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摘要:近年来,由于石油资源的紧缺以及环境问题日益严峻,促进了LNG等替代品的发展。LNG不仅具有清洁、高效的优势,而且相比石油还具有价格方面的优势,被称为新型的绿色环保燃料。我国地广物博,拥有丰富的天然气资源,为了实现能源结构的转变,促进经济转型,我国各个城市积极的将LNG加气站投入到建设当中。但是,由于发展较晚,再加上LNG与传统的汽油、柴油等燃料有着完全不同的特性,让LNG加气站在安全方面存在着很大的隐患。在运行过程中LNG处于低温液化状态,如发生泄漏,遇明火易燃易爆,一旦发生事故,势必会造成严重的人员伤亡和经济损失,所以本文对LNG加气站的安全风险分析就显得尤为重要,对保障LNG加气站平稳运作有着极为重要的意义。
关键词:LNG加气站;安全风险;管控
1LNG的特性简介
LNG主要的化学成分为甲烷,并含有一些诸如乙烷、丙烷以及氮气等杂质,一般采用低压液态保存,根据生产方式的不同,LNG的组分也会略有差异。LNG对人体产生的危害主要有以下三个:第一,液态LNG温度极低,容易让人受到低温伤害;第二,当空气中天然气比例达到一定程度时,如果人体吸入过多的天然气将会出现窒息的可能,严重的将会威胁到生命;第三,人体若意外吸入少量的BOG(闪蒸气),则会出现暂时性的呼吸障碍,长时间的吸入将会威胁生命安全。LNG属于易燃易爆的化学产品,但由于其燃烧传播速度较低,所以在一般情况LNG不会因为着火而出现爆炸事故。另外,由于LNG存储状态属于低温,所以将可能会导致存储容器的材料发生变质或者韧性降低的问题,从而影响设备的正常运行。在进行阀门装配时,为了防止热胀冷缩造成阀门和管道之间的连接不牢的问题,一般将不经常使用的阀门进行焊接处理;对于经常使用的阀门,可以选用法兰连接。由于铝合金具有良好的抗低温特性,再加上其强度相对来说较低,质量轻,所以一般作为换热装置的主要材料,管道结构则选用强度更高的不锈钢材料。
2LNG加气站的优点
LNG加气站的蓬勃发展与其自身的优势是分不开的。首先,LNG加气站建站比较灵活。相比于其它能源,液化天然气不受管道运输的限制,运输十分方便,大大增强了LNG加气站的辐射能力。其次,LNG加气站占地面积较小。液化天然气采取低压、液态的形式保存,缩短了其与其它建筑物之间的安全距离。根据测算,LNG加气站的安全距离仅为压缩天然气(CNG)加气站的三分之一,因此LNG加气站占地面积相对较小。第三,LNG加气站投资少。LNG加气站经营方便,不需要大型动力设备,降低了土地成本和设备成本。第四,安全系数高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆液化天然气工作压力小于1.6Mpa,压缩天然气的工作压力则高达25Mpa,LNG储供系统压力较低,安全性较高。
3LNG加气站生产运行主要存在的安全风险
3.1LNG卸车过程中的危险因素
首先,槽车没有按规定停车,停车后有倒滑的危险。其原因可能是在槽车的停车点没有明显的边界线,在槽车停车后没有放置三角木防止槽车滑动,这可能导致与卸车相连的装卸软管损坏,造成管道破裂,LNG泄漏,造成安全事故。
第二,在卸车过程中发生了LNG泄漏。在卸车过程中,可能会出现软管破裂、阀门泄漏和法兰接头泄漏等问题。在卸车之前,槽车没有留出足够的时间来稳定液体,没有进行静电消除工作或没有完全消除,导致静电过大,造成天然气火灾事故。在卸车过程中,操作人员不经常注意现场情况,造成问题不能及时处理。这种问题会导致泄漏的LNG迅速气化,在低温下会对工作人员造成伤害,与空气混合聚集达到气体爆炸极限遇引火源会造成严重的爆炸事故。
3.2LNG存储过程中的危险因素
首先,当向罐内注入液体时,会出现过量甚至溢出的问题。造成这种情况的原因是工作人员操作不当或责任心不足,当储罐达到储存极限时,仍然向储罐内注入LNG,导致储罐液位计损坏。这类问题会导致罐内超压和后续泄漏,可能导致遇引火源后发生爆炸事故。
二是储罐安全阀失效。这可能是因为工作人员没有定期校验安全阀,这种问题会导致储罐超压不能及时释放,容易发生超压泄漏,遇引火源后发生爆炸;
第三,储罐保温存在问题。造成这种情况的原因是工作人员没有定期维护储罐,储罐的真空度超标,这将导致储罐真空度的破坏和保温性能的降低,储存LNG时,容易使储罐内压升高,造成LNG放散甚至泄漏事故。
第四,储罐分层和翻滚。其原因是LNG组分波动较大,不同密度的LNG在同一储罐中就会出现分层的现象。当底部LNG的密度小于上部LNG的密度时,分层平衡将被破坏,形成翻滚,引起LNG蒸发率剧增,如来不及排出,将使罐内压力迅速上升,对LNG的安全储存非常不利。
4防护措施
4.1建设系统的安全培训体系
在LNG加气站中的工作人员的操作技术和安全理念是保证LNG加气站安全的重中之重。在加气站内部要建立健全的安全培训机制,通过加强管理、监督来共同营造一个良好的安全氛围。同时要优化当前的安全管理模式,通过短期、长期安全管理相结合的方式来保证LNG加气站的安全。企业应针对项目建设和生产运营的实际情况,根据不同员工的工作职责来进行有针对性的培训。同时明确安全考核方式,促进员工提高安全意识的积极性。
4.2科学运营管控,维护运营安全
燃气企业比较重视LNG产业的发展,但是很多时候由于过分重视快速占领市场,很容易忽视在建设期的安全问题,也会出现为了减少投资选择质量差不合格的LNG投入市场。为了避免这一问题,国家和相关行业必须加强管控,通过制定行业标准来规范LNG加气站的运营,同时还要对LNG加气站周围的环境进行管控。周围环境过差也会引发LNG加气站发生安全隐患。通过融合新媒体技术来进行信息化管理,合理配置工作人员,增强安全意识,将安全问题发生的概率降到最低。
4.3评价方法的选择
目前对L-CNG加气站安全评价所使用的评价方法主要有定性描述法、半定量描述法和定量描述法三中。其中最后一种的精确性最高,是未来发展中的主要方向。而第一种的精确性最差,但是成本最低。而且由于L-CNG加气站中具有较多的设备设施和较为复杂的工艺流程,所以具有较多的风险因素和危险源,且不容易对这些危险因素和危险源以及相互之间的联系进行分辨和精确量化分析。不同的危险因素和危险源对L-CNG加气站所造成的危害程度也会有所不同,所以通常需要采用模糊综合评价法来对L-CNG加气站进行安全评价,通过模糊数学理论的引入而提高评价结果的准确性和实际性。
结论
综上所述,LNG虽然具有一定的危险性,但这并不能掩盖LNG节能环保、高效清洁的巨大优势。在环境污染越来越严重的情况下,LNG 的出现,减少了环境污染改善了人们的生活环境捉进了经济的快速发展。LNG加气站的安全系统是一项复杂的系统,设计者要综合考虑各个方面的因素,根据具体情况做好防护措施,从而保证LNG 加气站的安全。
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论文作者:刘泓麟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/26
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