LNG加氣站安全風險及應對措施分析

陳棟+王亞倩

摘 要：LNG是液化天然氣的簡寫，隨著自然資源逐漸緊張與社會經濟發展需求不斷增加，對清潔環保能源的重視程度開始提升，LNF的出現帶給了人們新的能源應用方向。通過LNF的應用，能夠有效促進能源應用效率提高，降低環境污染、使能耗減少，對當代社會來說，是一種清潔高效的可利用能源，具有較好發展前景，因此在全球都得到較好的普及應用，LNG加氣站得到飛速發展。但我國LNG相關產業仍然處于初級階段，在LNG加氣站工作中存在管理制度不完善，缺乏有效安全措施，工作人員操作不規范等問題，給人們生命安全帶來威脅。為了避免安全事故發生，需要深入了解LNG危險性，分析其中安全問題，提出解決措施。

關鍵詞：LNG加氣站；風險分析；泄漏；應對措施

LNG是一種新型車用燃料，與傳統柴油、汽油燃料相比其價格較低，污染排放少，因此有利于降低使用成本、提高燃料利用效率、減少污染排放，促進環保節能效用實現，是一種新型綠色燃料。在社會經濟發展過程中，人們生活水平提高，私家車數量呈現明顯上升趨勢，受到油品質量影響，車輛尾氣排放問題嚴重，給環境造成較大污染，空氣中懸浮顆粒物增多，導致空氣質量明顯下降，給人們身體健康帶來較大危害，使人們生活水平無法得到提升。應用LNG燃料能夠明顯降低污染排放，具有清潔高效優勢，LNG加氣站的建設與使用有利于提高普及效率，為車輛加氣提供便利服務，因此值得推廣與普及。但LNG介質具有低溫、易爆炸等特性，在應用過程中有較高危險性，因此在LNG加氣站建設與使用過程中需著重考慮其危險因素，提出有效防范措施。

1 LNG加氣站危險因素分析

LNG加氣設備是LNG加氣系統中重要組成部分，主要包括LNG低溫儲罐，用于燃料的貯存；加氣機、低溫潛液泵與配套低溫閥門、管線，當需要將LNG燃料從儲罐向車輛燃料箱中轉移時，需要應用低溫潛液泵；保證LNG加氣站各個環節正常運行的自動控制系統以及為運營安全提供保障的配套設施。

1.1 介質的危險性

LNG主要成分為甲烷，其具體形態為液態，由于具有不穩定性因此需要將其儲存在-162℃的低溫環境中。LNG具有較高危險性，若存儲應用不當極易出現燃燒、爆炸、低溫等安全事故，威脅人們生命安全。泄漏是LNG常見存儲問題，當泄漏發生后，LNG會迅速吸熱蒸發，在空氣中形成蒸汽云，其顏色呈現白色，蒸汽云遇火燃燒，一旦其溫度達到-107℃，蒸汽云會迅速擴散至四周并與空氣混合，經過一定程度的混合，其混合物會發生爆炸，其爆炸范圍在4.6%～14.57%之間。LNG屬于深冷液體，其溫度為-162℃，若人體直接接觸LNG設備或者容器，就會使皮膚表面潮氣迅速凝結并粘附在設備設施上，導致相接觸部位皮膚出現凍傷，極易引起撕裂問題，給人體皮膚帶來嚴重傷害。因此可以對接觸部位進行加熱解凍，確保皮肉與LNG設備連接不再緊密或者已經不連接后，將皮肉揭開。如果在工作過程中沒有對人體采取有效防護措施，長期處于低溫環境下會導致人體體溫持續下降，出現低溫麻醉問題，心臟功能產生衰竭，逐漸喪失活動能力，嚴重者會出現死亡。因此對于需要長期在低溫環境中工作的人員，需要做好其保暖防寒措施，穿戴防護服裝。

1.2 LNG加氣站控制設備的危險性

1.2.1 LNG儲罐

LNG外罐材質為Q345R碳鋼，內罐材質為06Cr l 9Ni l 0，內外罐之間設有絕熱層并抽真空。儲罐的設計壓力一般為1.2MPa¨1，其最大危險性在于真空破壞，絕熱性能下降，從而使低溫液體因受熱而氣化膨脹，罐內壓力劇增，儲罐爆裂導致LNG泄漏，甚至燃燒爆炸。主要預防措施是在儲罐的頂部安裝安全放散閥，當儲罐壓力升高到一定值，安全放散閥會開啟，通過集中放散釋放壓力。

1.2.2 輸送管道和內罐

LNG儲罐的輸送管道或內罐容易泄漏，這時儲罐的防爆蓋將打開從而降低內外壓力，不會引發儲罐爆裂。

1.2.3 潛液泵和增壓汽化器

潛液泵安裝在密閉的潛液泵池中，與LNG儲罐之間的閥門是開啟相通的，泵的進出El可能會出現密封失效，產生LNG泄漏。增壓汽化器的進出口和LNG儲罐與LNG槽車的液相出口連通，同樣可能出現密封失效產生泄漏。

2 LNG加氣站安全風險及應對措施

2.1 LNG泄漏處理措施

LNG在微量泄漏時，泄漏處呈現結霜現象，此時應切斷結霜處兩側閥門，檢查并更換泄漏處管道或管道附件。LNG儲罐緊急切斷閥后端部位發生泄漏且達到爆炸下限的20%時，LNG場站的可燃氣體泄漏報警器就會報警，并及時通過與檢測儀表聯鎖的緊急切斷閥切斷儲罐上的排液閥門，或通過人工操作關閉緊急切斷閥。微量泄漏的LNG可直接氣化為冷蒸氣云，冷蒸氣云再吸熱后立即升空擴散，泄漏量大且來不及氣化時可通過集液池收集，此時可用干粉滅火器噴灑液體表面，隔絕空氣，降低氣化速度。如果儲罐第一道閥門前端發生泄漏，則無法通過切斷泄漏源的方式來堵漏。所以加氣站圍堰在容積設計時要按儲罐的容積設計，這樣泄漏的液體會被全部攔蓄在圍堰內，不會溢出圍堰。此時，液體表面會升起冷蒸氣云并會擴散到下風向處，可燃氣體泄漏報警器探測到后會發聲光報警信號，并切斷緊急切斷閥。但因泄漏發生在緊急切斷閥前端，泄漏仍然會持續，此時搶險人員應在上風向用移動式干粉滅火器噴灑液體表面，隔絕空氣，降低氣化速度，等待消防隊來后可用霧狀水槍驅趕冷蒸汽云向無人員的地方擴散。事故發生初期應立即疏散無關人員，報警并封閉站前道路，關閉站內電源。

2.2 低溫管線的LNG泄漏預防處理

當一162℃的LNG在管線內運行時，金屬部件會出現明顯的收縮，在管道系統的焊縫，閥門、法蘭、管件、密封及裂縫處，可能會出現泄漏和沸騰蒸發，因此在施工過程中應注意焊口質量，并按規程、設計文件要求檢驗。LNG的輸送設備設施如氣相、液相工藝管道、低溫閥門、閥件，要選用符合標準要求的管材，按要求焊接、檢驗。如果發生泄漏，則須及時封閉這些蒸氣，并采用圍堰和天然屏障對比空氣重的低溫蒸氣進行攔截。

結束語

LNG在應用過程中有利于提高燃料使用效率，促進綠色環保能力提升，降低使用成本，是高效節能的清潔能源。但LNG加氣站運營中具有較高危險性，若管理不當極易產生危險，在應用過程中，其主要危險因素為LNG自身，若缺乏相關安全管理制度與措施，會造成LNG泄漏、爆炸，嚴重影響到LNG加氣站正常運營，給加氣站造成經濟損失，威脅人們生命財產安全。因此要重點關注LNG加氣站安全設備設施建設，促進LNG安全性提升，保障加氣站正常運行。

參考文獻

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