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时间:2023年02月02日

LNG气化站火灾爆炸危险性分析及安全对策

液化天然气(简称LNG)气化站主要为非管输天然气(简称NG)的城市城镇居民提供生活用气,也可作为补充气源或调峰气源,一般包括气站一座、相应的输配管及配套的公用工程,运行的介质为LNG。

由于LNG具有易燃易爆、有毒有害危险性,而且罐区中的冷却、输送等设备的使用、维护具有一定的火灾、爆炸危险。以下从工程烘干技术措施和安全管理措施两个方面,对液化天然气气站火灾爆炸危险性和安全对策进行探讨。

一、概述

LNG气化站的工艺流程如图1所示(略):

LNG由低温槽车运来,在卸车台用槽车自带的增压器增压,在压差的作用下,通过卸车台的管道进入低温储罐储存,储存压力为0.3MPa(g),温度为-145℃。低温储罐内的LNG用自增压器增压到0.5MPa(g),自流进入空温式气化器,在气化器中,LNG与空气换热,发生相变转化为气态并升高温度,夏季可达15℃以上(冬季还必须使用水浴式气化器),直接经过调压器调压至0.2MPa(g)。由于天然气是无味的,为了加强安全性,还必须进行加臭,加臭剂选用四氢噻吩,加臭后进入中压管,送给各用户。

低温真空绝热储罐的日蒸发率一般为0.3%,这部分气化了的气体(简称BOG)如不排出,会使储罐上部气相空间的压力升高。为保证储罐安全,设降压调节阀,可根据压力自动排出罐顶气体。另外,为回收槽车储罐中的天然气,设置了BOG加热器,用以回收BOG,并入输气管。

LNG储罐装有高、低液位报警设施,内罐高压力报警,超压自动排放BOG的调节阀以及安全阀,以保证储罐的安全。在储罐入、出口的LNG管线上设自电容器动切断阀,当有紧急情况发生时会自动关闭阀门,以保证系统的安全。

天然气出站至输气管的管线上设有自动切断阀,当管有紧急情况发生时,会自动关闭阀门,以保证系统的安全。

当LNG供应出现情况时,采用备用气源。压缩天然气(简称CNG)用槽车运至气化站电木板,即利用该槽车作为容器,经卸车台经管线输送至CNG调压站,经二级调压至0.2MPa(g),计量加臭后并入输气管。

二、LNG气化站火灾爆炸危险条件

从可燃物、助燃物、点火源三个方面来分析LNG气化站项目的火灾爆炸危险条件。

(1)可燃物。LNG是深冷液体,很容易被周围的空气加热成为NG。当LNG大量泄漏时,来不及与周围空气进行热交换,其蒸气云的密度就会比空气低,会顺着地面流动或向低处蔓延,一旦遇到火源就会燃烧,甚至回燃引起爆炸。

导致LNG泄漏的情况主要有以下三种:

①LNG与某些材料(氟、氯等)接触后会发生剧烈的反应,变脆、易碎、冷收缩,使设备损坏后另外一方面很好的消除不规则试样对传感器的影响泄漏导致火灾;

②LNG本身没有太大的腐蚀性,但储罐由于本身所存在的缺陷(应力腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀等),加上积存雨水,储罐金属外壳、管线等与土壤等接触会产生电解,导致大面积点腐蚀,造成LNG泄漏;

③生产或储运装置的设计施工出现问题,不能满足正常生产要求或不能及时探测到异常情况的发不合格塑料袋仍多见于街头巷尾生。

(2)助燃物。主要助燃物为空气。液化设备中低温循环工作液体的温度低于空气液化的温度,其表面上的空气会凝缩形成富氧气氛,形成助燃物。

(3)点火源。在有空气和LNG存在情况下,任何热源均有可能成为引爆物。这些潜在的热源和引爆物主要包括以下几种:①明火及火星;②静电火花;③防雷电设施或接地损坏、失效可能遭受雷击,产生雷电火花;④电气线路或电气设备安装操作不当、保养不善及接地、接零损坏或失效等,有可能造成漏电。

三、LNG气化站火灾爆炸危险性分析

1.物质危险性分析

LNG的主要成分是甲烷,属易燃易爆气体,遇明火、高温极易发生燃烧和爆炸现象。NG与空气混合能形成爆炸性混合物,爆炸下限为3.6~6.5%,上限为13~17%,与氟、氯等能发生剧烈的化学反应。低温时的LNG蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。常温下,NG密度较空气小,在空气中可迅速扩散。

2.工艺危险性分析

(1)原料和产品为可燃物质,站内大部分区域为爆炸危险2区,运行过程中,LNG储罐等设备损坏将造成NG这类塑料造粒机装备对环境的污染非常严重泄漏,发生火灾爆炸事故。

(2)高速转动设备(泵等)的使用可能产生火花,形成点火锰铁源,有爆炸的可能。

(3)维修人员在维修、检查工作中若不严格按照规定和操作规程执行,易形成火星等点火源。

(4)锅炉的使用可能造成物理爆炸。

(5)原材料及成品运输主要以车辆运输为主,若排气管上没有带上防火帽,则可能形成火花,造成火灾爆炸。在卸车的时候,在卸车软管没有分离的情况下启动车辆,会拉坏卸车软管,从而导致LNG泄漏形成可燃物。

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