液化天然氣接收站在卸船、接收、儲(chǔ)存及氣化過程中影響安全的主要因素是火災(zāi)爆炸,次要因素包括低溫凍傷、噪聲、觸電及機(jī)械傷害等。一、LNG的泄漏液化天然氣生產(chǎn)過程中發(fā)生的火災(zāi)爆炸或低溫凍傷等安全事故多因LNG泄漏(或溢出)引起,LNG泄漏能使現(xiàn)場(chǎng)的人員處于非常危險(xiǎn)的境地。這些危害包括低溫灼燒、凍傷、體溫降低、肺部傷害、窒息等。當(dāng)蒸氣云團(tuán)被點(diǎn)燃發(fā)生火災(zāi)時(shí),熱輻射也將對(duì)人體造成傷害。如果系統(tǒng)或設(shè)備發(fā)生LNG溢出或泄漏,LNG在短時(shí)間內(nèi)將產(chǎn)生大量的蒸氣。與空氣形成可燃的混合物,并將很快擴(kuò)散到下風(fēng)處。于是,產(chǎn)生LNG溢出的附近區(qū)域均存在發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性。LNG蒸氣受熱以后,密度小于空氣,有利于快速擴(kuò)散到高空大氣中。蒸氣擴(kuò)散的距離與初始溢出的數(shù)量、持續(xù)的時(shí)間、風(fēng)速和風(fēng)向、地形,以及大氣的溫度和濕度有關(guān)。從對(duì)LNG溢出的研究表明:風(fēng)速比較高時(shí),能很快地驅(qū)散LNG蒸氣云團(tuán);風(fēng)速較低(或無風(fēng))時(shí),蒸氣云團(tuán)主要聚集在泄漏點(diǎn)附近。移動(dòng)的蒸氣云團(tuán)容易產(chǎn)生燃燒的區(qū)域,主要是在可見氣團(tuán)的周圍,因?yàn)檫@些區(qū)域內(nèi)的部分混合氣體處于燃燒范圍之內(nèi)。LNG泄漏屬于一種比較嚴(yán)重的事故,由設(shè)備的損壞或操作失誤等原因引起。正確評(píng)估LNG的溢出以及蒸氣云的產(chǎn)生與擴(kuò)散,是有關(guān)安全的一個(gè)重要問題。溢出的LNG蒸發(fā)速度非?？?形成大量的蒸氣云。蒸氣云將四處擴(kuò)散,比較危險(xiǎn)的情況是遇到火源產(chǎn)生火災(zāi)。因?yàn)檎魵獾臄?shù)量多,溢出的LNG能不斷地蒸發(fā)和擴(kuò)散。在蒸氣擴(kuò)散的過程中,如果遇到有風(fēng)的情況,火災(zāi)可能迅速蔓延。而且火災(zāi)本身也能產(chǎn)生強(qiáng)勁的空氣對(duì)流。因此,在考慮人員和設(shè)備的安全問題時(shí),應(yīng)重視風(fēng)和火相互作用的影響。最危險(xiǎn)的情況是由于燃燒產(chǎn)生強(qiáng)烈的空氣對(duì)流,能對(duì)LNG設(shè)備造成進(jìn)一步的損壞,擴(kuò)大事故的嚴(yán)重性。(一)LNG泄漏危害分析LNG的泄漏可以分為泄漏到地面和水面兩種情況。1.LNG泄漏到地面主要是指陸地上的LNG系統(tǒng),因設(shè)備或操作原因,使LNG泄漏到地面。由于LNG與地面之間存在較大的溫差,LNG將吸收地面的熱量迅速氣化。這是一個(gè)非?？焖俚臍饣^程,初期的氣化率很高,只有當(dāng)土壤中的水分被凍結(jié)以后,土壤傳遞給LNG的熱量逐漸地減少,氣化速率才開始下降。另外,周圍空氣的傳導(dǎo)和對(duì)流,以及太陽輻射也會(huì)增加LNG的氣化速率。在考慮系統(tǒng)或設(shè)施的安全性問題時(shí),應(yīng)考慮兩方面的問題:首先是設(shè)備本身,在萬一發(fā)生泄漏的情況下,設(shè)備周圍應(yīng)具備有限制LNG擴(kuò)散的設(shè)施(圍堰或蓄液池),應(yīng)使LNG影響的范圍盡可能縮小;其次是LNG溢出后,抑制氣體發(fā)生的速率及影響的范圍。圍堰是用于液化天然氣儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏時(shí),防止LNG擴(kuò)散的設(shè)施。圍堰內(nèi)的容積應(yīng)足夠容納儲(chǔ)罐內(nèi)的液態(tài)天然氣。在某些設(shè)計(jì)中,則在儲(chǔ)罐周圍的地面采用低熱導(dǎo)率的材料,如用具有隔熱作用的水泥圍起來,以減少蒸發(fā)的速率。另一種減少蒸發(fā)速率的安全措施是圍繞圍堰,安裝有固定的泡沫發(fā)生器,在發(fā)生LNG溢出時(shí),泡沫發(fā)生器噴出泡沫,泡沫覆蓋在圍堰中的LNG上面,可以減少來自空氣的熱量,降低LNG蒸氣產(chǎn)生的速率。目前有一些新的設(shè)計(jì)理念,儲(chǔ)罐周圍不設(shè)圍堰。LNG儲(chǔ)罐安裝在一鋼筋混凝土的撲殼內(nèi),內(nèi)罐通常使用9Ni鋼制造。如果內(nèi)罐發(fā)生溢出或泄漏,泄漏的液體包含在水泥外殼的內(nèi)部,液體表面暴露于空氣的面積相對(duì)很小,氣體產(chǎn)生的速度比LNG在圍堰內(nèi)要小得多。比較危險(xiǎn)的是LNG氣體在飄散的過程中,可能在途中遇到點(diǎn)火源,然后產(chǎn)生燃燒,火焰順著蒸氣云往回蔓延到蒸氣發(fā)生點(diǎn),對(duì)設(shè)施具有潛在的毀壞作用。2.LNG泄漏到水面LNG在水面上產(chǎn)生溢出時(shí),水面會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動(dòng),并形成少量的冰。氣化的情況與LNG泄漏到地面差不多,當(dāng)然,溢出到水面的蒸發(fā)速度要快得多。而且水是一個(gè)無限大的熱源,水的流動(dòng)性為L(zhǎng)NG的氣化提供了穩(wěn)定的熱量。有關(guān)的LNG工業(yè)機(jī)構(gòu)和航運(yùn)安全代理機(jī)構(gòu),對(duì)LNG在水上泄漏的情況進(jìn)行了深入地研究。根據(jù)有關(guān)的報(bào)道,LNG泄漏到水面的蒸發(fā)速率0.181kg/(m2·s),基本上不受時(shí)間的影響。LNG泄漏到水面上,最重要的安全問題是蒸氣云的形成和引起火災(zāi)的可能性。在空曠的地方,LNG產(chǎn)生的蒸氣云一般不會(huì)產(chǎn)生爆炸,但有可能引起燃燒和快速蔓延的火災(zāi)。蒸氣云產(chǎn)生以后,主要有兩個(gè)方面的問題:一是蒸氣云隨著風(fēng)向的擴(kuò)散,如果在下風(fēng)方向存在高溫?zé)嵩椿蚧鹪?就有可能點(diǎn)燃這些可燃?xì)怏w的云團(tuán);二是天然氣云團(tuán)被點(diǎn)燃后,火焰的擴(kuò)散及火焰產(chǎn)生的熱流將點(diǎn)燃飄逸的天然氣云團(tuán)。蒸氣云團(tuán)在大氣中的擴(kuò)散是個(gè)令人關(guān)注的問題。一旦發(fā)生類似的事故以后,需要利用氣象學(xué)方面的技術(shù),對(duì)可能擴(kuò)散到的區(qū)域提前進(jìn)行預(yù)報(bào),預(yù)先采取防火和防空氣污染的措施。表6-5列出了LNG和液氮在水面的蒸發(fā)量和熱流范圍。表6-5LNG和液氮在水面的蒸發(fā)量和熱流范圍蒸發(fā)條件蒸發(fā)率[kg/(m2·s)]熱流密度/(103W/m2)最大值平均值最大值平均值LNG水面蒸發(fā)0.229~0.3030.146~0.195132.5~176.684.9~113.3LNG冰上蒸發(fā)0.332~0.7320.171~0.190192.4~328.199.1~123.0液氮水面蒸發(fā)0.11~0.3420.063~0.17130.3~68.112.62~34.1(二)LNG泄漏后的蒸氣擴(kuò)散對(duì)LNG的泄漏,希望能夠預(yù)測(cè)LNG蒸氣量與溢出距離和溢出時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。這樣可以通過用溢出的流量和時(shí)間來預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的區(qū)域。預(yù)測(cè)首先要估計(jì)溢出發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的蒸氣量,有突然溢出和逐步溢出之分。突然溢出后,LNG的蒸發(fā)速率隨著時(shí)間的增加而減少。逐步溢出的LNG則像在溢出到?jīng)]有限制的水面上一樣,蒸發(fā)很快。特別要考慮溫度較低的蒸氣,因密度比空氣大,流出圍堰后會(huì)四處彌散。LNG蒸氣充滿圍堰后,然后會(huì)流出圍堰,所需的時(shí)間要等于或大于達(dá)到穩(wěn)定蒸發(fā)的時(shí)間。蒸氣在達(dá)到穩(wěn)定蒸發(fā)后流出圍堰區(qū)。蒸氣也有可能在充滿圍堰前,密度就已經(jīng)減小,能上升擴(kuò)散到空氣中,這是比較理想的情況。泄漏后蒸氣量與泄漏距離和溢出時(shí)間的關(guān)系由LNG蒸氣的產(chǎn)生速率、圍堰等限制建筑的結(jié)構(gòu)形式、大氣條件,包括風(fēng)速、垂直溫度梯度及濕度等決定。LNG蒸氣的擴(kuò)散與空氣流動(dòng)的情況有關(guān)。無風(fēng)條件下的擴(kuò)散,比較重的LNG蒸氣受熱上升前,只有少量的LNG蒸氣與空氣混合。蒸氣從與之接觸的地面、太陽輻射中獲取能量,同時(shí)冷凝和凍結(jié)大氣中的水分。濕空氣形成了可見的蒸氣團(tuán)。在無風(fēng)條件下模擬LNG蒸氣擴(kuò)散的數(shù)學(xué)模型顯示:高含量的LNG蒸氣聚集在溢出點(diǎn)附近,隨后由于溫度上升,密度減小,空氣的浮力作用使之?dāng)U散。溢出流量比較小的情況下,蒸氣逐漸擴(kuò)散和消失,而溢出流量很大時(shí),蒸氣擴(kuò)散越來越嚴(yán)重。當(dāng)蒸氣受熱后,開始上升,在上升過程中與空氣混合。有風(fēng)的條件下擴(kuò)散時(shí),LNG蒸氣團(tuán)被流動(dòng)的空氣帶走,向下風(fēng)方向移動(dòng)?？諝鈱NG蒸氣從溢出處帶走的過程很復(fù)雜。在大氣中,空氣與溫度很低的LNG蒸氣混合,以及LNG蒸氣被空氣加熱和混合氣體變輕的過程也是很復(fù)雜的,和風(fēng)速、垂直溫度梯度、障礙物情況有關(guān)。雖然過程比較復(fù)雜,但也可以用數(shù)學(xué)模型來模擬。有些研究人員用數(shù)學(xué)模型模擬了大型圍堰區(qū)LNG溢出后,產(chǎn)生的蒸氣順風(fēng)擴(kuò)散的情況。同樣,在水面上的無限制泄漏的情況也可以模擬。風(fēng)速和垂直溫度梯度的共同作用,影響LNG蒸氣的水平和垂直的擴(kuò)散。LNG蒸氣在擴(kuò)散的過程中,溫度倒置(指空氣上部的溫度比靠近地面的溫度高),較低的風(fēng)速將使混合過程變慢,并增加順風(fēng)方向的漂移距離。(三)LNG泄漏的預(yù)防焊縫、閥門、法蘭和與儲(chǔ)罐壁連接的管路等,是LNG容易產(chǎn)生泄漏的地方。當(dāng)LNG從系統(tǒng)中泄漏出來時(shí),冷流體將周圍的空氣冷卻至露點(diǎn)以下,形成可見霧團(tuán)。通過可見的蒸氣云團(tuán)可以觀測(cè)和判斷有LNG的泄漏。當(dāng)發(fā)現(xiàn)泄漏后,應(yīng)當(dāng)迅速判斷裝置是否需要立即停機(jī),還是在不停機(jī)的情況下可將泄漏處隔離和修復(fù),事先應(yīng)當(dāng)制定評(píng)估泄漏的標(biāo)準(zhǔn)并決定相應(yīng)的措施。另外,安全規(guī)程中必須防止人員接近泄漏的流體或冷蒸氣,并盡量減少蒸氣接近火源。工廠應(yīng)當(dāng)安裝柵欄、警告標(biāo)志、可燃?xì)怏w檢測(cè)器等設(shè)備。1.管路閥門的泄漏閥門是比較容易漏泄的部件。雖然LNG系統(tǒng)的閥門都是根據(jù)低溫憊件設(shè)計(jì)的,但當(dāng)系統(tǒng)在工作溫度下被冷卻后,金屬部分會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的收縮,管路閥門可能產(chǎn)生泄漏。需要充分考慮這種泄漏的可能性應(yīng)對(duì)措施,并安裝必需的設(shè)備。另外,為了在冷卻過程中操作調(diào)節(jié)這些部件,應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備相應(yīng)的工具和服裝?？傊?暴露在外部的LNG設(shè)備上的閥門,可以通過閥門上異常結(jié)霜來判斷是否出現(xiàn)泄漏。日常的檢測(cè)可以有效地防止液體的泄漏。2.輸送軟管和連接處的泄漏LNG從容器向外輸送時(shí),LNG在管路中流動(dòng),并有蒸氣回流。由于溫度很低,造成管路螺紋或法蘭連接處的泄漏。在使用軟管輸送LNG的情況下,軟管本身也可能產(chǎn)生泄漏。柔軟的軟管必須通過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的壓力測(cè)試,并在使用前對(duì)每根管路進(jìn)行檢查,盡量減少泄漏發(fā)生的可能性。當(dāng)輸送管萬一發(fā)生泄漏時(shí),應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)拇胧⑿孤┨幎伦?或切斷輸送,更換泄漏部件。同時(shí),個(gè)人安全保護(hù)和防止蒸氣點(diǎn)燃等措施也要同時(shí)啟動(dòng)。3.氣相管路的泄漏在天然氣液化、存儲(chǔ)、氣化等流程中,液化流程使用的制冷劑也有可能產(chǎn)生泄漏。連接液化部分和儲(chǔ)罐的管路。、氣體回流管路及氣化環(huán)路都可能產(chǎn)生漏泄。當(dāng)氣化器及其控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),冷氣體和液體會(huì)進(jìn)入普通溫度下運(yùn)行的管路,造成設(shè)備的損壞,此時(shí)應(yīng)當(dāng)采取預(yù)防措施,使其能夠迅速隔離產(chǎn)生泄漏的管路和氣化器,同時(shí)采取緊急控制措施,阻止液體繼續(xù)流入氣化器。冷氣體的泄漏主要發(fā)生在焊縫、閥門、法蘭、接頭和容器與管路的連接處。在一個(gè)封閉空間中,大量的泄漏有可能使工作人員產(chǎn)生窒息的危險(xiǎn)。當(dāng)冷氣體泄漏后,應(yīng)當(dāng)像處理液體泄漏一樣采取應(yīng)對(duì)措施。這些措施包括:關(guān)閉系統(tǒng)、隔絕泄漏區(qū)域、保護(hù)人身安全、隔離火源并盡快將蒸氣云團(tuán)驅(qū)散。在離火源很近的區(qū)域(如使用燃燒設(shè)備的氣化器),應(yīng)當(dāng)設(shè)置快速關(guān)閉系統(tǒng)。除了安裝自動(dòng)裝置防止冷氣體或液體進(jìn)入外輸管路系統(tǒng)外,氣化器還應(yīng)當(dāng)安裝可燃?xì)怏w檢測(cè)器、燃燒傳感器、自動(dòng)干粉滅火器等設(shè)備。(四)LNG泄漏的控制如果LNG蒸氣在室內(nèi)發(fā)生泄漏,通風(fēng)和消除點(diǎn)火源是首要的措施。LNG工廠中使用通風(fēng)機(jī)連續(xù)的通風(fēng),將LNG蒸氣排出。除了引出蒸氣外,風(fēng)機(jī)可以使蒸氣與周圍的空氣加速混合,因此促進(jìn)了蒸氣團(tuán)的受熱與擴(kuò)散。在封閉區(qū)域,當(dāng)使用CO2滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火時(shí),要關(guān)閉通風(fēng)的風(fēng)機(jī)。維護(hù)結(jié)構(gòu)和溢流通道可以抑制蒸氣的擴(kuò)散。LNG溢出如果發(fā)生,應(yīng)該首先控制溢出的液體和閃蒸的蒸氣,控制LNG液體的遷移和抑制已點(diǎn)燃的火源的擴(kuò)散。維護(hù)結(jié)構(gòu)和溢流通道的設(shè)計(jì),由溢流區(qū)域和溢流產(chǎn)生危險(xiǎn)的可能性來確定。當(dāng)LNG蒸氣云團(tuán)中沒有點(diǎn)火源,操作人員和設(shè)備只有被低溫液體損害的危險(xiǎn),這是比較理想的情況。如果LNG流到未包復(fù)防護(hù)材料的設(shè)備或構(gòu)件表面,將快速氣化。LNG在表面流動(dòng)幾分鐘,物體被冷卻以后,LNG的蒸發(fā)率會(huì)有所降低。還可以采用混凝土或泥土等材料建造圍堰,或修成溝渠,或其他形式的防護(hù)結(jié)構(gòu),將溢出的LNG限制在一定的范圍內(nèi),不讓其任意流淌,可以大幅度地減少LNG的蒸發(fā)。溢出的LNG被限制在圍堰或溝渠之內(nèi),減小暴露的LNG表面與空氣的對(duì)流換熱,也可以降低蒸發(fā)量。采用高膨脹率泡沫滅火劑噴灑到LNG液面,使LNG的液面與空氣隔離,能有效地降低LNG表面的氣化率。LNG的氣化速度降低,可以減小可燃?xì)怏w覆蓋的范圍。然而,采用這些方法以后,也將延長(zhǎng)LNG存在的時(shí)間。根據(jù)溢出的LNG是否靠近火源和是否會(huì)產(chǎn)生一些潛在的低溫傷害等因素,綜合考慮是否有必要采用泡沫滅火劑。在少數(shù)場(chǎng)合,溢出的LNG數(shù)量較多的情況下,如果周圍是比較安全的地帶,也許有必要特意將它們點(diǎn)燃,使它們快速氣化。當(dāng)然需要分析清楚短期加速氣化和長(zhǎng)期緩慢氣化不同的危險(xiǎn)性。

二、火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性(一)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析液化天然氣卸船、接收、儲(chǔ)存及氣化過程的火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類。液化天然氣火災(zāi)的特點(diǎn)有:火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性大;火焰溫度高、輻射熱強(qiáng);易形成大面積火災(zāi);具有復(fù)燃、復(fù)爆性。火災(zāi)爆炸多因泄漏引起。液化天然氣卸船、儲(chǔ)存、輸送、裝車及氣化過程中存在的主要泄漏事故包括:LNG船上儲(chǔ)罐管道及閥門發(fā)生泄漏;LNG卸船作業(yè)過程中發(fā)生的泄漏;LNG儲(chǔ)罐罐頂管道及閥門發(fā)生的泄漏;低壓/高壓泵和高壓外輸設(shè)備發(fā)生的泄漏;LNG裝車過程中發(fā)生的泄漏;接收站及碼頭上LNG輸送管線發(fā)生的泄漏。液化天然氣一旦從儲(chǔ)罐或管道泄漏,一小部分立即急劇氣化成蒸氣,剩下的泄漏到地面,沸騰氣化后與周圍的空氣混合成冷蒸氣霧,在空氣中冷凝形成白煙,再稀釋受熱后與空氣形成爆炸性混合物。形成的爆炸性混合物若遇到點(diǎn)火源,可能引發(fā)火災(zāi)及爆炸。液化天然氣泄漏后形成的冷氣體在初期比周圍空氣濃度大,易形成云層或?qū)恿?。泄漏的液化天然氣的氣化量取決于土壤、大氣的熱量供給,剛泄漏時(shí)氣化率很高,一段時(shí)間以后趨近于一個(gè)常數(shù),這時(shí)泄漏的液化天然氣就會(huì)在地面上形成一種液流。若無圍護(hù)設(shè)施,則泄漏的液化天然氣就會(huì)沿地面擴(kuò)散,遇到點(diǎn)火源可引發(fā)火災(zāi);事故狀態(tài)時(shí)設(shè)備的安全釋放設(shè)施排放的液化天然氣遇到點(diǎn)火源,也可能引發(fā)火災(zāi)。液化天然氣卸船、儲(chǔ)存、輸送及氣化過程中產(chǎn)生的火災(zāi)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,被點(diǎn)燃產(chǎn)生的池火災(zāi);(2)LNG儲(chǔ)罐、輸送設(shè)施、管線內(nèi)LNG泄漏及天然氣管道泄漏時(shí)被點(diǎn)燃產(chǎn)生的噴射火災(zāi);(3)LNG/天然氣泄漏后形成的LNG蒸氣云被點(diǎn)燃產(chǎn)生的閃火;(4)障礙/密閉空間內(nèi)(如外輸裝置區(qū))LNG蒸氣云被點(diǎn)燃產(chǎn)生的蒸氣云爆炸事故。LNG接收站的海水電解過程的火災(zāi)危險(xiǎn)性也屬于甲類。由于海水電解過程中會(huì)產(chǎn)生易燃易爆的氫氣,若氫氣泄漏到操作環(huán)境中,遇到點(diǎn)火源可能引起火災(zāi)爆炸危害。(二)火災(zāi)危險(xiǎn)分類接收站各區(qū)域的生產(chǎn)類別及建筑物定類見表6-6。表6-6生產(chǎn)裝置的火災(zāi)危險(xiǎn)分類項(xiàng)目名稱主要易燃易爆物料火災(zāi)危險(xiǎn)類別接收站工藝部分LNG卸料LNG甲BOG返回LNG、天然氣甲LNG儲(chǔ)存LNG甲BOG回收天然氣甲LNG輸送LNG甲低壓泵LNG甲高壓泵LNG甲再冷凝器LNG甲高壓氣化LNG、天然氣甲裝車系統(tǒng)LNG甲高壓天然氣送出天然氣甲火炬天然氣燃料氣系統(tǒng)天然氣甲公用工程工藝海水系統(tǒng)戊生產(chǎn)水系統(tǒng)戊生活水系統(tǒng)戊儀表空氣及壓縮空氣系統(tǒng)戊氮?dú)庀到y(tǒng)戊污水處理系統(tǒng)戊供配電系統(tǒng)丙輔助工程行政樓民用建筑控制樓丙總變電所丙碼頭控制及配電室丙維修間及倉庫丁儲(chǔ)油庫丙化學(xué)品庫戊廢品庫戊消防站及醫(yī)療中心民用建筑食堂民用建筑門衛(wèi)民用建筑(三)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分接收站輸入的液化天然氣,經(jīng)氣化后將氣態(tài)天然氣通過輸氣干線向各用戶送氣。液化天然氣為氣態(tài)爆炸性混合物屬于ⅡA級(jí),溫度組別為B。根據(jù)GB50058—92《爆炸和危險(xiǎn)環(huán)境電氣裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》及IEC79-10、IP15的規(guī)定,液態(tài)和氣態(tài)天然氣在處理,轉(zhuǎn)運(yùn)和儲(chǔ)存過程中產(chǎn)生燃燒、爆炸、窒息的危險(xiǎn),考慮其出現(xiàn)的泄漏頻繁程度和持續(xù)時(shí)間及通風(fēng)條件下來劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。由于工藝措施、設(shè)備制造及自動(dòng)化水平較高,在日常運(yùn)行時(shí)很少出現(xiàn)爆炸危險(xiǎn)氣體混合物,即使出現(xiàn)也僅為短時(shí)存在。另外,由于采用露天化布置,通風(fēng)情況良好。按相關(guān)規(guī)范的規(guī)定LNG儲(chǔ)罐及容器內(nèi)為爆炸危險(xiǎn)區(qū)域0區(qū),儲(chǔ)存LNG的容器及輸送LNG的泵、管線的周圍一定范圍內(nèi)為爆炸危險(xiǎn)區(qū)域1區(qū)及2區(qū)。(四)主要火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)物料的危害特性主要火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)物料的危害特性見表6-7。表6-7主要火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)物料的危害特性物質(zhì)名稱自燃點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)密度爆炸極限/%(體積)最易燃爆濃度/%(體積)火災(zāi)危險(xiǎn)分類天然氣———5.3~15—甲類氫氣510—0.08994.1~74.224甲類三、低溫、噪聲及其他危害分析(一)低溫危害液化天然氣是以-162℃的低溫儲(chǔ)存,因此在液化天然氣的儲(chǔ)存、裝車及輸送過程中可能造成的低溫危害包括:(1)人體接觸泄漏的液化天然氣可因低溫而造成凍傷;(2)泄漏的低溫液化天然氣可造成設(shè)備或建筑物材料損壞而導(dǎo)致次生災(zāi)害;(3)液化天然氣存儲(chǔ)設(shè)備由于吸熱,液態(tài)天然氣氣化后可能引起設(shè)備超壓而帶來危險(xiǎn)。(二)噪聲危害接收站生產(chǎn)過程中的主要噪聲源包括:(1)壓縮機(jī)以及泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)噪聲;(2)電機(jī)所產(chǎn)生的電磁噪聲;(3)氣體在開停車以及事故放空時(shí)所產(chǎn)生的噪聲;(4)高速氣流或兩相管路所引起的管道振動(dòng)噪聲;(5)調(diào)節(jié)閥引起的噪聲。噪聲源詳細(xì)情況見表6-8。表6-8噪聲源一覽表主要噪聲源數(shù)量噪聲級(jí)/dB(A)發(fā)生規(guī)律治理措施BOG壓縮機(jī)290~110連續(xù)隔聲、消聲高壓輸送泵680~95連續(xù)減震高壓海水泵680~95連續(xù)隔聲、減震生產(chǎn)生活水泵380連續(xù)隔聲、減震高壓消防水泵280間斷隔聲、減震儀表空氣壓縮機(jī)190~110連續(xù)隔聲、消聲火炬190~110間斷消聲這些噪聲若不加以治理,高噪聲可能危及操作人員的健康。(三)其他危害1.機(jī)械傷害碼頭作業(yè)人員(包括工作船碼頭作業(yè)人員)在解、系船舶纜繩,移動(dòng)卸料臂及檢修過程中搬運(yùn)管道、拆接法蘭等,有可能發(fā)生手指被絞、擰、壓等事故;站場(chǎng)內(nèi)的作業(yè)人員在作業(yè)過程中,與許多機(jī)械設(shè)備,特別是高速轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備(如泵、機(jī)床等)接觸機(jī)會(huì)較多,也易發(fā)生絞、擰、壓之類的機(jī)械傷害事故。2.落水淹溺碼頭作業(yè)人員(尤其是水手)在解、系船舶纜繩,操作卸料臂,通過棧橋,巡視碼頭作業(yè)現(xiàn)場(chǎng),以及上、下LNG船時(shí),有可能會(huì)發(fā)生落水淹溺事故,作業(yè)環(huán)境不良時(shí)(如大風(fēng)、大浪天氣及夜間),這種事故發(fā)生的可能性會(huì)增大。由于碼頭工作平臺(tái)離水面較高且水較深,人員一旦落水,后果比較嚴(yán)重。3.物體打擊事故物體打擊事故主要發(fā)生在碼頭前沿,如水手在解、系船舶纜繩時(shí),纜繩突然斷裂,發(fā)生物體打擊事故,此類事故國內(nèi)碼頭曾多次發(fā)生;另外,碼頭工作面上,卸料臂上的大塊冰塊融化墜落,如下方正好有作業(yè)人員,也會(huì)出現(xiàn)物體打擊事故。4.觸電事故接收站內(nèi)設(shè)有總變電所,在碼頭區(qū)設(shè)一碼頭變電所,另外還有很多用電設(shè)備。如果設(shè)計(jì)不當(dāng)、防護(hù)措施不到位或操作失誤,有可能引起觸電事故,另外,接收站內(nèi)作業(yè)人員如果違章私拉亂設(shè)用電設(shè)備,也極有可能發(fā)生觸電事故和火災(zāi)爆炸事故。5.化驗(yàn)室試劑危害本工程接收站內(nèi)設(shè)有一化驗(yàn)室,內(nèi)有相當(dāng)多的化學(xué)藥劑,其中有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑等,強(qiáng)酸、強(qiáng)堿在洗滌玻璃器皿時(shí),在使用過程中有可能會(huì)濺灑到作業(yè)人員手上、眼睛上或身上,燒灼皮膚,造成傷害;另外,一些有機(jī)溶劑有毒,如氯仿,對(duì)人體有輕度危害。6.窒息危害高濃度的天然氣可使人因缺氧而產(chǎn)生窒息。

篇2:液化天然氣接收站安全檢測(cè)措施

在有可燃?xì)怏w、火焰、煙、高溫、低溫等潛在危險(xiǎn)存在的地方,安裝一些必要的探測(cè)器,對(duì)危險(xiǎn)狀況進(jìn)行預(yù)報(bào),可以使工作人員能及時(shí)采取緊急處理措施。按照國標(biāo)GB50183的規(guī)定,LNG工廠(接收站)應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),,該系統(tǒng)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116執(zhí)行。通常設(shè)置一套火災(zāi)報(bào)警及氣體探測(cè)系統(tǒng)(F&GS),該系統(tǒng)包括設(shè)置在主控室的F&GS主控盤和事故打印機(jī),設(shè)置在消防站內(nèi)的F&GS復(fù)示盤,設(shè)置在碼頭控制室的F&GS區(qū)域控制盤。按照各部位的特點(diǎn)配置可燃?xì)怏w探測(cè)器;泄漏探測(cè)器(低溫探測(cè)器);火焰探測(cè)器;感溫探測(cè)器;感煙探測(cè)器;手動(dòng)報(bào)警按鈕;電動(dòng)警笛;警鈴和工業(yè)電視系統(tǒng)。每一個(gè)檢測(cè)器都要與自動(dòng)停機(jī)系統(tǒng)相連,在發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)能自動(dòng)起作用。一、可燃?xì)怏w檢測(cè)器火災(zāi)報(bào)警及氣體探測(cè)系統(tǒng)必須對(duì)LNG的泄漏進(jìn)行監(jiān)測(cè)?？梢酝ㄟ^觀察、檢測(cè)儀器或兩者綜合使用。白天LNG發(fā)生溢出,可以通過產(chǎn)生的蒸氣云團(tuán)看見。然而,在晚上及照明不好的情況下就不容易看清楚。如果僅僅依靠人工觀察來檢測(cè)泄漏,顯然是不夠的。對(duì)于比較大的LNG裝置,應(yīng)當(dāng)安裝可燃?xì)怏w檢測(cè)裝置,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)測(cè)。在最有可能發(fā)生泄漏的位置安裝傳感器。當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)探測(cè)到空氣中可燃?xì)怏w的含量達(dá)到最低可燃范圍下限(LEL)的10%~25%時(shí),將向控制室發(fā)出警報(bào)?？刂剖业娜藛T確定應(yīng)對(duì)措施并發(fā)出控制命令。在一些關(guān)鍵的地方,當(dāng)含量達(dá)到燃燒下限(LEL)的25%時(shí),會(huì)自動(dòng)切斷整個(gè)系統(tǒng)?？几械絃NG裝置有限的人員配備和可燃?xì)怏w的存在,有必要設(shè)置實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),連續(xù)地進(jìn)行監(jiān)控,消除人為的疏忽和大意的可能性。對(duì)于比較小的裝置,由于系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單,產(chǎn)生泄漏的可能性較小,因此沒有必要安裝過多的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。經(jīng)驗(yàn)證明,工作人員的誤操作,經(jīng)常引起這些系統(tǒng)誤報(bào)警,發(fā)出一些不必要的警報(bào)。應(yīng)正確分析警報(bào)器及傳感器的安裝位置和可燃?xì)怏w源的位置,并對(duì)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行有效的定期保養(yǎng)。每一個(gè)可燃?xì)怏w檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)出的警報(bào),控制室或操作臺(tái)的工作人員都要能聽得到和看得見,除此之外,氣體泄漏的區(qū)域也應(yīng)能昕到警報(bào)聲。氣體檢測(cè)系統(tǒng)安裝后要進(jìn)行測(cè)試,并符合有關(guān)的要求。有LNG設(shè)備或管道等設(shè)施的建筑都應(yīng)安裝可燃?xì)怏w檢測(cè)系統(tǒng),當(dāng)可燃?xì)怏w在空氣中的含量達(dá)到一定的程度就能發(fā)出警報(bào)。可燃?xì)怏w傳感器的靈敏度要有合適的等級(jí)。安裝區(qū)域和相關(guān)的檢測(cè)器靈敏度等級(jí)分類如下:(1)沒有可燃?xì)怏w設(shè)備的區(qū)域。主要是辦公區(qū)。這些區(qū)域的檢測(cè)器應(yīng)當(dāng)非常靈敏,當(dāng)檢測(cè)到氣體后發(fā)出警報(bào)。(2)可能含有被檢測(cè)氣體的區(qū)域。這里的傳感器在較低含量下(最低可燃極限的10%~20%)發(fā)出警報(bào)。這種區(qū)域主要是在一般操作時(shí),可能含有天然氣。(3)很有可能含有被檢測(cè)氣體的區(qū)域。在這些區(qū)域中,當(dāng)氣體達(dá)到危險(xiǎn)程度(最低可燃極限的20%~50%)時(shí)發(fā)出警報(bào)。該工作區(qū)可能有自動(dòng)切斷系統(tǒng),因此在檢測(cè)到可燃性氣體后有兩種選擇:每隔30s發(fā)出一聲報(bào)警,并切斷整個(gè)設(shè)備運(yùn)行;或者只是發(fā)出警報(bào),警告工作人員。這些區(qū)域主要是安裝壓縮機(jī)和氣體渦輪機(jī)的廠區(qū)、LNG車補(bǔ)給燃料處和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等部位。在一些危險(xiǎn)性比較大的區(qū)域,應(yīng)合理地安裝監(jiān)測(cè)器,這些區(qū)域如下:(1)靠近LNG或天然氣的設(shè)備。特別是容易發(fā)生泄漏的設(shè)備周圍。(2)靠近火源或火源的空氣入口處,如建筑和鍋爐的進(jìn)風(fēng)口。(3)地勢(shì)較低區(qū)域。包括LNG蒸氣或液體容易聚集的地方,LNG蒸氣在受熱上升前,將向地形較低的區(qū)域聚集。(4)地勢(shì)高的區(qū)域。受熱的LNG蒸氣將聚集在這些地方,包括泄漏設(shè)備上方的封閉區(qū)域的天花板下。主要是靠近有LNG或LNG蒸氣泄漏危險(xiǎn)的區(qū)域。因此建筑物應(yīng)沒有空氣不易流通的死角。在LNG接收站的碼頭、LNG儲(chǔ)罐罐頂?shù)牡蛪篖NG輸送泵、再凝器、高壓輸出泵區(qū)、開架式氣化器、計(jì)量站、尾氣排放、BOG壓縮機(jī)、火炬分液罐、燃料氣分液罐、LNG收集池和汽車槽車裝車站等部位都應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)器。二、火焰檢測(cè)器火焰檢測(cè)器有紫外線(uV)火焰檢測(cè)器和紅外線(IR)火焰檢測(cè)器、檢測(cè)熱輻射產(chǎn)生的熱量。火焰產(chǎn)生的輻射能通過紫外線和紅外線探測(cè)器的波長(zhǎng)信號(hào)來檢測(cè)。當(dāng)輻射達(dá)到一定的程度后,會(huì)發(fā)出警報(bào)。應(yīng)該注意的是某些光源可能導(dǎo)致誤報(bào)警,如焊接產(chǎn)生解決誤報(bào)警的方法如下:(1)使用不同類型的檢測(cè)器。如同時(shí)使用紫外線和紅外線檢測(cè)器來檢測(cè)。檢測(cè)系統(tǒng)中,信號(hào)必須通過兩種波長(zhǎng)的同時(shí)確認(rèn)。這樣可減少誤報(bào)警。(2)多點(diǎn)檢測(cè)。在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)設(shè)置的傳感器,有可能被一個(gè)輻射源激活,但該輻射源不能激發(fā)多個(gè)傳感器。還有一種情況是工作人員接到一個(gè)報(bào)警信號(hào),但自動(dòng)切斷和消防系統(tǒng)不起作用,只有收到確認(rèn)信號(hào)后才會(huì)動(dòng)作。確認(rèn)信號(hào)是通過多數(shù)的檢測(cè)器的探測(cè)結(jié)果來確定的。(3)延遲報(bào)警。檢測(cè)系統(tǒng)在有連續(xù)的火焰信號(hào)后,才能發(fā)出警報(bào)。在LNG接收站的碼頭、LNG儲(chǔ)罐罐頂?shù)牡蛪篖NG輸送泵、再凝器、高壓輸出泵區(qū)、開架式氣化器、計(jì)量站、尾氣排放、BOG壓縮機(jī)、火炬分液罐、燃料氣分液罐和汽車槽車裝車站等部位都應(yīng)設(shè)置火焰檢測(cè)器。三、低溫檢測(cè)器低溫檢測(cè)器在LNG或冷蒸氣泄漏時(shí)發(fā)出警報(bào)。這些檢測(cè)器的傳感器主要是熱電偶或熱電阻。隨著溫度的變化,其電特性也會(huì)變化,因此可以間接地測(cè)量溫度。低溫檢測(cè)器裝在LNG設(shè)備的底部,以及產(chǎn)生溢流后,可能聚集液體和蒸氣的低部位置。在LNG接收站的碼頭、LNG儲(chǔ)罐罐頂?shù)牡蛪篖NG輸送泵、再凝器、高壓輸出泵區(qū)、開架式氣化器、LNG收集池、其他有LNG法蘭的區(qū)域和汽車槽車裝車站等部位都應(yīng)設(shè)置低溫檢測(cè)器。四、煙火檢測(cè)器煙火檢測(cè)器主要是用來檢測(cè)煙霧和火焰。LNG蒸氣燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙很少。因此,這些檢測(cè)器主要用來檢測(cè)電器設(shè)備和儀器是否著火。這些設(shè)備著火時(shí)會(huì)產(chǎn)生煙。除了高溫檢測(cè)器外,采用煙火檢測(cè)器是因?yàn)樯倭康臒熁?有可能產(chǎn)生不了足夠的熱量來觸發(fā)高溫檢測(cè)器。主要用于防止火焰延伸到LNG設(shè)備。煙火檢測(cè)器通常安裝在控制室的電器設(shè)備和其他有可能產(chǎn)生煙火的設(shè)備上面。五、缺氧檢測(cè)設(shè)備可采用多通道的氣體檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)不同區(qū)域是否缺氧進(jìn)行檢測(cè)。氣體檢測(cè)器使用一個(gè)內(nèi)置式的取樣泵,抽取來自不同區(qū)域的氣體樣品,通過氣體成分分析,指示是否缺氧及缺氧的程度。檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具有同時(shí)指示可燃?xì)怏w含量和缺氧狀況的功能。