣化站面臨的典型危險情況，并提出LNG氣化站安全措施和方法，制定了LNG氣化站事故應急預案。

LNG氣化站；安全；管理；應急預案

常態為氣態的天然氣(Natural Gas，以下簡稱NG)經液化后成為液化天然氣(Liquefied Natural Gas，以下簡稱LNG)，是公認的潔凈、安全、環保能源。NG液化為LNG，體積縮小為原來的1/625，具有儲存運輸的優勢。

深圳南天電力有限公司作為全國第1家使用LNG再汽化后發電的電廠，率先在全國建立LNG氣化站，用槽罐車將LNG運進LNG氣化站，儲存在LNG儲罐中，汽化后進入燃機中燃燒發電。實踐證明燃油改燃氣工程是成功的，LNG項目可行，設備選型合理，LNG氣化站的場站安全管理到位。

1 LNG特性

LNG是以甲烷為主的液化混合物，常壓下沸點為-162℃，密度大約為424kg/m3。NG相對空氣的密度為0.55，熔點為-182℃，沸點為-162℃，閃點為-188℃左右，具有以下特性。

1.1 易蒸發性

LNG是深冷液體，很容易被周圍的空氣加熱轉化為NG，溫度也隨之上升。-107℃是一個重要的分界點，NG溫度低于-107℃時，氣體密度比空氣大；NG溫度等于-107℃時，氣體密度與空氣相當;NG溫度高于-107℃時，氣體密度比空氣小。一般情況下，NG密度小于空氣，很容易向上擴散。但若LNG大量泄漏，短時間來不及與周圍空氣進行熱交換，溫度就可能低于-107℃，其蒸氣云的密度比空氣低。這樣NG會順著地面或向低處曼延，擴散到很遠的地方，一旦遇到點火源，就會燃燒，甚至回燃、爆炸，非常危險。

1.2 易燃、易爆性

NG是甲類易燃、易爆物質，與空氣混合后在一定條件下是可燃的，其燃燒范圍大約在體積分數為5%～15%。

1.3 低溫性

深冷的LNG具有低溫性，某些材料與之接觸會變脆、易碎和冷收縮，使設備損壞，引起LNG泄漏。人體持續接觸LNG后，會引起嚴重的低溫凍傷和人體組織損壞。

1.4 窒息作用

LNG蒸氣無毒，但如果吸入純的LNG蒸氣，會迅速失去知覺，幾分鐘后窒息死亡。當大氣中的氧含量因LNG蒸氣含量增高而逐漸減少時，工作人員有可能警覺不到而慢慢地窒息死亡。

2 LNG氣化站典型危險情況分析

2.1 LNG泄漏

LNG卸車時，可能出現槽罐車、儲罐內液體狀態不穩定，壓力升高，造成安全閥動作，LNG泄漏。罐車與卸車臺的聯結法蘭也容易泄漏，特別是氣化站整套系統、裝置經常處于冷熱交變中，造成管道、閥門等疲勞損失，產生泄漏點。

LNG一旦泄漏，一小部分立即急劇汽化成蒸氣，其他LNG泄漏到地面，立即沸騰，同周圍空氣混合形成冷蒸氣霧，在空氣中冷凝成白煙，再稀釋受熱后成云。最危險的情況是，LNG泄漏量大，風小，來不及汽化，蒸氣云團的溫度低于-107℃，密度大于空氣，向下風處擴散，若遇到點火源，即發生燃燒爆炸。特別是風速較低時，熱交換過程變慢，順風方向的漂移距離增加，火災的危險性增大，破壞范圍擴大。

當槽罐車、儲罐中LNG的氣相壓力增大，導致安全閥起跳排放LNG，按常理，排放會使壓力降低，安全閥回座。但是對于深冷的LNG，可能會有相反的情況出現：容器內的LNG氣相壓力將可能低于LNG飽和壓力，導致LNG進一步汽化，繼續通過安全閥排放，直到容器內的LNG被完全排光，增加了LNG氣化站周圍火災的危險性和范圍。

2.2 內膽損壞

LNG儲罐內膽損壞將使LNG或NG進入內膽與外殼之間的真空保溫層中并汽化，使其壓力很快大于外殼的安全爆破膜片的破壞壓力，沖破安全爆破膜片，將NG排放至大氣。

2.3 外保護層損壞

LNG儲罐外殼一旦被破壞，內膽與外殼之間的真空保溫層消失，導致儲罐中的LNG被加熱汽化，壓力升高，安全閥動作，進行事故排放。當壓力升高過快，就可能導致罐體物理爆炸，這是非常危險的。

3 LNG氣化站的安全管理

3.1 加強安全培訓，人員持證上崗

火電廠的工作人員對熱物資的性能比較熟悉，而LNG是深冷物資，其性能與以往接觸的熱物資性能完全相反，因此必須下大力氣克服以往的一些慣性思維。提早對相關人員進行LNG安全培訓，在氣化站建設、吹掃、預冷時讓相關技術人員、運行人員、檢修人員提前介入，熟悉相關的系統、工藝、性能等。

氣化站使用的儲罐、管道、罐車都是承裝易燃、易爆物資的壓力容器，屬特種設備，受國家嚴格監控。所有安全管理人員和操作人員必須接受有關主管部門的培訓，取得壓力容器特種設備管理人員和作業人員的上崗證。特種設備也必須嚴格按國家相關規定管理。

3.2 加強對外來車輛和司機的管理

由于外來車輛和司機，對LNG氣化站及場站周邊的情況不熟悉，因此必須從一開始就對他們加強安全管理。車輛進入氣化站必須在排氣管上帶上防火帽；車輛在站內，每輛車附近至少有1名司機，一旦發生意外，可以及時處理，必要時可以將車輛駛離氣化站；卸車時，確保雙方各有1名員工在車旁，萬一發生異常情況，雙方各自處理自己管轄范圍內的狀況，力爭將事態控制在最小范圍。

為防止雙方溝通有誤，造成在卸車軟管沒有分離的情況下啟動車輛拉壞卸車軟管，應在車前輪下放置阻擋楔木，在駕駛室車門上懸掛“卸車中禁止啟動車輛”警示牌，此項工作由電廠運行值班員負責。只有在確認完全分離卸車軟管的情況下，由電廠運行值班員摘下警示牌、撤離阻擋楔木后，司機才能啟動車輛。

3.3 嚴格控制點火源

點火源包括明火、無遮擋的強光、點燃的香煙、電火花、物體撞擊發出的火花、靜電、電磁輻射、高溫物體表面、汽車發動機排氣、閃電和雷擊等。

明火是最明顯、最直接的點火源，包括氣割火焰、電焊火花、汽車排氣的火星等，必須遠離LNG氣化站。如因工作需要在LNG氣化站區域使用明火，則必須嚴格履行動火工作票手續。首先使用可燃氣體檢測儀檢測大氣中可燃氣體的含量，當可燃氣體含量低于報警值時，做好安全防護措施，方允許動火，并全程進行消防監護。

靜電和火花等也是點火源，由于它們容易被人們忽視，所以更可怕。靜電、電力設備有可能產生火花，金屬或硬物之間撞擊也可能產生熱和火花，尼龍類衣物或鞋的摩擦等也可能產生火花，鋁制工具在與生繡的鋼鐵撞擊后，也會產生鋁熱反應。因此，在LNG站內卸車和檢修時，要使用專用銅扳手，在操作時也要防止工具掉落或撞擊。作業人員在使用工器具前，要養成先觸一下地或連接一下接地線的習慣。運行值班員要經常檢查接地線，發現斷線、破損等要及時處理。干燥天氣，要經常在場站的地面上灑水，保持地面和設備處于潮濕的環境中，減少或消除電荷的聚集?；w類衣物容易產生靜電，這種靜電很難消除。進入LNG氣化站內，應穿安全工作服和棉制衣服，以減少靜電的產生。

LNG氣化站內的電氣設備是按照防爆規范設計安裝的。工作人員在LNG氣化站內使用非防爆電氣設備、工器具時，要嚴格按照動火作業的要求辦理手續，做好安全措施。

手機、照相機等電子產品會產生靜電和電磁輻射，必須禁止在站內使用。即使是防爆對講機長期使用也會產生靜電和電磁輻射，因此使用防爆對講機也要經常接觸一下地面或接地線來放電，特別是出現LNG大量泄漏，在低處形成云霧時，使用對講機要特別小心。

LNG在裝卸、儲運過程中，由于流動、沖擊、攪動等易產生和聚集靜電荷。天氣干燥時，在地面上也會聚積電荷。如果設備、設施防靜電措施未落實或效果差，靜電荷不能及時消除，靜電電位上升到一定程度，就會發生靜電放電現象，產生靜電火花，引發災難性事故。

閃電、雷擊是能量很大的點火源。在NG放散塔附近裝設避雷針，在8個LNG儲罐上裝設避雷環，在附近的鍋爐本體頂部裝設避雷帶，這些避雷設施均與全廠接地網連結，很好地保護了LNG氣化站。

3.4 配備完善的消防系統

一旦發生LNG大量泄漏，甚至發生火災時，應啟動消防水系統(儲罐消防環管和防液堤外的消防栓)，既冷卻保護罐體，也加快LNG的氣化。使用開花水槍向LNG蒸氣云團射水時必須注意，只能向蒸氣云團的周圍邊界射水，千萬不要將水射直接向LNG蒸氣云團中心。否則，可能會因LNG強烈汽化、體積劇烈膨脹而產生物理爆炸。

移動式干粉滅火器是撲救LNG、NG初起火災的有效工具。

4 LNG氣化站事故應急預案

為以防萬一，LNG氣化站應制訂《LNG氣化站事故應急預案》，并定期進行演習。

4.1 應急預案內容

LNG氣化站事故應急預案包括：應急組織機構及職責、報警程序及方式(含內部及外部)、應急響應、現場應急處置、相關部門聯動協同作戰、事故救援及人員疏散、應急物資儲備(包括搶修備件、專用工具、應急照明、應急通訊工具、個體安全防護裝置)等。

4.2 應急預案演習

根據情況，每年至少應組織1次LNG氣化站事故應急預案演習。演習涉及生產管理部、運行部、檢修部、保衛科義務消防隊員，內容包括故障點處理、啟動消防系統、機組運行狀態改變、LNG系統狀態改變、傷員救護和人員疏散轉移等。

通過應急演習使相關部門和人員了解自己應承擔的任務，檢驗應急物資供應，單位內部相互溝通聯絡以及與政府、周圍關聯單位的溝通聯絡，做到萬一發生事故，各方面都能處變不驚、有條不紊地應對，將損失和影響控制在最小范圍。

5 結束語

在LNG氣化站運行的幾年中，各相關單位、部門和人員嚴格遵守規章制度，采取切實有效的安全措施，確保了LNG氣化站的安全運行，做到了在大力使用環保清潔能源的同時，既保證了安全運行，也為正確使用新型綠色環保能源積累了經驗。

2009-09-08；

2009-10-21)