LNG事故影響因素及預(yù)防

孫鳳 曹振

1.天津市益斯達燃氣設(shè)備有限公司 天津 301700

2.天津西馬格特寶機械有限公司 天津 301700

1 LNG危險性分析

LNG（液化天然氣）的主要成分為甲烷，在正常壓力范圍內(nèi)，其沸點在-162℃左右，密度大約為424kg/m3，當(dāng)溫度處于-110℃時，LNG的蒸發(fā)氣體密度要比空氣重，氣體液體的比例為625:1，爆炸的極限點為5%-15%，燃點為450℃。LNG的潛在危險性主要包括，在低溫條件下，可能引發(fā)工藝設(shè)備的管道脆性斷裂，以及受到冷收縮作用造成損壞，這種情況下將會凍傷操作人員。LNG一旦發(fā)生泄漏或者溢出，將會在空氣中急速氣化，形成的蒸汽云團在一定條件下容易發(fā)生爆炸事故。LNG在高溫條件下，少量的液體將會轉(zhuǎn)化成大量氣體，從而使設(shè)備或者管道的壓力迅速上升，容易引發(fā)超壓事故。LNG由于有易燃易爆的特性，一旦遇到明火后果不堪設(shè)想。

2 LNG事故影響因素

2.1 風(fēng)對LNG泄漏擴散的影響

風(fēng)對天然氣擴散的影響主要體現(xiàn)在風(fēng)向和風(fēng)速兩個方面所產(chǎn)生影響。風(fēng)向決定泄漏氣云的擴散方向，大部分泄漏氣體總是分布在下風(fēng)向。風(fēng)速的大小決定擴散稀釋作用的強弱，影響泄漏氣云的擴散速度[1]。風(fēng)速越大，大氣的湍流越強，空氣的稀釋作用就越強，泄漏氣體與空氣的混合也就越快越充分，同時風(fēng)的輸送作用也越強。

2.2 重力對LNG泄漏擴散的影響

泄漏的氣體到空氣的密度是高還是低都決定了重力在擴散或浮力方面是否占主導(dǎo)地位。泄漏的氣體在重力的影響下繼續(xù)沉降，地面濃度不斷增加。然而，由于空氣的連續(xù)稀釋，這種下沉趨勢降低。在泄漏氣體擴散開始時，浮力導(dǎo)致泄漏的氣體上升并且地面濃度降低，但由于它被空氣連續(xù)稀釋，上升的趨勢也下降。由于天然氣的密度小于空氣密度，泄漏后，天然氣受到的浮力作用將大于重力作用，天然氣云團呈現(xiàn)上升的趨勢；隨著天然氣云團與周圍空氣的不斷混合稀釋，天然氣密度逐漸下降，上升趨勢也逐漸減弱[2]。

2.3 地理條件對LNG泄漏擴散的影響

地面粗糙度是地理條件對氣體泄漏擴散影響的主要指標(biāo)。在平坦開闊的地形，泄漏氣云不受阻擋，易于擴散，而在地勢低洼處則正好相反，泄漏氣云易于滯留不易擴散。泄漏孔周圍高大的樹木等會增加地表大氣的湍流程度，使空氣的稀釋作用加強。

3 預(yù)防措施

3.1 制定事故防范措施

LNG氣化站的安全生產(chǎn)應(yīng)以事故預(yù)防為基礎(chǔ)，制定事故預(yù)防措施，首先識別生產(chǎn)環(huán)境中的風(fēng)險，過程生產(chǎn)氣體原料的運輸，生產(chǎn)過程設(shè)備的工人和進入生產(chǎn)區(qū)域確認存在安全隱患考慮所有安全隱患，分析可能由隱患引起的所有事故，并根據(jù)氣化站的安全管理標(biāo)準(zhǔn)制定事故預(yù)防措施，我們計劃額外的設(shè)施，如滅火器和環(huán)境監(jiān)測設(shè)備。

3.2 嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程

嚴(yán)格控制制造過程主要是管理影響制造過程安全的因素，并在生產(chǎn)前對現(xiàn)場設(shè)備的安全性，即所用原材料你應(yīng)該嚴(yán)格檢查是否有問題。設(shè)備運行和原材料交付，生產(chǎn)完成后，所有生產(chǎn)設(shè)備處于正常狀態(tài)，現(xiàn)場應(yīng)急設(shè)施處于警戒狀態(tài)，禁止人為安全管理。所有制造人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定控制制造過程，以確保所有制造條件符合審核的工藝條件。

3.3 加強應(yīng)急救援的力度

根據(jù)LNG事故應(yīng)急救援目標(biāo)和基本原則，結(jié)合LNG泄漏擴散快、易于引發(fā)燃燒爆炸以及冷卻窒息作用明顯等特點，筆者提出4項LNG事故應(yīng)急救援任務(wù)：

第一，第一時間搶救受傷的人，疏散群眾，引導(dǎo)他們撤離危險區(qū)，這是應(yīng)急救援的首要任務(wù)。因為LNG事故發(fā)生時間難以預(yù)料，且擴散得很快，危害范圍大，所以LNG事故發(fā)生的時候，必須要立即對被困人員進行救援，同時疏散處于受影響區(qū)域的群眾，特別是處在危險區(qū)中的人，如果情況危急無法撤離，則必須采取適當(dāng)?shù)姆椒ūＷo這些人，如果能夠有效率、有秩序地對相關(guān)人員進行急救，則可以有效降低傷亡率。

第二，對LNG排放源頭進行控制。排放的LNG應(yīng)當(dāng)被控制到?jīng)]有點火源和不會受低溫液體傷害的區(qū)域。也可以通過圍堰、壕溝、坡槽或其他方法來控制LNG的排放。另外，可以通過高膨脹泡沫控制LNG的氣化率。

第三，轉(zhuǎn)移并保護物資，如果條件允許，還需轉(zhuǎn)移設(shè)備。一方面，要對LNG事故區(qū)域內(nèi)的易燃物質(zhì)實施轉(zhuǎn)移，如果無法轉(zhuǎn)移，要使用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行保護，防止二次事故的發(fā)生。另一方面，如果條件允許的話，應(yīng)當(dāng)對設(shè)備實施轉(zhuǎn)移，以降低損失。

第四，對LNG事故危害進行評估。由于LNG是清潔能源，對環(huán)境影響較小，所以LNG事故評估及調(diào)查應(yīng)更加著重于對人、財、物的危害[3]。

3.4 加強運行管理

在LNG產(chǎn)、運、銷的工業(yè)體系中，為了防止快速相態(tài)轉(zhuǎn)變（rapidphasetransition，縮寫為RPT），當(dāng)溫度相差懸殊的兩種液體接觸時，若熱液體溫度比冷液體沸點溫度高1．1倍，則冷液體溫度上升極快，表面層溫度超過自發(fā)成核溫度(當(dāng)液體中出現(xiàn)氣泡時)。此過程熱液體能在極短時間內(nèi)通過復(fù)雜的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機理以爆炸速度產(chǎn)生大量蒸汽，為防止事故的發(fā)生，在操作中應(yīng)嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，如有發(fā)生重大事故的隱患時，應(yīng)立即采取有效安全措施，消滅事故于萌芽，如定期排放集液池中的雨水，及時處理運行中出現(xiàn)的故障，才能保證正常生產(chǎn)，并應(yīng)逐步應(yīng)用現(xiàn)代化的管理手段和方法，加強LNG企業(yè)的安全技術(shù)管理。

總之，LNG氣化站是我國能源環(huán)保政策的重點扶持對象，安全管理部門應(yīng)全面分析LNG氣化站生產(chǎn)工藝過程中存在的安全威脅，并根據(jù)可能引起的安全事故制定相應(yīng)的防范措施，優(yōu)化工藝設(shè)備管道，加強生產(chǎn)過程管理，完善事故防范設(shè)施建設(shè)，以便事故發(fā)生時做好妥善處理，在安全生產(chǎn)中謀求經(jīng)濟發(fā)展。