LNG加气站风险评估分析报告郑.pdf

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LNG加气站风险评估分析
一、物质危险分析
加气站主要危险物质为LNG和氮气,LNG是天然气原料经过预
处理,脱除其中的杂质后,再通过低温冷冻工艺在-162℃下所形成的
低温液体混合物。LNG的主要成份为甲烷。火灾危险性为甲类,爆
炸浓度极限为5~15%,,燃烧速度快,燃
烧热值高(平均热值为33440kJ/m3),,扩散系
,极易燃烧、爆炸,并且扩散能力强,火势蔓延迅速。
氮气主要在天然气设备及管线吹扫及仪表用气,采用氮气瓶储
存。
1、LNG危险特性极易燃,:蒸气能与空气形成爆炸性混合物,
爆炸极限为5%~15%。当液化天然气由液体蒸发为冷的气体时,其
密度与在常温下的天然气不同,,其气体不会立即
上升,而是沿着液面或地面扩散,吸收水与地面的热量以及大气与太
阳辐射热,形成白色云团。由雾可察觉冷气的扩散情况,但在可见雾
的范围以外,仍有易燃混合物存在。如果易燃混合物扩散到火源,就
会立即闪燃回着。当冷气温热至-112℃左右,就变得空气轻,开始
向上升。液化天然气比水轻(),遇水生成白色冰块。
冰块只能在低温下保存,温度升高即迅速蒸发,如急剧扰动能猛烈爆
喷。天然气主要由甲烷组成,其性质与纯甲烷相似,属“单纯窒息性”
气体,高浓度时因缺氧而引起窒息。液化天然气与皮肤接触会造成严
重的灼伤。
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应急措施:(1)泄漏出的液体如未燃着,可用水喷淋驱散气体,
防止引燃着火,最好用水喷淋使泄漏液体迅速蒸发,但蒸发速度要加
以控制,不可将固体冰晶射至液化天然气上;用水冷却容器,以防受
热爆裂,并用水保护进行关阀或堵漏的人员。如泄漏物未被点燃,可
用雾状水直接射至易燃蒸气和空气的混合物,以使其远离火源。如需
使泄漏物蒸发加快,须在蒸气蒸发能控制的情况下,用雾状水加快其
蒸发速度。禁止向液化天然气使用水枪施救。如有必要扑灭少量的天
然气的火种时,可用水、干粉、二氧化碳、卤素灭火灭火。剂同时必
须注意通风转换。
(2)应使吸入天然气的患者脱离污染区,安置休息并保暖;当
呼吸失调时进行输氧,如呼吸停止,要先清洗口腔和呼吸道中的粘液
及呕吐物,然后立即进行口对口人工呼吸,并送医院急救;液体与皮
肤接触时用水冲洗,如产生冻疮,就医诊治。
2、氮气危险特性:空气中氮气含量过高,使吸入气氧分压下降,
引起缺氧窒息。吸入氮气浓度不太高时,患者最初感胸闷、气短、疲
软无力;继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态
不稳,称之为“氮酩酊”,可进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度,患
者可迅速出现昏迷、呼吸心跳停止而致死亡。
应急措施:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严
格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿
一般作业工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。若已吸
入,迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给
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输氧。如呼吸心跳停止,立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。及时
就医。
二、加气站火灾风险评估
火灾爆炸是加气站最主要的危险因素,主要表现在设备和工艺两
个方面。
1、设备风险评估
(1)LNG储罐为特种设备,当设备及安全附件承压能力不能满
足工艺要求,如果储罐未定期检验,安全附件未定期校验,易发生物
理爆炸;当发生LNG大量泄漏时,遇点火源进而发生火灾爆炸。
(2)由于LNG温度很低,在低温条件下会引起材料变脆、易碎,
如果接触LNG的设备管线材料在低温工作状态下的抗拉和抗压等机
械强度、低温冲击韧性和热膨胀系数等不满足低温要求,可使设备产
生损坏,引起LNG的泄漏,遇明火可引发火灾爆炸事故;
(3)LNG储罐罐体以及配套管阀的金属材料、密封材料,尤其
是焊缝,由于材质选用或安装、焊接工艺的失误,造成保温失效会导
致低温破坏;
(4)LNG储罐中液化天然气储存过程中由于分层导致涡旋现象
(涡旋是由于向已装有LNG的低温储槽中充注新的LNG液体,或由于
LNG中的氮优先蒸发而使槽内的液体发生分层。分层后的各层液体在
储槽周壁漏热的加热下,形成各自独立的自然对流循环)发生,可导
致储罐内过热的液化天然气大量蒸发而引发事故;
(5)加气系统出现故障、操作失误,会引起温度上升、压力波
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动(包括真空、负压),可能导致储罐、附属管阀及密封垫失效、破
坏;
(6)LNG储罐的安全保护系统失效,储罐液位、压力控制和可
燃气体报警等失真,可能因误判断等造成事故;
(7)LNG储罐的地基如果不能经受LNG直接接触的低温,在LNG
产生泄漏或溢出时,可引起地基损坏,从而造成设备损坏,导致天然
气泄漏;
(8)LNG储罐液化天然气超装,造成储罐内的工作压力超过允
许最大值等原因也容易引起泄漏;
(9)液化天然气储罐保温失效,安全泄压装置失灵,遇热或过
量充装,可能发生超压物理爆炸;
(10)泵体设计不满足安全要求,造成材不质符合低温条件,密
封不严,不符合防爆要求,易造成天然气泄漏;
(11)设备管线由于低温引起的冷收缩,对设备具有一定的危害
性,如果引起设备损坏,可引起天然气的泄漏;
(12)加气工艺管线具有一定压力,管线材不质合格、腐蚀、应
力变形、焊接量质差、密封不良、操作不当等原因,造成管线内的天
然气泄漏,遇点火源时可引发火灾爆炸;
(13)加气站卸气软管可能出现鼓泡、破损,加气枪密封圈易破
损,如不及时修理或更换,在卸气、加气过程中会出现LNG泄漏,遇
点火源,可引发火灾爆炸事故。
(14)带压的LNG加气设施意外泄漏,人员把持不牢,可能会造
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成物体打击事故;
(15)加气系统中所用闸阀、调压阀、安全阀等阀门较多,其密
封件易损坏,也可能出现阀体砂眼及裂缝破坏或开启、关闭、调压等
功能失效,其结果造成系统可燃介质泄漏或操作失控。
(16)加气站内工艺过程处于低温、带压状态,工艺设备容易造
成泄漏,当LNG管道被破坏、压缩天然气管道被拉脱或加气车辆意外
失控而撞毁加气机时会造成天然气大量泄漏。泄漏气体一旦遇引火
源,就会发生火灾和爆炸。
(17)加气车辆的LNG储罐非正规厂家生产,储罐保温性较差,
承压不能满足安全要求,加气时易发生火灾爆炸事故。
(18)氮气瓶在使用过程中,由于碰撞、倾倒、违章操作等原因
造成氮气大量泄漏,人员接触易引起窒息死亡事故;氮气瓶使用不当,
造成氮气瓶爆炸,从而引起人员伤亡。
2、工艺及操作风险评估
(1)LNG储罐及有关LNG的管路在首次充注LNG之前,必须
经过惰化处理(惰化处理就是用惰性气体置换储罐内的空气,使罐内
的气体中的含氧量达到安全的要求,本站用于惰化的气体是氮气),
如果处理不彻底,造成天然气与空气混合,易引发火灾爆炸事故;
(2)加气站内紧急切断系统和联锁系统不能正常工作,遇到危
险状况时不能及时处理,可导致LNG泄漏。
(3)卸气时责任心不强,不严格遵守操作程,造成设备损规害,
天然气泄漏;管线两端阀门同时关闭,形成管路“死对”,天然气气
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化后形成憋压,引发火灾爆炸事故;
(4)加气和卸气过程中,如果未连接静电接地系统或者静电装
置电阻值过高,静电不能及时导除,有可能引发静电放电,遇天然气
泄漏,造成火灾爆炸事故;
(5)加气时汽车停在指定位置后,要熄火作业,如不熄火或汽
车突然启动,有将加气枪拉断,引起泄漏着火的可能;
(6)加气机旁未设防撞柱,当司机野蛮行驶时,可能撞及加气
机造成天然气泄漏,引发火灾爆炸事故;
(7)系统管路、设备中天然气的流动、阀门开启过大、人员着
装不符合防静电要求等均可产生静电,静电放电在一定条件下也是易
燃易爆物料的点火源;
(8)工艺操作中违反操作规程而导致天然气外泄,可引起火灾
事故;
(9)加气枪与加气车辆连接好后,若加气枪处于放空状态时就
直接开钢瓶角阀,会造成钢瓶内气体泄漏;加气完毕,如不将加气枪
排空就强行拔枪,可能会出现枪头反弹伤人事故;
(10)加气与卸气过程中,为进行加气枪及加气口吹扫,导致杂
质与水汽进入加气枪或管线,造成枪头损坏,有可能引发天然气泄漏
和火灾事故;
(11)在加气、卸气过程中,LNG流动会产生大量静电,在进
行这些作业时,若未消除静电,产生的静电火花即可成为天然气火灾
爆炸事故的点火源;
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(12)在易燃易爆区抽烟、使用非防爆工具、手机等也可能触发
火灾爆炸事故;
(13)操作人员未按操作规程操作,有可能致使机泵憋压,若安
全阀故障不动作,造成管线、阀门、设备超压运行,甚至造成天然气
泄漏和火灾爆炸事故;
(14)系统管路、设备中的天然气具有一定压力和流速,放空、
卸料中容易产生静电,出入站场的人员不穿防静电服装等也可能产生
静电,静电放电在天然气等可燃物料泄漏时常常是引发火灾爆炸事故
的重要点火源。
三、加气站电路风险评估
1、站内各种电器设备如果出现接地设施失效或线路绝缘损坏、
短路情况,或者没有按规定设置漏电保护器,防爆场所电器设备、线
路、照明不符合防爆要求等原因引起打火或过热,若遇到天然气泄漏,
可引起火灾;
2、加气站爆炸危险区域内的各种电气设备及仪表等不符合防爆
要求引起电火花或过热,若遇泄漏的天然气达到爆炸极限,可引起火
灾爆炸事故。
3、加气站内设备设施及建筑物的防雷、防静电接地设施不符合
设计规范要求或损坏失效也可引起雷电或静电火灾爆炸事故。
4、加气站防静电接地装置损坏,或者连接不当,静电不能及时
导除,可产生静电放电。
5、加气站内工作人员在操作、检修各供配电设备、电器的过程
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中,存在着发生触电伤亡,电弧灼伤、设备短路损坏等事故危险。
6、电缆沟、管沟等地下管沟没用细砂填实,天然气就会在管沟
内积聚,遇到火源就会引起火灾爆炸。
7、可燃气体检测器不定期检验,检测数值失真,可延误事故的
处理时机。
四、加气站其他风险评估
1、夏季高温,可加剧储罐和管线的LNG挥发及扩散,增加了引
起火灾爆炸事故的可能性。
2、出现的雷击、闪电天气,对站内的设备设施和建构筑物存在
着潜在的威胁。雷击、闪电事故发生的瞬间,会产生超高电压、超大
电流,可能毁坏工程各站场的设备设施和建构筑物,造成天然气泄漏
爆炸,引发重大的火灾爆炸事故。
3、LNG为低温液化气体,沸点在-162℃,一旦LNG泄漏,操
作人员在任何作业过程中必须穿戴劳保工作服,佩戴防护面罩,防冻
伤手套,人员如果没有防护,直接接触LNG,即可造***员冻伤。
4、加气站未设置关键位置的消防设施,可导致遭遇紧急情况不
能及时处理,引发更严重事故。
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