周建華
摘 要:LNG因其清潔、高效的特點被廣泛應用于市場中,但其存在的潛在危險因素也給使用過程帶來相應的風險。本文分析LNG加氣站的主要危險因素,并提出有效的防護措施,提高LNG加氣站的管理水平,保證LNG加氣站的安全。
關鍵詞:LNG加氣站;主要危險因素;防護措施
我國天然氣資源較多,為了實現資源戰略安全,完善能源結構,城市需要高度重視LNG加氣站的建設工作。LNG屬于清潔能源,由天然氣冷卻液化而成,在環境治理的當下發揮著重要的作用。這種能源和普通的燃料存在較大的差距,存在的安全隱患也較為特殊,處理不當會產生重大安全事故。由于工作環境和工藝流程存在一定的差異,需要有針對性地對不同區域LNG加氣站的實際情況進行分析,總結加氣站的工藝流程和安全危害,并根據不同的問題提出相應的解決措施,有效防范潛在的安全隱患,保證LNG加氣站運行的安全。
1 LNG加氣站主要危險因素
1.1 LNG卸車時的危險因素
LNG運輸車運送到加氣站后,在進行卸車的過程中,可能由于人為或者偶然因素導致LNG的泄露,如軟管爆裂、閥門漏液或車輛沒有讓天然氣穩定等情況;由于停車時沒有按照規定地點停放車輛或者停車后沒有及時拉緊手剎導致車輛發生滑動的情況,進而引起連接管斷裂,導致LNG出現泄露甚至引起更大的安全事故發生;在卸車的過程中,操作人員如果處理不好卸車過程可能出現的突發狀況,無法全面掌握現場的實際情況,就會導致潛在的危險被忽視,進而引發天然氣泄露事件,天然氣是一種易燃易爆氣體,如果不能及時補救,將會在短時間內對人們的生命財產安全造成危害,同時遇到明火還會導致惡化事故的發生[1]。
1.2 LNG儲存中的危險因素
LNG儲存罐在正常狀態下,內部是一個真空狀態,設計壓力為1.44MPa,工作壓力不超過1.2MPa,一旦真空狀態遭到破壞,就會降低絕熱性能,進而使內部的低溫液體受熱氣化膨脹,內部的壓力不斷增加,從而使儲存罐發生爆裂的情況,進而引起LNG泄露的現象,更為嚴重的情況下甚至會產生燃燒或者爆炸的安全事故[2]。工作人員在日常檢查工作時,沒有詳細檢查儲存罐的上限或者儲存罐的液位計是否損壞,沒有及時發現儲存罐儲存過量甚至溢出的情況,導致液化天然氣發生泄露,一遇到明火就會產生爆炸的安全事故。失靈的安全閥無法排出過量的液化天然氣,罐內的液化天然氣因為內部壓力過大而發生泄露,當溫度不均時,罐內的LNG很容易出現分層現象,分層的液體密度差別大,很容易出現上下層對流的現象,通過換熱使儲存罐內的溫度達到均衡的狀態,但是一旦罐內的壓力升高,一遇明火就會發生爆炸的危險。
1.3 LNG加液時的危險因素
潛液泵由于運輸車輛的氣瓶壓力過大,或者加氣機故障、車輛氣瓶壓力過高和加氣嘴發生冰堵,都會導致潛液泵的出口壓力過高,管路的壓力過大,就會導致安全事故的發生。潛液泵出口流量增大,流量大小無法得到有效控制,就會導致管道內部壓力超出閾值,進而引起LNG泄露,從而發生重大的安全事故。潛液泵出口管路發生泄露的現象,變頻器出現故障就會出現這種事故。LNG進入加氣機后變成氣體,從而在機內產生兩相流的現象,很容易導致加液管道內部出現整凍的現象,使得計算準確性降低,主要是由于在運行過程中,加氣機沒有提前預冷,導致低溫的LNG直接汽化,加液時一遇明火直接發生爆炸。加液軟管斷裂、加液槍頭閥門失靈、接頭或者鏈接部位發生缺損就會導致氣溫凍傷事故的發生。
1.4 LNG本身存在的危險
LNG是一種以甲烷為主的液態混合物,本身對人體是不會產生有害的毒性,這種純凈的天然氣本身是無色無味的,人體不能夠通過自身的觸覺、嗅覺感受它的存在,如果處于一個天然氣置換氧氣的環境,就會影響人的正常呼吸,當在通風不良的條件下大量聚集,并且超過一定的濃度后,就會導致人體出現窒息的情況[3]。泄露后與地面和空氣的熱量進行傳遞時,就會產生白色蒸汽云,比空氣輕的天然氣快速擴散到空氣中,遇到火源就會使火焰擴散到氧氣所及之地,燃燒的蒸汽會阻止蒸汽團的進一步形成,進而形成溫度燃燒,云團內部壓力較低時,一般不會形成較大的爆炸危險,一旦天然氣和空氣混合比例超過一定范圍,就會產生爆炸。LNG泄露遇水也會產生冷爆炸,由于水和LNG之間的熱傳遞速率較高,因此遇水會快速沸騰并產生水霧,進而發生蒸汽爆炸。
2 LNG加氣站安全事故的解決措施
2.1 設置安全監控預警與事故應急綜合管理系統
LNG加氣站需要在儲罐區、卸車區、加氣區、工藝區等泄露危險區設置功能完善的工業防爆級可燃氣體檢測預警設施,配備安全事故應急處理系統,全面監管加氣站內部的安全狀態、工藝流程,實時監控站內核心工作節點和氣源質量,包括硫化氫含量和壓縮機運行性能的檢測。在裝置設置相應的安全閾值和預警閾值,一旦發生安全事故,將報警信號上傳至可燃氣氣體報警控制器和站房集中聲光報警,報警系統再上傳給自控系統,監控系統接到報警信號后,采取緊急處理措施,切斷閥和各溫度壓力變送裝置連鎖。一旦出現超壓、泄露等情況,監控人員需要通過視頻有效控制現場,規范人為操作,減少失誤操作導致的安全風險,及時啟動應急裝置,緊急切斷天然氣來源,尋找有效的故障解決方案,避免安全事故的進一步擴大[4]。
2.2 防腐及防撞措施
天然氣是一種易燃易爆氣體,因此,對于LNG的儲運、生產需要高度重視。輸氣管道位于寒冷環境時,需要嚴格選擇室外管道架設,保證其保溫性能得以強化。天然氣內部殘留的CO2、H2S以及凝析油都會對天然氣管道、管道閥門產生一定的腐蝕作用,因此選擇的材料必須具有較高的抗氧化、抗腐蝕性。地下管道的內部還需要做好絕緣層和防腐蝕保護,存放儲氣瓶的位置需要與運輸車輛同側,避免發生碰撞引發安全事故。設置禁煙、禁明火的標志,禁止使用非防爆的電氣設備,盡可能使LNG設備遠離靜電和明火。在維修區域、儲運區盡可能避免煙火燃放,如果一定要使用非防爆工具,需要做好檢測工作來保證LNG站的安全。
2.3 加強操作人員技術培訓
LNG加氣站的工作人員需要具有專業的技術水平、合格的資質資格證才可以在加氣站進行上崗作業。加氣人員需要通過地市級治理技術監督部門的培訓并取得相應的合格證才可以正式投入加氣站中。在進行加氣操作的過程中,工作人員需要嚴格遵守相應的規章制度和管理流程,按照相應的系統流程和操作方法進行LNG加氣操作,還需要具備相應的LNG加氣安全意識,正確使用消防器材,緊急避險并有效處理安全事故[5]。
3 結束語
綜上所述,LNG加氣站存在的危險因素會由于人為或偶然的因素導致安全事故的發生,從而造成人員傷亡或者經濟損失。因此,需要采取相應的措施避免風險事故的發生,強化工作人員的安全意識,設置安全監控預警和事故應急綜合管理系統,采取相應的安全防護措施,保證LNG加氣站的正常運行和操作安全。
參考文獻:
[1]趙德亮.LNG加氣站主要危險因素及防護措施[J].中小企業管理與科技,2019(9):5-6.
[2]程立明.LNG加氣站主要危險因素及防護措施[J].當代化工研究,2018(1):129-130.
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[4]馬海生,周婷婷.LNG加氣站主要危險因素及防護措施[J].商品與質量,2017(43):139.
[5]陳運海.LNG加氣站主要危險因素及防護措施研究[J].建筑工程技術與設計,2018(8):4918.