一、LNG液化工廠的潛在危險性
1、LNG的定義及其特性
LNG的定義:天然氣在常壓下,當冷卻至約-162℃時,則由氣態(tài)變成液態(tài),稱為液化天然氣(英文 Liquefied Natural Gas, 簡稱LNG)。液化天然氣的體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600,大大方便存儲和運輸。
基本特性有:主要成份為甲烷,還有少量的乙烷、丙烷以及氮等其他成份組成。沸點為-162.5℃,熔點為-182℃,著火點為650℃。爆炸范圍:上限為15%,下限為5%。
2、LNG潛在的危險性
LNG雖是在低溫狀態(tài)下儲存、氣化,但和管輸天然氣一樣,均為常溫氣態(tài)應用,這就決定了LNG潛在的危險性:
(1)低溫的危險性:由于LNG泄漏時的溫度很低,其周圍大氣中的水蒸氣被冷凝成“霧團”, LNG的低溫危險性能使相關(guān)設備脆性斷裂和遇冷收縮,從而損壞設備和低溫灼傷操作者。
(2)BOG的危險性:外界傳入的能量能引起LNG的蒸發(fā),這就是BOG(蒸發(fā)氣體)。故要求LNG儲罐有一個極低的日蒸發(fā)率,要求儲罐本身設有合理的安全系統(tǒng)放空。否則,BOG將大大增加,嚴重者使罐內(nèi)溫度、壓力上升過快,直至儲罐破裂。
(3)火災的危險性:天然氣在空氣中百分含量在 5%-15%(體積%),遇明火可產(chǎn)生爆燃。因此,必須防止可燃物、點火源、氧化劑(空氣)這三個因素同時存在。
(4)翻滾的危險性:儲罐內(nèi)的 LNG長期靜止將形成兩上穩(wěn)定的液相層,下層密度大于上層密度。當外界熱量傳入罐內(nèi)時,兩個液相層睚發(fā)傳質(zhì)和傳熱并相互混合,液層表面也開始蒸發(fā),下層由于吸收了上層的熱量,而處于“過熱”狀態(tài)。當二液相層密度接近時,可在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體,使罐內(nèi)壓力急劇上升,這主是翻滾現(xiàn)象.
3、LNG廠區(qū)內(nèi)可能對人體造成的傷害:
燙傷傷害;噪聲傷害;觸電傷害;機械傷害;碰傷傷害;墜落傷害
三、 LNG工廠的安全技術(shù)措施
安全技術(shù)措施是安全生產(chǎn)的重要保障,在技術(shù)上保障設備和系統(tǒng)的可靠運行,配備先進的檢查設備和監(jiān)測設備,能夠有效的減少安全生產(chǎn)事故和職業(yè)危害,具體包括以下幾個方面:
1、生產(chǎn)工藝安全設計和相關(guān)標準
LNG生產(chǎn)工藝安全是保證LNG工廠設施安全運行的重要前提,因此,必須遵循相關(guān)標準和規(guī)范進行安全設計,常用的國外標準主要有美國國家標準《液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝卸標準》、日本部頒標準《一般高壓瓦斯保安法則》等,國內(nèi)標準主要有《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》、《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》等。
2、分布控制系統(tǒng)(Distribute Control System,DCS)
DOS系統(tǒng)用于顯示和控制LNG裝置的溫度、壓力、液位、流量、轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)參數(shù),監(jiān)控報警信息,能夠?qū)崿F(xiàn)遠程數(shù)據(jù)顯示,數(shù)據(jù)傳輸,生產(chǎn)控制等功能,確保生產(chǎn)安全順利運行。
3、緊急關(guān)閉系統(tǒng)(Emergency Shut Down,ESD)
ESD系統(tǒng)在LNG裝置發(fā)生緊急狀況時開啟,用于隔離和關(guān)斷LNG或其它設備,并關(guān)閉那些如果繼續(xù)運行可能維持或增加災情的設備。
4、 火災和泄漏探測報警系統(tǒng)
可能發(fā)生可燃氣體聚集、LNG或可燃制冷劑溢流的地方和封閉的建筑物應設置火災和泄漏監(jiān)控設備。在天然氣生產(chǎn)設備和儲罐附近要設置可燃氣體濃度檢測報警裝置,當氣體濃度達到爆炸下限的10-25%時,即發(fā)出聲光警報,以便迅速采取緊急措施。
5、消防水系統(tǒng)
消防給水系統(tǒng)由消防泵房、消防水罐、消防管道及消火拴、消防水炮等組成,用于消防,冷卻儲灌、設備和管道,控制未燃燒的泄漏或溢流危險物。消防水供應和分配系統(tǒng)的設計,應滿足所有固定消防系統(tǒng)的同時使用需要。
6、 干粉滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)和移動式滅火器材
天然氣泄漏量較少時著火,可以用干粉、二氧化碳、鹵代烷滅火劑撲滅,但滅火后應立即切斷氣體來源,阻止氣體溢出,否則可能引起復燃,甚至爆炸。 采用高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)覆蓋儲罐區(qū)、管道、卸車臺泄漏及事故集液池內(nèi)的LNG,使其安全氣化,避免產(chǎn)生危險。在LNG設備和汽車槽車的關(guān)鍵位置屬于嚴重危險級別場所,應設置便攜式或車輪式滅火器,能夠撲滅發(fā)生的火災??刂剖?、變配電室內(nèi)配置手提式二氧化碳滅火器,以保證迅速有效的撲滅初期火災。
7、在爆炸和火災危險場所嚴格按照GB 50058—92《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》等規(guī)范規(guī)定配置相應的電氣設備,并采取相應的防雷措施,以防止電氣火災和雷電火災。