液化天然气槽车维护故障处理

适配人群槽车驾驶员,危化品押运员,LNG操作工使用场景低温液体装卸,槽车预冷作业,真空绝热检测
制定目的槽车装低温液体容易出事,压力不稳、零件坏掉、结霜结冰、跑气漏液,怕司机不懂怎么弄。
适用范围开槽车的司机和押运员,还有车上罐体、阀门、压力表、安全阀这些部件。
职责分工司机要会看压力表、安全阀是不是好用;押运员要盯紧装卸过程;俩人都得会查毛病、能换小零件。
管理要求压力表半年校一次,安全阀一年校一次;罐体真空度每年查一回;螺母松了马上拧紧;一只表或阀坏了立刻换掉。
监督与检查每次检查修理都要记下来,写清楚时间、干了啥、谁干的,本子要收好;班长不定期翻记录本,漏记少记就重新培训;没按要求做扣当月安全分。

1、槽车的驾驶员和押运员必须熟悉介质的物理、化学性质和安全防护措施,了解装卸的有关要求,具备处理故障和异常情况的能力。

2、认真执行汽车槽车日常检查和维护保养,经常检查安全附件(例:安全阀、压力表、液位计、增压器、紧急切断阀、连接接头、管道阀门、导静电装置等)性能,并按牵引车日常检修和保养要求对牵引车及其行走机构进行检查和维护,及时排除故障,保证性能完好。

3、新车第一次加装低温液体后,应仔细检查罐体与底盘大梁连接件的连接螺母是否松动,在使用中也应经常检查,发现螺母松动应及时拧紧。

4、罐体上的两只压力表都应处于正常工作状态,如有一只失灵,就应立即更换。

5、罐体上的两只安全阀也都应处于正常工作状态,如有一只失灵,通过三通切换阀关闭后即可更换。

6、压力表每半年应校验一次,安全阀每年校验一次。

7、罐体真空绝热层的真空度每年检查一次。

8、所有的检查,修理或更换零件,其内容和结果都应有规范化的记录,并作为档案保存。

9、罐体的外容器上如有大面积的结霜或日蒸发率异常增大时,应及时通知生产厂家进行检查或修理。

常见故障及其处理

故障现象

故障原因

应对措施

槽车压力过高

充装时槽车不在低温下

对槽车进行预冷,同时打开v5气相回流阀,aov5顶充紧急切断阀,通过hc2气相连接口进行气体回收。

充装压力过高

充装时应控制充装流量、限定充装压力,当槽车压力超过0.3mpa应及时打打开v5气相回流阀,aov5顶充紧急切断阀,通过hc2气相连接口进行气体回收。

压力表有故障

如压力表有故障,进行更换。

充装过充(大于90%)

规定充装重量,杜绝超载超限;如充装过满应向充装系统或其他空槽车卸液。

停放时间过长

打开v6气体排放阀进行排放至正常压力。

真空损失

槽车外壳全部结冰或结霜;真空检测结果不达标,联系产家帮助。

卸液槽车压力不稳定

安全阀泄漏或冻裂

更换新的、经校验过的安全阀。

管线泄漏

肥皂水测试并维修。

降压过快

槽车内已无lng。

夹层防爆盖开启

内胆或内管线泄漏,对槽车进行全面检查维修。

夹层防爆盖锈蚀泄漏

对槽车进行全面检查维修

外壳出现局部结露结霜

槽车外壳有结露结霜现象,进行真空测量,对槽车补抽真空。

外壳出现整体结霜

对槽车进行全面检查维修。

发生碰撞或翻车后

液位计

液位计没有显示

v12液相阀、v10气相阀关闭后,打开v11平衡阀;更换液位计。

液位计指针出现摆动

关闭v-9。

液位计指针停止不动

打开液位计面罩恢复,更换液位计。

仪表管泄漏

肥皂液测试并修复泄漏处。

液位计指针出现正反打

肥皂液对液位计管路测试并修复泄漏处

指针未做零位调节

打开v11平衡阀,打开液位计面罩做零位调节

表出现故障或损坏

更换。

安全阀

漏气

阀芯下有灰尘或冰,重新校验。

安装不正确,重新安装或更换阀。

起跳后不回座

弹簧工作不正常,重新校验。

低温截止阀

阀门关不死

阀芯垫片已磨损、断裂、有垃圾、冰,更换阀芯垫片。

阀门关闭费力

阀杆压紧螺母太紧,阀杆压紧垫片松,调整压紧螺母。

o型圈磨损,更换o型圈。

阀杆与阀座连接处漏液

阀杆与阀座连接螺母松,紧固压紧螺母。

阀杆与阀座连接密封垫受损或断裂,更换密封垫。

开启hc无法控制紧急切断阀

手动打开状态,使之处于手动关闭状态。

槽车压力太低,提高槽车压力。

易熔塞已坏(熔化),更换易熔塞。

没有打开气源或者气源压力过低,打开气源进行充气。

管路

管路裂纹

管路裂纹,将槽车内lng排放后,用n2置换,对裂纹进行补焊。

液化天然气槽车维护故障处理:液化天然气特性罐车安全性分析

适配人群LNG押运员,危货驾驶员,罐体检验员使用场景LNG道路运输,罐车侧翻处置,低温罐体巡检
制定目的液化天然气太冷太危险,容易漏气、着火、爆炸,夏天罐子压力大,阀门松了就冒白烟。
适用范围只管开lng罐车和罐式集装箱的司机、押运员,还有路上跑的这些车。
职责分工公司要管好车和人,司机要小心开车别超速,押运员得懂怎么应急,厂家得把阀门做牢靠。
管理要求每天查阀门有没有松、罐子有没有撞坏,夏天多看压力表,漏气马上紧阀,着火用干粉灭火器。
监督与检查公司派专人天天查记录,gps盯着车速,超速一次罚钱,两次停班,三次换人;交警路上抓到也扣分罚款。

液化天然气是将天然气净化、深冷液化而成的液体,主要由甲烷组成,它是一种清洁、优质的燃料。液化天然气的体积约为其气态体积的1/600,有利于远距离的运输和储存.液体温度一般为-162℃-150℃,属于低温液体。液化天然气易发生火灾、爆炸事故或造成低温冻伤等危害,尤其具有易燃易爆的特性,如发生液化天然气泄漏,气化的天然气会与周围空气迅速混合,如果达到5%~16%的爆炸极限,四周又存在点火源,则可能造成十分严重的后果。

液化天然气道路运输载体为液化天然气罐车和罐式集装箱,两者的主体结构基本相同,罐式集装箱主要用于多式联运,方便罐体装卸。我国已有多家专业液化天然气运输罐车及罐式集装箱生产厂家,产品按照《压力容器安全技术监察规程》、《低温绝热压力容器》(gb 18442 -____) ,《液化天然气罐式集装箱》(jb/t4780-____)等要求生产和检验。罐体为高真空多层绝热储罐,其绝热性能直接决定罐内的压力,若绝热性能不好,则罐内压力不稳定,会严重影响运输的安全性。

对液化天然气罐车的结构分析发现,安全隐患主要在于其后部操作箱内存在着大量的阀门和接头,如安全阀、液相阀、放空阀等,这些阀门直接与罐内相连通,如果哪个阀门出现问题,就可能会造成液化天然气的泄漏。

2液化天然气道路运输安全事故形态及原因分析

液化天然气具有易燃易爆的特性,若发生液化天然气道路运输事故,会给当地人民群众带来重大伤害,造成极坏的社会影响。为了突出重点,找出影响液化天然气运输安全的关键因素,本文对22起较为严重的液化天然气道路运输事故进行分析。

这些事故中,有12起事故为液化天然气泄漏。如____年在316国道孝感段复线,一辆罐车后部阀门出现泄漏,在车辆尾部形成白色烟雾,幸亏采取紧固阀「1的措施消除了险情。通过分析发现,主要泄漏部位为操作箱的阀门和管路,这些部位防护能力较差,属于易老化、易损坏的设备。

上述22起事故中,有11起是由于lng运输车辆发生交通事故,车辆碰撞或翻车引起液化天然气罐车出现安全隐患。如____年,在连霍高速公路柳忠段1741km拐弯处,一辆罐车车速过快,加之路况不好,发生了严重的侧翻事故,使阀门松动,发生液化天然气泄漏。交通事故容易使罐体出现变形,由于阀门等部位相对脆弱,容易造成泄漏,但至今还未发生过罐车主体出现损坏而造成大面积泄漏的事故,说明罐体具有一定的防碰撞能力。

有7起事故为罐体阀门出现故障。如____年,一辆罐车在京珠高速株洲段大石桥收费站附近,安全阀出现故障,发生液化天然气泄漏。罐车的主要故障是罐体的排气阀、安全阀出现松动,造成液化天然气泄漏。这些阀门的泄漏量都相对较小,通过采取紧固等措施,能够及时控制险情。

有3起事故为夏天炎热,罐壁温度过高,造成罐内压力过高,冲开安全阀。这种情况下若四周环境复杂,也易引发事故。如____年,一辆罐车途经江都市田坝加油站附近时,由于气温较高,罐内气压升高,安全阀被冲开.使液化天然气从排气管中排出,经及时处理才避免了大的事故。

根据对lng道路运输领域天然气泄漏事故的分析发现,泄漏事故的发生主要有三个方面的原因:

a)交通事故引起罐体及主要附件的损坏,发生交通事故的原因主要有:刹车失灵等车辆自身问题;驾驶员对道路不熟悉,遇到问题采取措施不当;驾驶员违反危险货物车辆驾驶的相关规定,出现超速行驶、注意力不集中、疲劳驾驶等行为;

b)安全阀等罐体部件由于老化或运输过程中的颠簸出现故障,如阀门出现松动等问题;

c)温度的影响比较明显,夏天天气炎热,温度过高,易引起道路运输过程中的液化天然气罐体气压上升过快,引发事故。

无论是发生交通事故还是罐体出现质量问题,从更深层次来看都是运输企业管理制度的问题。如某运输公司所属车辆发生安全事故相对较多,说明这家运输公司的安全管理制度存在着一定问题,对于驾驶员管理存在严重漏洞,导致驾驶员经常出现超速等违章行为,才会接二连三地发生事故。另外,运输企业没有建立完善的罐体检查及维护制度,也会导致罐体在运输过程中出现一些质量问题

3液化天然气道路运输安全对策

考虑到安全事故发生的原因主要为人的不安全行为、物的不安全状态及管理不当等,为了改善液化天然气道路运输安全状况,应从运输企业、运输从业人员、罐箱厂家及运输管理部门等各方面,提出相应的安全措施及要求。

3,1对承运企业的要求

承运液化天然气的道路运输公司必须具备2类危险货物运输资质,且符合《危险化学品安全管理条例》、《道路危险货物运输管理规定》、《汽车运输、装卸危险货物作业规程》、《汽车运输危险货物规则》等法规、标准对危险货物运输的要求。

运输企业应建立健全安全生产管理制度,并严格落实。对罐车应建立技术档案,对阀门、仪表维修状况等进行跟踪检查,保证罐体的阀门等关键部件在运输途中不会出现故障。

对液化天然气道路运输要进行安全评估,辨识各种危险因素,制定相应的安全对策。运输企业应制定液化天然气罐车的突发事件应急预案,通过培训使驾驶员及押运人员能够采取正确有效的补救措施。

要对液化天然气道路运输全过程进行安全控制,对运输车辆实行gps全程监控,公司实时掌握承运车辆的运输动态,约束驾驶员的行为,加大对驾驶员超速驾驶等不安全行为的处罚力度,加强风险控制,增加安全性。

3.2对运输从业人员尤其是驾驶员、钾运人员的安全要求

不论液化天然气罐车还是罐式集装箱运输车辆都属于重型货车,当遇到突发情况时,往往难以控制,容易引发交通事故。故驾驶员要做到小公安全驾驶,不留事故隐患。

驾驶员及押运员要了解液化天然气的性质、危害特性及罐体的使用情况,一旦罐体出现安全问题等意外事故时能采取紧急处置措施。事故发生时,要及时使用干粉(最好为碳酸钾)灭火器灭火,不可用水直接喷淋液体泄露处。在遇到紧急情况时,要及时向当地公安机关报告,避免事故后果进一步扩大。采取一切措施,配合当地事故救援单位,减少事故危害性,必要时进行泄压、倒罐处理,确保安全第一。

3.3对罐车生产厂家的要求

罐体的质量直接决定了液化天然气道路运输的安全性,高质量的罐体也是保障液化天然气道路运输安全的基础。罐车生产厂家要提高产品质量,尤其要加强对罐体关键部件如阀门、管路等的质量管理和检验,避免出现故障。另外,要定期对罐车使用情况进行跟踪调查,以便及时根据罐车使用中发生的问题进行改进设计,进一步保障质量和安全。

3.4对各地危险货物运输管理部门的要求

目前我国已经加强了对危险货物运输的整治力度,也取得了很好的效果,但还需加强相关职能管理部门的日常管理职责,制定切实可行的安全应急预案,并不定期地进行演练,加强对液化天然气运输车辆的监管,避免出现故障。交警部门要对液化天然气运输车辆超速等行为进行严肃处罚,规范驾驶员的驾驶行为,保障车辆规范运行;交通运管部门要对液化天然气运输公司严把准人关口,加强对液化天然气运输从业人员的安全培训和考核,加强日常监督检查,及时制定针对液化天然气道路运输作业及管理的操作规程;质检部门需要加大对罐体的质量把关.以从源头上确保安全;消防等部门要全面了解液化天然气的特性,必要时能及时采取合理措施,避免事态进一步扩大,消除险情。

4总结

在目前液化天然气需求旺盛的情况下,液化天然气道路运输市场也越来越活跃。液化天然气道路运输安全问题已经成为途经各地尤其是已发生过安全事故地区的热点问题。本文通过对液化天然气道路运输事故进行统计分析,分析事故发生的原因,并针对存在的问题,从运输公司、运输从业人员、罐车生产厂家及危险货物运输管理部门等各方面提出安全措施及要求。当然,本文仅进行了一些定性的阐述,要全面地分析液化天然气道路运输的安全性问题,还有待更深人的研究。转贴于 中国论文下载中心

液化天然气槽车维护故障处理:液化天然气接收站安全分析

适配人群LNG操作工,卸料臂操作员,BOG压缩机巡检员使用场景卸船作业,储罐泄漏,气化运行
制定目的怕lng漏出来烧起来冻伤人,也怕噪音吵聋耳朵、机器夹手、水里淹着。
适用范围接收站里所有干活的人,码头、储罐、泵房、管线这些地方。
职责分工站长盯全局,班组长管现场,操作工守设备,巡检员查漏点,维修工修阀门。
管理要求围堰挡住漏液,泡沫盖住液面,装可燃气体报警器,贴霜霜看阀门漏不漏。
监督与检查每天巡检记本子,班长抽查签字,漏了没报扣钱,冻伤算工伤,火了要追责。

液化天然气接收站在卸船、接收、储存及气化过程中影响安全的主要因素是火灾爆炸,次要因素包括低温冻伤、噪声、触电及机械伤害等。

一、lng的泄漏

液化天然气生产过程中发生的火灾爆炸或低温冻伤等安全事故多因lng泄漏(或溢出)引起,lng泄漏能使现场的人员处于非常危险的境地。这些危害包括低温灼烧、冻伤、体温降低、肺部伤害、窒息等。当蒸气云团被点燃发生火灾时,热辐射也将对人体造成伤害。如果系统或设备发生lng溢出或泄漏,lng在短时间内将产生大量的蒸气。与空气形成可燃的混合物,并将很快扩散到下风处。于是,产生lng溢出的附近区域均存在发生火灾的危险性。

lng蒸气受热以后,密度小于空气,有利于快速扩散到高空大气中。蒸气扩散的距离与初始溢出的数量、持续的时间、风速和风向、地形,以及大气的温度和湿度有关。从对lng溢出的研究表明:风速比较高时,能很快地驱散lng蒸气云团;风速较低(或无风)时,蒸气云团主要聚集在泄漏点附近。移动的蒸气云团容易产生燃烧的区域,主要是在可见气团的周围,因为这些区域内的部分混合气体处于燃烧范围之内。

lng泄漏属于一种比较严重的事故,由设备的损坏或操作失误等原因引起。正确评估lng的溢出以及蒸气云的产生与扩散,是有关安全的一个重要问题。溢出的lng蒸发速度非常快,形成大量的蒸气云。蒸气云将四处扩散,比较危险的情况是遇到火源产生火灾。因为蒸气的数量多,溢出的lng能不断地蒸发和扩散。在蒸气扩散的过程中,如果遇到有风的情况,火灾可能迅速蔓延。而且火灾本身也能产生强劲的空气对流。因此,在考虑人员和设备的安全问题时,应重视风和火相互作用的影响。最危险的情况是由于燃烧产生强烈的空气对流,能对lng设备造成进一步的损坏,扩大事故的严重性。

(一) lng泄漏危害分析

lng的泄漏可以分为泄漏到地面和水面两种情况。

1. lng泄漏到地面

主要是指陆地上的lng系统,因设备或操作原因,使lng泄漏到地面。由于lng与地面之间存在较大的温差,lng将吸收地面的热量迅速气化。这是一个非常快速的气化过程,初期的气化率很高,只有当土壤中的水分被冻结以后,土壤传递给lng的热量逐渐地减少,气化速率才开始下降。另外,周围空气的传导和对流,以及太阳辐射也会增加lng的气化速率。在考虑系统或设施的安全性问题时,应考虑两方面的问题:首先是设备本身,在万一发生泄漏的情况下,设备周围应具备有限制lng扩散的设施(围堰或蓄液池),应使lng影响的范围尽可能缩小;其次是lng溢出后,抑制气体发生的速率及影响的范围。

围堰是用于液化天然气储罐发生泄漏时,防止lng扩散的设施。围堰内的容积应足够容纳储罐内的液态天然气。在某些设计中,则在储罐周围的地面采用低热导率的材料,如用具有隔热作用的水泥围起来,以减少蒸发的速率。另一种减少蒸发速率的安全措施是围绕围堰,安装有固定的泡沫发生器,在发生lng溢出时,泡沫发生器喷出泡沫,泡沫覆盖在围堰中的lng上面,可以减少来自空气的热量,降低lng蒸气产生的速率。目前有一些新的设计理念,储罐周围不设围堰。lng储罐安装在一钢筋混凝土的扑壳内,内罐通常使用9ni钢制造。如果内罐发生溢出或泄漏,泄漏的液体包含在水泥外壳的内部,液体表面暴露于空气的面积相对很小,气体产生的速度比lng在围堰内要小得多。

比较危险的是lng气体在飘散的过程中,可能在途中遇到点火源,然后产生燃烧,火焰顺着蒸气云往回蔓延到蒸气发生点,对设施具有潜在的毁坏作用。

2. lng泄漏到水面

lng在水面上产生溢出时,水面会产生强烈的扰动,并形成少量的冰。气化的情况与lng泄漏到地面差不多,当然,溢出到水面的蒸发速度要快得多。而且水是一个无限大的热源,水的流动性为lng的气化提供了稳定的热量。有关的lng工业机构和航运安全代理机构,对lng在水上泄漏的情况进行了深入地研究。根据有关的报道,lng泄漏到水面的蒸发速率0.181kg/(m2·s),基本上不受时间的影响。

lng泄漏到水面上,最重要的安全问题是蒸气云的形成和引起火灾的可能性。在空旷的地方,lng产生的蒸气云一般不会产生爆炸,但有可能引起燃烧和快速蔓延的火灾。蒸气云产生以后,主要有两个方面的问题:一是蒸气云随着风向的扩散,如果在下风方向存在高温热源或火源,就有可能点燃这些可燃气体的云团;二是天然气云团被点燃后,火焰的扩散及火焰产生的热流将点燃飘逸的天然气云团。

蒸气云团在大气中的扩散是个令人关注的问题。一旦发生类似的事故以后,需要利用气象学方面的技术,对可能扩散到的区域提前进行预报,预先采取防火和防空气污染的措施。表6-5列出了lng和液氮在水面的蒸发量和热流范围。

表6-5 lng和液氮在水面的蒸发量和热流范围

蒸发条件

蒸发率[kg/(m2·s)]

热流密度/(103w/m2)

最大值

平均值

lng水面蒸发

0.229~0.303

0.146~0.195

132.5~176.6

84.9~113.3

lng冰上蒸发

0.332~0.732

0.171~0.190

192.4~328.1

99.1~123.0

液氮水面蒸发

0.11~0.342

0.063~0.171

30.3~68.1

12.62~34.1

(二) lng泄漏后的蒸气扩散

对lng的泄漏,希望能够预测lng蒸气量与溢出距离和溢出时间的函数关系。这样可以通过用溢出的流量和时间来预测可能产生危险的区域。

预测首先要估计溢出发生时产生的蒸气量,有突然溢出和逐步溢出之分。突然溢出后,lng的蒸发速率随着时间的增加而减少。逐步溢出的lng则像在溢出到没有限制的水面上一样,蒸发很快。特别要考虑温度较低的蒸气,因密度比空气大,流出围堰后会四处弥散。lng蒸气充满围堰后,然后会流出围堰,所需的时间要等于或大于达到稳定蒸发的时间。蒸气在达到稳定蒸发后流出围堰区。蒸气也有可能在充满围堰前,密度就已经减小,能上升扩散到空气中,这是比较理想的情况。

泄漏后蒸气量与泄漏距离和溢出时间的关系由lng蒸气的产生速率、围堰等限制建筑的结构形式、大气条件,包括风速、垂直温度梯度及湿度等决定。

lng蒸气的扩散与空气流动的情况有关。无风条件下的扩散,比较重的lng蒸气受热上升前,只有少量的lng蒸气与空气混合。蒸气从与之接触的地面、太阳辐射中获取能量,同时冷凝和冻结大气中的水分。湿空气形成了可见的蒸气团。在无风条件下模拟lng蒸气扩散的数学模型显示:高含量的lng蒸气聚集在溢出点附近,随后由于温度上升,密度减小,空气的浮力作用使之扩散。溢出流量比较小的情况下,蒸气逐渐扩散和消失,而溢出流量很大时,蒸气扩散越来越严重。当蒸气受热后,开始上升,在上升过程中与空气混合。有风的条件下扩散时,lng蒸气团被流动的空气带走,向下风方向移动。空气将lng蒸气从溢出处带走的过程很复杂。在大气中,空气与温度很低的lng蒸气混合,以及lng蒸气被空气加热和混合气体变轻的过程也是很复杂的,和风速、垂直温度梯度、障碍物情况有关。虽然过程比较复杂,但也可以用数学模型来模拟。有些研究人员用数学模型模拟了大型围堰区lng溢出后,产生的蒸气顺风扩散的情况。同样,在水面上的无限制泄漏的情况也可以模拟。风速和垂直温度梯度的共同作用,影响lng蒸气的水平和垂直的扩散。lng蒸气在扩散的过程中,温度倒置(指空气上部的温度比靠近地面的温度高),较低的风速将使混合过程变慢,并增加顺风方向的漂移距离。

(三) lng泄漏的预防

焊缝、阀门、法兰和与储罐壁连接的管路等,是lng容易产生泄漏的地方。当lng从系统中泄漏出来时,冷流体将周围的空气冷却至露点以下,形成可见雾团。通过可见的蒸气云团可以观测和判断有lng的泄漏。

当发现泄漏后,应当迅速判断装置是否需要立即停机,还是在不停机的情况下可将泄漏处隔离和修复,事先应当制定评估泄漏的标准并决定相应的措施。另外,安全规程中必须防止人员接近泄漏的流体或冷蒸气,并尽量减少蒸气接近火源。工厂应当安装栅栏、警告标志、可燃气体检测器等设备。

1. 管路阀门的泄漏

阀门是比较容易漏泄的部件。虽然lng系统的阀门都是根据低温惫件设计的,但当系统在工作温度下被冷却后,金属部分会产生严重的收缩,管路阀门可能产生泄漏。需要充分考虑这种泄漏的可能性应对措施,并安装必需的设备。另外,为了在冷却过程中操作调节这些部件,应当准备相应的工具和服装。总之,暴露在外部的lng设备上的阀门,可以通过阀门上异常结霜来判断是否出现泄漏。日常的检测可以有效地防止液体的泄漏。

2. 输送软管和连接处的泄漏

lng从容器向外输送时,lng在管路中流动,并有蒸气回流。由于温度很低,造成管路螺纹或法兰连接处的泄漏。在使用软管输送lng的情况下,软管本身也可能产生泄漏。柔软的软管必须通过相关标准的压力测试,并在使用前对每根管路进行检查,尽量减少泄漏发生的可能性。

当输送管万一发生泄漏时,应当采取适当的措施将泄漏处堵住,或切断输送,更换泄漏部件。同时,个人安全保护和防止蒸气点燃等措施也要同时启动。

3. 气相管路的泄漏

在天然气液化、存储、气化等流程中,液化流程使用的制冷剂也有可能产生泄漏。连接液化部分和储罐的管路。、气体回流管路及气化环路都可能产生漏泄。当气化器及其控制系统出现故障时,冷气体和液体会进入普通温度下运行的管路,造成设备的损坏,此时应当采取预防措施,使其能够迅速隔离产生泄漏的管路和气化器,同时采取紧急控制措施,阻止液体继续流入气化器。

冷气体的泄漏主要发生在焊缝、阀门、法兰、接头和容器与管路的连接处。在一个封闭空间中,大量的泄漏有可能使工作人员产生窒息的危险。

当冷气体泄漏后,应当像处理液体泄漏一样采取应对措施。这些措施包括:关闭系统、隔绝泄漏区域、保护人身安全、隔离火源并尽快将蒸气云团驱散。

在离火源很近的区域(如使用燃烧设备的气化器),应当设置快速关闭系统。除了安装自动装置防止冷气体或液体进入外输管路系统外,气化器还应当安装可燃气体检测器、燃烧传感器、自动干粉灭火器等设备。

(四) lng泄漏的控制

如果lng蒸气在室内发生泄漏,通风和消除点火源是首要的措施。lng工厂中使用通风机连续的通风,将lng蒸气排出。除了引出蒸气外,风机可以使蒸气与周围的空气加速混合,因此促进了蒸气团的受热与扩散。在封闭区域,当使用co2灭火系统进行灭火时,要关闭通风的风机。维护结构和溢流通道可以抑制蒸气的扩散。lng溢出如果发生,应该首先控制溢出的液体和闪蒸的蒸气,控制lng液体的迁移和抑制已点燃的火源的扩散。维护结构和溢流通道的设计,由溢流区域和溢流产生危险的可能性来确定。

当lng蒸气云团中没有点火源,操作人员和设备只有被低温液体损害的危险,这是比较理想的情况。如果lng流到未包复防护材料的设备或构件表面,将快速气化。lng在表面流动几分钟,物体被冷却以后,lng的蒸发率会有所降低。

还可以采用混凝土或泥土等材料建造围堰,或修成沟渠,或其他形式的防护结构,将溢出的lng限制在一定的范围内,不让其任意流淌,可以大幅度地减少lng的蒸发。

溢出的lng被限制在围堰或沟渠之内,减小暴露的lng表面与空气的对流换热,也可以降低蒸发量。采用高膨胀率泡沫灭火剂喷洒到lng液面,使lng的液面与空气隔离,能有效地降低lng表面的气化率。lng的气化速度降低,可以减小可燃气体覆盖的范围。然而,采用这些方法以后,也将延长lng存在的时间。根据溢出的lng是否靠近火源和是否会产生一些潜在的低温伤害等因素,综合考虑是否有必要采用泡沫灭火剂。

在少数场合,溢出的lng数量较多的情况下,如果周围是比较安全的地带,也许有必要特意将它们点燃,使它们快速气化。当然需要分析清楚短期加速气化和长期缓慢气化不同的危险性。

二、火灾爆炸危险性

(一) 火灾爆炸危险性分析

液化天然气卸船、接收、储存及气化过程的火灾危险性为甲类。

液化天然气火灾的特点有:火灾爆炸危险性大;火焰温度高、辐射热强;易形成大面积火灾;具有复燃、复爆性。火灾爆炸多因泄漏引起。液化天然气卸船、储存、输送、装车及气化过程中存在的主要泄漏事故包括:lng船上储罐管道及阀门发生泄漏;lng卸船作业过程中发生的泄漏;lng储罐罐顶管道及阀门发生的泄漏;低压/高压泵和高压外输设备发生的泄漏;lng装车过程中发生的泄漏;接收站及码头上lng输送管线发生的泄漏。

液化天然气一旦从储罐或管道泄漏,一小部分立即急剧气化成蒸气,剩下的泄漏到地面,沸腾气化后与周围的空气混合成冷蒸气雾,在空气中冷凝形成白烟,再稀释受热后与空气形成爆炸性混合物。形成的爆炸性混合物若遇到点火源,可能引发火灾及爆炸。

液化天然气泄漏后形成的冷气体在初期比周围空气浓度大,易形成云层或层流。泄漏的液化天然气的气化量取决于土壤、大气的热量供给,刚泄漏时气化率很高,一段时间以后趋近于一个常数,这时泄漏的液化天然气就会在地面上形成一种液流。若无围护设施,则泄漏的液化天然气就会沿地面扩散,遇到点火源可引发火灾;事故状态时设备的安全释放设施排放的液化天然气遇到点火源,也可能引发火灾。

液化天然气卸船、储存、输送及气化过程中产生的火灾爆炸事故主要包括:

(1) lng大量泄漏到地面或水面上形成液池后,被点燃产生的池火灾;

(2) lng储罐、输送设施、管线内lng泄漏及天然气管道泄漏时被点燃产生的喷射火灾;

(3) lng/天然气泄漏后形成的lng蒸气云被点燃产生的闪火;

(4) 障碍/密闭空间内(如外输装置区)lng蒸气云被点燃产生的蒸气云爆炸事故。

lng接收站的海水电解过程的火灾危险性也属于甲类。由于海水电解过程中会产生易燃易爆的氢气,若氢气泄漏到操作环境中,遇到点火源可能引起火灾爆炸危害。

(二) 火灾危险分类

接收站各区域的生产类别及建筑物定类见表6-6。

表6-6 生产装置的火灾危险分类

项目名称

主要易燃易爆物料

火灾危险类别

接收站工艺部分

lng卸料

lng

bog返回

lng、天然气

lng储存

bog回收

天然气

lng输送

低压泵

高压泵

再冷凝器

高压气化

装车系统

高压天然气送出

火炬

燃料气系统

公用工程

工艺海水系统

生产水系统

生活水系统

仪表空气及压缩空气系统

氮气系统

污水处理系统

供配电系统

辅助工程

行政楼

民用建筑

控制楼

总变电所

码头控制及配电室

维修间及仓库

储油库

化学品库

废品库

消防站及医疗中心

民用建筑

食堂

民用建筑

门卫

民用建筑

(三) 爆炸危险区域划分

接收站输入的液化天然气,经气化后将气态天然气通过输气干线向各用户送气。液化天然气为气态爆炸性混合物属于ⅱa级,温度组别为b。

根据gb 50058—92《爆炸和危险环境电气装置设计规范》及iec 79-10、ip15的规定,液态和气态天然气在处理,转运和储存过程中产生燃烧、爆炸、窒息的危险,考虑其出现的泄漏频繁程度和持续时间及通风条件下来划分爆炸危险区域。

由于工艺措施、设备制造及自动化水平较高,在日常运行时很少出现爆炸危险气体混合物,即使出现也仅为短时存在。另外,由于采用露天化布置,通风情况良好。按相关规范的规定lng储罐及容器内为爆炸危险区域0区,储存lng的容器及输送lng的泵、管线的周围一定范围内为爆炸危险区域1区及2区。

(四) 主要火灾爆炸危险物料的危害特性

主要火灾爆炸危险物料的危害特性见表6-7。

表6-7 主要火灾爆炸危险物料的危害特性

物质名称

自燃点/℃

沸点/℃

相对密度

爆炸极限/%(体积)

最易燃爆浓度/%(体积)

火灾危险

分类

天然气

5.3~15

甲类

氢气

510

0.0899

4.1~74.2

24

甲类

三、低温、噪声及其他危害分析

(一) 低温危害

液化天然气是以-162℃的低温储存,因此在液化天然气的储存、装车及输送过程中可能造成的低温危害包括:

(1) 人体接触泄漏的液化天然气可因低温而造成冻伤;

(2) 泄漏的低温液化天然气可造成设备或建筑物材料损坏而导致次生灾害;

(3) 液化天然气存储设备由于吸热,液态天然气气化后可能引起设备超压而带来危险。

(二) 噪声危害

接收站生产过程中的主要噪声源包括:

(1) 压缩机以及泵运转时所产生的机械振动噪声;

(2) 电机所产生的电磁噪声;

(3) 气体在开停车以及事故放空时所产生的噪声;

(4) 高速气流或两相管路所引起的管道振动噪声;

(5) 调节阀引起的噪声。

噪声源详细情况见表6-8。

表6-8 噪声源一览表

主要噪声源

数量

噪声级/db(a)

发生规律

治理措施

bog压缩机

2

90~110

连续

隔声、消声

高压输送泵

6

80~95

连续

减震

高压海水泵

6

80~95

连续

隔声、减震

生产生活水泵

3

80

连续

隔声、减震

高压消防水泵

2

80

间断

隔声、减震

仪表空气压缩机

1

90~110

连续

隔声、消声

火炬

1

90~110

间断

消声

这些噪声若不加以治理,高噪声可能危及操作人员的健康。

(三) 其他危害

1. 机械伤害

码头作业人员(包括工作船码头作业人员)在解、系船舶缆绳,移动卸料臂及检修过程中搬运管道、拆接法兰等,有可能发生手指被绞、拧、压等事故;站场内的作业人员在作业过程中,与许多机械设备,特别是高速转动设备(如泵、机床等)接触机会较多,也易发生绞、拧、压之类的机械伤害事故。

2. 落水淹溺

码头作业人员(尤其是水手)在解、系船舶缆绳,操作卸料臂,通过栈桥,巡视码头作业现场,以及上、下lng船时,有可能会发生落水淹溺事故,作业环境不良时(如大风、大浪天气及夜间),这种事故发生的可能性会增大。由于码头工作平台离水面较高且水较深,人员一旦落水,后果比较严重。

3. 物体打击事故

物体打击事故主要发生在码头前沿,如水手在解、系船舶缆绳时,缆绳突然断裂,发生物体打击事故,此类事故国内码头曾多次发生;另外,码头工作面上,卸料臂上的大块冰块融化坠落,如下方正好有作业人员,也会出现物体打击事故。

4. 触电事故

接收站内设有总变电所,在码头区设一码头变电所,另外还有很多用电设备。如果设计不当、防护措施不到位或操作失误,有可能引起触电事故,另外,接收站内作业人员如果违章私拉乱设用电设备,也极有可能发生触电事故和火灾爆炸事故。

5. 化验室试剂危害

本工程接收站内设有一化验室,内有相当多的化学药剂,其中有强酸、强碱和有机溶剂等,强酸、强碱在洗涤玻璃器皿时,在使用过程中有可能会溅洒到作业人员手上、眼睛上或身上,烧灼皮肤,造成伤害;另外,一些有机溶剂有毒,如氯仿,对人体有轻度危害。

6. 窒息危害

高浓度的天然气可使人因缺氧而产生窒息。