LNG储罐事故的危害及应急处置研究

(整期优先)网络出版时间:2023-06-29
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LNG储罐事故的危害及应急处置研究

霍燕霞

 拜城油气投资有限公司  新疆维吾尔自治区阿克苏区 842008

摘要:在石油化工以及天然气的工厂,机器设备常见故障、断水、断电、火灾、操作失误等事故情况下,会排出许多易燃易爆物品的有机废气。LNG储罐易发生泄漏、溢出、火灾和爆炸等事故,且容易导致储罐周围的土壤和水体污染,对环境造成不可挽回的损害,并造成巨大的经济损失,甚至导致重大人员伤亡。制定详细的人员疏散、消防、泄漏控制、人员防护和后续调查等应急响应措施,并定期进行演练,防患于未然。

关键词:LNG;储罐;事故

引言

LNG接收站储罐和管道操作温度约为-160 ℃,储罐投产前,需对其进行预冷,利用低温介质将其从环 境温度逐步冷却至操作温度。温降速率是预冷的关键控制指标,过大的温降速率可能导致储罐內罐损坏或 管道变形,带来重大经济损失和安全事故。储罐预冷过程为非稳态过程,难以精确模拟,实际工程中一 般通过调节低温冷却介质的流量与温度实现温降速率的远程控制,现场仅能手动操作。因此,储罐预冷是 接收站投产过程中风险最高的环节,对预冷工艺方案的可靠性和可操作性要求较高。

1液化天然气的概述

天然气主要是由地下有机物分解而成,甲烷是其中的主要成分,在常温常压的条件下,天然气主要以气体的形式存在,并且具备了无色无味的特点,不会产生腐蚀性或者毒性。天然气属于化石燃料的一种,要比空气更强,扩散速度非常快,不会出现沉积的情况。燃烧后的天然气会产生氮氧化物,所产生的温室效应气体含量较低,同时产生悬浮颗粒也非常少。如今,在世界范围内城市公共交通和工业燃料等领域,已经实现了对天然气的广泛应用,并且在近些年来逐步成为了一种重要的发电燃料。我国对于天然气的勘探仍然处于初期阶段,对于天然气的产量也在逐年的递增,但现有的产量仍然无法达到经济发展的要求。天然气的产地通常距离人口或者工业的集中区域较远,所以会受到长输干线成本的限制,不利于天然气的利用和发展。而液化天然气因为其所具备的众多优势,使得天然气的利用和发展具备了更多的路径,天然气在常温条件下无法对其进行压缩液化,需要将其储存在低温储存罐内,密度是标准状态下甲烷的600多倍,但体积能量密度仅为汽油的70%,非常方便于储存和运输。液化天然气因为有着便于储存、运输灵活的特点,所以常常被应用在城市输配气系统的调峰和扩容工作当中,相比于储气柜或者储气库有着很大的优势,再加上液化天然气所需要的投入较小,不容易受到外部因素的影响,所以液化天然气获得了迅速的发展。

2液化天然气安全隐患

液化天然气的安全隐患包括了翻滚现象、闪蒸现象以及蒸发现象等。当储罐当中的液化天然气所剩不多,那么就需要对其进行及时的补充,包括液化天然气制冷设备或者液化天然气运输车等等。如果注入的液化天然气密度与之前原有的液化天然气密度有所差距时,那么就会导致液化天然气分层的情况,在各层之间进行传质和传热的过程中会导致蒸发速度发生改变。在某种情况下,可能会加剧蒸发速度,从而出现了翻滚的情况,从而导致储罐中的压力超标。液化天然气翻滚是一种十分剧烈的蒸发现象,当储罐液化天然气出现明显分层时,那么因为上层液化天然气静压抑制效果会使得外部的容量穿入到其中,那么下层的液化天然气就无法实现及时的蒸发,从而导致下层液化天然气出现过度的饱和情况。当储罐上层液化天然气密度高于下层液化天然气密度,那么就可能会造成迅速蒸发的现象,最终造成翻滚,如果没有针对这种情况的预防措施,那么将可能出现严重的安全事故。

3LNG储罐事故的危害及应急处置

3.1气/液相泄漏处置措施

3.1.1小范围气/液相泄漏

从上风向或侧风向进入现场,与工艺人员确认后,组织实施扩散区喷雾水稀释驱赶。根据泄漏情况不同,及时启动相应固定消防设施,发泡效果调试合格后,实施液态流淌区高倍数泡沫覆盖,待灾情稳定后,组织人员对泄漏点实施堵漏。

3.1.2大范围气/液相泄漏

(1)LNG储罐发生较大气相泄漏,以泄压、关阀、放空等工艺措施为主,设置警戒区控制火源,直至达到本质安全的操作条件,应急处置才能终止。处置队伍使用移动式摇摆水炮稀释扩散气体,严禁直流水冲击扩散气体,严禁对低温储罐、容器、管线等设备喷水。(2)控制阀门、输送管线等发生液相泄漏,工艺采取关闭上、下游控制阀门等断料措施,控制LNG蒸发扩散范围和速度,为控制火源、设置警戒区、安全疏散、启动相应的应急预案创造条件。

3.2火灾处置措施

3.2.1初期火灾

LNG 为易燃易爆液体,一旦泄漏后遇到明火就会发生火灾或爆炸事故,火灾产生的高强度热辐射不仅对人员的生命安全产生威胁,同时会造成相邻储罐的失效,若不及时采取应急行动(灭火或冷却等)降低热辐射作用则极易引发事故的“多米诺效应”。LNG火灾的特点为火焰传播速度较快;质量燃烧速率大;火焰温度高、辐射热强;易形成大面积火灾,难于扑灭,因此应尽量避免 LNG 因泄漏导致火灾。(1)由于 LNG储罐的特殊要求,在液货舱内安装烟感和温感报警系统,需配备相应的防火管理中心 .(2)防火管理中心需至少配备 2 名有资质的专业消防人员对各部位的烟感和温感报警系统进行 24 小时的有效监控。(3)防火管理中心内需配备有线、无线通信设备,时刻能保持与外界的联络。(4)需要考虑LNG储罐移位对防火管理中心所处位置和设备的影响,等等。

3.2.2较大火灾或发生地震、海啸等自然灾害

由于地震、海啸等较大自然灾害或敌方的导弹袭击,导致管线、储罐出现瞬时破裂,引发LNG大面积低温泄漏事故时,应立即评估研判事故发展态势,启动应急预案,根据灾情发展趋势,相关单位和部门预警联动,进一步采取相关疏散、警戒措施,避免重大人员伤亡和财产损失。以发生事故的LNG储罐为中心,陆地半径按处置区1km、监控区3km、警戒区5km、安全区10km、海洋区按10海里范围进行划分,不同区域采取相应的防护等级与处置措施,及时疏散警戒区内人员,严控各种危险源。

3.3冻伤事故应急处置

LNG泄漏后,冻伤事故的影响范围与液池的扩展呈正相关,在泄漏方向的不规则区域内,人员均会受到不同级别的冻伤。发生冻伤事件时,应协助伤员尽快离开低温环境,帮助其脱去湿冷的衣服与鞋袜,换上干燥的衣物。用温水浸泡患处,之后用柔软毛巾按摩局部。冻伤处若起泡,需将水泡内的液体引出,同时涂抹冻疮膏、消炎药膏等。若人员全身冻僵,则需要协助其脱去湿冷衣裤,用被褥保暖,使其尽快恢复正常体温,并送至医疗指定地点。

3.4窒息事故应急处置

当人员发生窒息伤害时,救援人员应立刻启动应急设施,必须立即使用隔离式氧气呼吸保护器,将窒息人员转移至空气流动处。同时,医护人员进行现场急救。若窒息人员口腔中有异物,应立即清除异物;若伤员出现昏迷以及呼吸停止现象,应立刻采取人工呼吸与心肺复苏措施,同时加大作业场所通风换气。在施救过程中,医护人员应同时联系附近医院进行急救。

结束语

LNG储罐的安全风险管理是一项全过程、全方位、全天候、全员参与的工作,而LNG储罐的建设又处在快速发展时期,因此进行LNG储罐的安全风险管理具有重要的现实意义。LNG储罐事故对环境、健康和经济都会带来巨大的影响,处置时,应以“小兵团作战”为原则,做好应急响应和初期管控,以工艺措施为主,切忌参战力量过于靠近储罐事故区域,日常也应不断加强技术研究和演习演练,努力提升事故的应急处置能力。

参考文献

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[2]梁东,刘梦烨,霍守涛.LNG全容储罐建造成本控制及成本控制方法的探讨[J].工程造价管理,2018(5):59-65.

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