加氣站儲罐安全風險

1、LNG；儲罐；安全風險；對策一、LNG加氣站儲罐安全風險分析1、LNG自身安全風險（1）火災、爆炸特性LNG是以甲烷為主的液態(tài)混合物，約為-162攝氏度。當天然氣與空氣混合達到一定體積分數(shù)時，就會發(fā)生爆炸。注：天然氣火災危險性類別按照建筑設計防火規(guī)范劃為甲類。（2）低溫特性LNG在標準大氣壓下儲存溫度很低，開始泄露就會吸收地面和周圍空氣中的熱量迅速氣化。過一段時間，地面被凍結。在無對流的情況下，周圍的空氣溫度會迅速下降。減慢了氣化速度，甚至部分液體來不及氣化而被防護堤攔蓄的情況會發(fā)生。泄漏后的冷蒸氣云或者來不及氣化的液體都會對人體產(chǎn)生低溫灼燒、凍傷等危害。（3）窒息雖然本身沒有毒性（長期接觸天

2、然氣可出現(xiàn)神經(jīng)衰弱綜合癥），但是在封閉的區(qū)域內因為缺乏通風LNG可以導致窒息。因為純凈的天然氣無色、無味、無嗅，如果沒有良好的通風環(huán)境，天然氣將會占據(jù)空氣中的氧氣的空間，使在這個空間中的生物缺氧，從而引發(fā)人員窒息事故。2、LNG加氣站儲罐的安全風險（1）LNG儲罐因漏熱或絕熱破壞產(chǎn)生的危險真空破壞，絕熱性能下降，從而使低溫儲存的LNG因受熱而氣化，儲罐內壓力劇增，儲罐破裂導致大量LNG泄漏。其次可能發(fā)生的危險性是儲罐進去液管道或者內罐泄漏，如果內罐泄漏，防爆蓋就會打開，從而降低內外的壓力，不會引發(fā)儲罐爆裂。采取的預防措施是在儲罐頂部安裝安全放散閥，當儲罐壓力升高到一定值，采用手動把壓力降低，即

3、使因為工作疏忽忘記排壓，安全放散閥也會自動開啟，通過集中放散管釋放壓力。（2）LNG泵、增壓器密封失效產(chǎn)生泄漏LNG泵和增壓器，在正常運行時，兩設施與LNG儲罐之間閥門開啟而相通，泵的進出口有可能因密封失效產(chǎn)生泄漏，增壓器的進口是LNG儲罐或LNG槽車的液相出口，出口是氣體，同樣因密封失效可能產(chǎn)生泄漏，但在關閉了儲罐或LNG槽車的出液口后，泄漏量很小。LNG潛液泵和增壓氣化器的泄漏可以通過關閉儲罐閥門或LNG槽車液相閥門來處理，一般泄漏量微小。（3）工藝液相管道的危險性1）保冷失效LNG液相管道為低溫深冷管道，采用真空管或絕熱材料絕熱，但當真空度破壞或絕熱性能下降時，液相管道壓力劇增，此時安全

4、閥自動開啟，可以降低管道內的壓力。2）液擊現(xiàn)象與管道振動在LNG的輸送管道中，由于加注車輛的隨機性，裝置反復開停，液相管道內的液體流速發(fā)生突然變化，有時是十分激烈的變化，液體流速的變化使液體的動量改變，反映在管道內的壓強迅速上升或下降，同時伴有液體錘擊的聲音，這種現(xiàn)象叫做液擊現(xiàn)象（或稱水錘或水擊），液擊造成管道內壓力的變化有時是很大的，突然升壓嚴重時可使管道爆裂，迅速降壓形成的管內負壓處可能使管子失穩(wěn)，導致管道振動。3）管道中的兩相流與管道振動在LNG的液相管道中，管內液體在流動的同時，由于吸熱、磨擦及泵內加壓等原因，勢必有部分液體要氣化為氣體（盡管氣體的量很?。后w同時因受熱而體積膨脹，這

5、種有相變的兩相流因流體的體積發(fā)生突然的變化，流體的流型和流動狀態(tài)也受到擾動，管子內的壓力可能增大，這種情況可能激發(fā)管道振動。4）管道中蒸發(fā)氣體可能造成“間歇泉”現(xiàn)象與LNG儲罐連接的液相管道中的液體可能受熱而產(chǎn)生蒸發(fā)氣體，當氣體量小時壓力較小，不能及時的上升到液面，當隨著受熱不斷增加，蒸發(fā)氣體增大時，氣體壓力增大克服儲罐中的靜壓（即液柱和頂部蒸發(fā)氣體壓力之和）時，氣體會突然噴發(fā)，這種現(xiàn)象使儲罐內壓力急劇上升，致使安全閥開啟而放散。通過在儲氣瓶進氣口設置壓力變送器、潛液泵與緊急切斷閥進行聯(lián)鎖，當儲氣瓶超壓時自動切斷進氣口并停止泵的運行。（4）LNG高壓柱塞泵/高壓空溫式氣化器LNG高壓柱塞泵及高

6、壓空溫式氣化器是L-CNG加氣站的核心設備。工作壓力高達25MPa，可能因為密封失效或超壓泄漏而產(chǎn)生危險。LNG高壓柱塞泵后置有壓力變送器，當壓力超過工藝設定值時，自動切斷泵的運行；空溫式氣化器后設置有溫度傳感器，當出口溫度達不到設定值時，自動切換運行另一組氣化器以達到工藝需求。（5）LNG加氣機泄露LNG加氣機直接給汽車加氣，其接口為軟管連接，接口處容易漏氣。也可能因接口脫落或者軟管爆裂而泄露，在關閉了儲罐出液口、儲氣瓶出氣口或者泵停止工作后，泄漏量一般很小。（6）加氣卸氣軟管的老化及振動加氣卸氣接口為軟管連接。軟管為高分子材料容易老化，工作時由于劇烈振動容易爆裂，接口處因經(jīng)常磨損可能有時密

7、封不嚴。3、生產(chǎn)運行中的危險性（1）儲罐液位超限LNG儲罐在在生產(chǎn)過程中可能會發(fā)生液位超限事件，會導致多余液體從溢滿及氣相閥流出來，系統(tǒng)設有儲罐的液位檢測傳遞及報警系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)與儲罐進出液氣動閥進行聯(lián)鎖。避免因液位超限而產(chǎn)生的一些危害。（2）LNG設施的預冷LNG儲罐在投料前需要預冷，生產(chǎn)過程中每次開車前需要對工藝管道進行預冷，如未進行預冷或者預冷速度過快，可能會導致工藝管道連接部位發(fā)生脆性斷裂和冷收縮，從而引發(fā)泄露事故。造成工作人員冷灼傷或火災爆炸事故。（3）BOG氣體LNG儲罐或液相工藝管道，由于漏熱而自然蒸發(fā)一定量的氣體（一般情況下，為每晝夜2的蒸發(fā)量），這些氣體稱為BOG氣體。這部

8、分蒸發(fā)了的氣體如果不及時排出。將造成儲罐壓力升高，可設置降壓調節(jié)閥。根據(jù)壓力自動排除產(chǎn)生的BOG以維持儲罐內的壓力在安全許可范圍內。 4、其他因素的安全風險（1）電氣火花：在配電間、營業(yè)室、辦公室等非防爆場所安裝的電氣設備都是非防爆的，在使用過程中，可能會產(chǎn)生電氣火花，一旦達到爆炸極限范圍的爆炸性氣體混合物，會引起火災事故。（2）違章作業(yè)：在加氣站內違章吸煙；卸車作業(yè)時無人監(jiān)護，或監(jiān)護人擅自離開崗位；無關人員擅自進入警戒區(qū)域，在警戒區(qū)域內使用手機等通訊工具；雷雨天進行卸車作業(yè)等，都會引發(fā)火災、爆炸事故。（3）中毒：天然氣對人體基本無毒，但濃度過高時，使空氣中氧含量明顯降低，使人窒息。（4）車輛

9、傷害：外來車輛進站加氣，若站內路況、車況，駕駛人員素質等方面存在缺陷，可引發(fā)車輛傷害事故。（5）機械傷害：在日常作業(yè)、設備檢修過程中不慎受到機械設備的傳動部件、擠壓部件以及外露突出部件或所使用工具損傷。（6）自然災害的危險性自然災害是指風荷載和雪荷載可能破壞設備的穩(wěn)定性；地震荷載造成儲罐基礎坍塌；雷電直擊時強大的電效應、熱效應和機械效應可能使儲罐變形受損，雷電感應可能產(chǎn)生電火花，雷電電磁脈沖可造成信息系統(tǒng)失靈。二、防治對策1、總平面布置1.1儲罐布置LNG儲罐以外的熱源會對LNG儲罐產(chǎn)生熱作用。因此，LNG儲罐的布置須符合LNG安全防火的要求。一般根據(jù)儲罐的體積合理確定安全間距。美國防火協(xié)會標

10、準NFPA59A中規(guī)定了儲罐圍堰墻與站區(qū)建筑的最小水平凈距、LNG儲罐之間的最小凈距。GB/T203682006液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲存和裝運中也給出了相同的數(shù)據(jù)要求。按照其具體要求安置儲罐可以減低安全隱患。附表格1.2儲罐圍堰單容罐的結構特性需設置圍堰，其作用是用來容納一旦內罐發(fā)生泄漏而流出的液體，阻止泄漏范圍的擴大。圍堰距單容罐內罐的距離要大于或等于儲罐最高液位減去圍堰高度之后的尺寸加上液面上蒸汽壓的當量壓頭的值之和。即在儲罐發(fā)生泄漏的時候，圍堰有足夠的空間容納泄漏液體。由于圍堰的特殊作用，在設計時應注意以下幾點： 圍堰的強度能承受攔蓄的LNG全部靜水壓頭。圍堰材料能承受溫度驟冷所產(chǎn)

11、生的影響。圍堰能承受預計到的火災和自然力的影響。選用熱導率較小的材料來建造圍堰及罐區(qū)場平。一般圍堰采用鋼筋混凝土材料建造。1.3儲罐基礎大型立式平底圓筒形儲罐的基礎有高架式和落地式兩種。高架式基礎為儲罐支撐于伸出地面的樁基承臺上，內罐底設置隔熱層，以便阻止接觸冷態(tài)介質的內罐的冷能向基礎傳遞，從而避免由于基礎接受冷能后發(fā)生冷凍膨脹，對儲罐底板產(chǎn)生破壞作用力，影響儲罐的安全儲存。落地式儲罐基礎的底部用珍珠巖混凝土與絕熱層結構組合構成，基礎中間預埋加熱管，在管中通入熱風或熱水或在罐基礎上預設電加熱器。在儲罐運行期間，保持熱風熱水或電加熱裝置持續(xù)工作，以防止土壤凍脹鼓起損壞儲罐。前者的安全性要高一些，

12、后者的加熱系統(tǒng)的隔熱環(huán)節(jié)需要進行特殊設計，以便阻斷加熱系統(tǒng)向儲罐漏熱，而使得內罐的冷態(tài)低溫介質氣化，防止出現(xiàn)安全事故。目前，大型立式平底型圓筒儲罐多采用高架式的混凝土樁基基礎?；A承臺由柱樁支撐，可保證空氣流通暢通。內罐底部與外罐底部之間設置隔熱層，使用玻璃磚及珠光砂混凝土等導熱系數(shù)小的材料作為支撐層，隔斷內罐冷能，即接觸LNG的材料為-162，而到混凝土承臺可以降到常溫。中小型LNG儲罐多采用柱腿支撐，支撐構件作為此類儲罐漏熱的一個主要部分，在儲罐設計時需要考慮支撐的隔熱措施，一般用玻璃鋼或其它具有較小導熱系數(shù)又具有強度的材料做中間材料，切斷內罐和外界的冷熱傳遞。2、電氣設計a） 站內控制室

13、及有爆炸危險的場所，均設置正常照明和應急照明。在爆炸危險場所，所有電氣設備及照明燈具均選用隔爆型；防爆等級不低于ExdBT4，防護等級室內不低于IP54，室外不低于IP65。配電線路采用鎧裝電纜直接埋地敷設或電線穿鍍鋅鋼管明裝敷設；b） 站內配電系統(tǒng)采用TN-S接地方式，配電系統(tǒng)采用接地保護；站內金屬設備、各工藝管線均考慮防雷和防靜電接地；站區(qū)內的所有電氣設備做保護接地，接地電阻均不大于4。3、建筑設計（1）耐火等級建（構）筑物的耐火等級為2級、耐火時限2小時，所有混凝土及鋼構架、管架、支座、螺栓施工完畢后應涂覆耐火層。（2）耐低溫設計站內工藝設施的基礎，如儲罐、低溫泵、加氣機基礎及防護堤應采

14、用抗凍性能好的混凝土，儲罐鋼支座應作耐低溫處理。（3）抗震設計按照工程所在地抗震設防要求設計。考慮水平和垂直加速度引起的動作用力?？紤]地震力和操作荷載的組合。（4）安全疏散口攔蓄區(qū)及操作平臺均設置兩個安全疏散口。4、加氣站基本要求進站須知進站人員必須遵守站內各項管理制度。進入站區(qū)的人員、車輛必須接受安全檢查。進站人員嚴禁攜帶各類危險品（如：火種、易燃易爆物品等）。進入加注站生產(chǎn)區(qū)禁止使用各種通訊設備。參觀人員進站，須有專人陪同，未經(jīng)許可，不得隨意在站內走動或動用站內任何設施。未經(jīng)許可，站內禁止拍照和錄像。進站車輛應低速慢行，并?？吭谥付ㄎ恢?，禁止在站內進行車輛維修等與加注作業(yè)無關的活動。來訪車輛進站必須進行登記，按指定位置停放，出站時要主動接受檢查，經(jīng)檢查后方可出站。發(fā)現(xiàn)異常情況及時向現(xiàn)場工作人員反映，不得擅自進行處理?？偨YLNG加氣站是天然氣汽車的重要發(fā)