LNG的危險性與安全防護
LNG(液化天然氣)是將天然氣凈化深冷液化而成的液體,它是一種清潔、優質燃料。LNG的體積約為其氣態體積的1/600,故液化了的天然氣更有利于遠距離運輸、儲存,使天然氣的應用方式更靈活、范圍更廣。?
1.LNG的基本特性
(1)組成
LNG主要成分為甲烷,另外還含有少量的乙烷、丙烷、N2及其他天然氣中通常含有的物質。按照歐洲標準EN1160的規定,LNG的甲烷的含量應高于75%,氮的含量應低于5%。盡管LNG的主要組成是甲烷,但不能認為LNG等同于純甲烷,對它的特性的分析和判斷,在工程實踐中大都要用氣體處理軟件(工藝包)進行計算,以得出符合實際的結果。
(2)LNG的特性
密度:LNG的密度取決于其組分,通常為430~470kg/m3,甲烷含量越高,密度越小;密度還是液體溫度的函數,溫度越高,密度越小,變化的梯度為1.35kg/m3℃。
?溫度:LNG的沸騰溫度也取決于它的組分,在大氣壓力下通常為-166~-157℃,在一般資料上介紹的-162.15℃是指純甲烷的沸騰溫度,沸騰溫度隨蒸氣壓力的變化梯度為1.25×10-4℃/Pa。
LNG的蒸發:LNG貯存在絕熱儲罐中,任何熱量滲漏到罐中,都會導致一定量的液體氣化為氣體,這種氣體就叫蒸發氣。蒸發氣的組成取決于液體的組成,一般地,LNG蒸發氣含有20%的N2,80%的甲烷及微量的乙烷,蒸發氣中N2的含量可達到LNG中N2含量的20倍。對于純甲烷而言,低于-113℃的蒸發氣密度比空氣重,對于含有20%氮的甲烷而言,低于-80℃的蒸發氣密度比空氣重。
LNG的溢出與擴散:LNG傾倒至地面上時,最初會猛烈沸騰蒸發,然后蒸發率將迅速衰減至一個固定值,蒸發氣體沿地面形成一個層流,從環境中吸收熱量逐漸上升和擴散,同時將周圍的環境空氣冷卻至露點以下,形成一個可見的云團,可作為蒸發氣體移動方向的指南,也可作為氣體空氣混合物可燃性的指示。蒸氣云團擴散是一個復雜的問題,通常采用EVANUM和EOLE模型來計算蒸氣云團擴散的安全距離。LNG的燃燒與爆炸:LNG具有天然氣的易燃易爆特性,在-162℃的低溫條件下,其燃燒范圍為5%~15%(體積百分比);LNG著火溫度隨組分的變化而變化,重烴含量的增加使著火溫度降低,純甲烷著火溫度為650℃。
熟悉理解LNG的基本特性,有利于正確認識來自LNG的危險和進行人身安全防護。
2.LNG的危害因素
(1)LNG的儲存
危險與LNG處于沸騰(或接近于沸騰)狀態有關。在LNG貯槽中,LNG處于沸騰狀態,在LNG工廠的一些管道及液化工段末端,它接近于沸騰狀態,外來的熱量傳入會導致氣化使壓力超高,致使安全閥打開或造成更大的破壞。
翻滾:由于貯槽中LNG不同的組成和密度引起分層,兩層之間進行傳質和傳熱,最終完成混合,同時在液層表面進行蒸發。此蒸發過程吸收上層液體的熱量而使下層液體處于過熱狀態。當兩液體的密度接近相等時就會突然迅速混合而在短時間內產生大量氣體,使儲罐內壓力急劇上升,甚至頂開安全閥。
為避免這種危險,應采取特殊處理的方法:①輕LNG從槽底進料,或重LNG槽頂進料,或兩者結合使用;②在槽內安裝一自動密度儀檢測不同密度的層;③用槽內泵使液體從底至頂循環;④保持LNG的含氮量低于1%,并且密切監測氣化速率。
(2)低溫凍傷
由于LNG是-162℃的深冷液體,皮膚直接與低溫物體表面接觸會產生嚴重的傷害。直接接觸時,皮膚表面的潮氣會凝結,并粘在低溫物體表面上。皮膚及皮膚以下組織凍結,很容易撕裂,并留下傷口。粘接后,可用加熱的方法使皮肉解凍,然后再揭開。這時候如硬將皮膚從低溫表面撕開,就會將這部分皮膚撕裂,所以當戴濕手套工作時應特別注意。
低溫液體黏度較低,它們會比其他液體(如水)更快地滲進紡織物或其他多孔的衣料里去。在處理與低溫液體或蒸汽相接觸或接觸過的任何東西時,都應戴上無吸收性的手套(PVC或皮革制成),手套應寬松,這樣如發生液體濺到手套上或滲入手套里面時,就可容易地交手套脫下。如有可能發生激烈的噴射或飛濺,應使用面罩或護目鏡保護眼睛。
(3)LNG的泄露
由于低溫操作,金屬部件會出現明顯的收縮,在管道系統的任何部位尤其是焊縫,閥門、法蘭、管件、密封及裂縫處,都可能出現泄漏和沸騰蒸發,如果不及時封閉這些蒸氣,它就會逐漸上浮,且擴散較遠,容易遇到潛在的火源,十分危險。可以采用圍堰和天然屏障對比空氣重的低溫蒸氣進行攔截。
(4)低溫麻醉
沒有充分保護措施,在低于10℃下待久后,就會有低溫麻醉的危險產生,隨著體溫下降生理功能和智力活動下降,心臟功能衰竭,進一步下降會致人死亡。對明顯受到體溫過低影響的人,應迅速從寒冷地帶轉移并用熱水洗浴使體溫恢復,不應該用干熱的方法提升體溫。
(5)窒息
呼吸LNG低溫蒸氣有損健康,短時間內,導致呼吸困難,時間一長,就會產生嚴重的后果。雖然LNG蒸氣沒有毒,但其中的氧含量低,容易使人窒息。如果吸入純凈LNG蒸氣而不迅速脫離,很快就會失去知覺,幾分鐘后便死亡。當空氣中的氧含量逐漸降低,操作人員沒有一點感覺,也沒有任何警示。等意識到,則為時已晚。
窒息共分為以下4種情況。
1)第1種情況:含氧量14%~21%(體積含量,下同),呼吸、脈搏加快,并伴有肌肉抽搐。
2)第2種情況:含氧量10%~14%,出現幻覺、易疲勞,對疼痛反應遲鈍。
3)第3種情況:含氧量6%~10%,出現惡心、嘔吐、昏倒,永久性腦損傷。
4)第4種情況:含氧量低于6%,出現痙攣、呼吸停止,死亡。
通常,含氧量10%是人體不出現永久性損傷的最低限。相對應,正常空氣中含52.4%的甲烷,其氧含量是10%。因此,敬告大家不要進入LNG蒸氣中。
(6)冷爆炸
在LNG泄漏遇到水情況下,(例如集液池中的雨水),水與LNG之間非常高的熱傳遞速率,LNG將激烈地沸騰并伴隨大的響聲、噴出水霧,導致LNG蒸氣爆炸。這個現象類似水落在一塊燒紅的鋼板上發生的情況,可使水立即蒸發,為避免這種危險,應定期排放集液池中的雨水。
(7)火災
LNG蒸氣遇到火源著火后,火焰會擴散到氧氣所及的地方。游離云團中的天然氣處于低速燃燒狀態,云團內形成的壓力低于5kPa,一般不會造成很大的爆炸危害。燃燒的蒸氣就會阻止蒸氣云團的進一步形成,然后形成穩定燃燒。
3.安全防護
(1)工藝裝置安全設計
LNG裝置的本身的可行性是保證LNG設施安全運行的重要前提,因此遵循標準和規范進行設計是十分必要的。
(2)可燃氣體探測設施
在白天,可通過目測的方法來探測可見的蒸氣云團,但是在晚上,就不再適用了。通常,工廠都裝有大型的可燃氣體探測器,傳感器都置于易發生泄漏的地方。當傳感器探出蒸氣-空氣的濃度達到下限的20%時,就通過報警傳到控制室,操作工就能采取相應的控制措施進行處理。當蒸氣-空氣的探測濃度達到下限的60%時,就會自動全廠停車。因此,連續的自動探測系統在這方面比人工探測具有更大的優勢,因為它們比人工探測更準確可靠。
(3)事故切斷系統
LNG設施應包括事故切斷系統(ESD),當該系統運行時,就會切斷或關閉LNG、易燃液體、易燃致冷劑或可燃氣體來源,并關閉繼續運行將加劇或延長事故的設備。ESD系統應具有失效保護設計,當正常控制系統故障或事故時,失效的可能性應該最小。
(4)消防水系統
使用帶水位控制器的水幕或手握軟管噴水使LNG蒸氣云團改道,避免風將蒸氣團移向會點燃該蒸氣團的運行設備,同時,水也給蒸氣帶來額外的熱量,造成云霧更快地浮動并向上擴散。
在有火災的情況下,為了避免熱輻射,一些設備需要大水作保護。在處理LNG失火時,推薦使用干粉(最好是碳酸鉀)滅火器,注意任何情況下不要在LNG儲槽的大火中使用水,水會增大氣化速率因而會將火焰高度增大6倍,輻射熱增大3倍。
(5)人身安全保護
?如果要接觸低溫氣體、低溫液體,則必須戴上防護面罩,戴上皮革手套,穿無袋的長褲及高筒靴(把褲腳放在靴的外面)、長袖的衣服。在缺氧條件下,需戴呼吸設備。面罩要求在低溫下不會碎裂,衣物都要求由專門的合成纖維或纖維棉制成,且要求尺寸寬大,以防止低溫液體濺落在衣物上,凍傷皮膚。
決不允許人員進入LNG池或LNG噴射物中,因為這些防護用具不能確保安全。只有不存在著火源且需緊急操作時才能進入LNG蒸氣中。
工作人員在滅火時,如穿的是易燃材料做成的工作服,在滅火過程非常危險。由于熱輻射,工作人員應穿由特殊保護材料制作的工作服,如消防人員防火服。
(7)低溫凍傷急救
發生凍傷時應該用大量溫水(41~46℃)沖洗皮膚凍傷處,不可使用干燥加熱的方法,應將傷員移至溫暖的地方(約22℃)。如果不能得到立即診治,就應刻不容緩地將傷者送至醫院。
4.結束語
由于LNG是由天然氣冷卻到-162℃而成的深冷液體,同時又具有天然氣易燃易爆的特性,因此,LNG被認為是一種非常危險的燃料。但是,LNG產業幾十年的發展歷史來看,LNG產業具有良好的安全記錄,比汽油、LPG、管道天然氣的安全性好。但這并非說LNG就不危險,關鍵是能否掌握來自LNG的特性和危險來源,是否按標準和規范去設計、施工、運行及管理。
篇2:xx學校突發災害安全防護工作制度
學校突發災害安全防護工作制度
1.學校應在各類災害發生前做好信息收集和預測工作,化被動為主動,實行全員監控。
2.在遭遇不可預見的火災、地震、等災害時,應有序組織學生緊急疏散和撤離現場,保證學生的生命安全
3.加強對學生進行防災、抗災的教育,傳授遇災后的自救、互救辦法,培養學生的生存能力。
4.要及時向有關部門報告,請求有關部門和社會的援助,全力保護學生的安全。
5.未經上級有關部門批準,不得組織學生參加救火、救災等。
6.組建穩定的教師護校、護生救護隊,學校撥付專項資金,加強救護隊的建設。
篇3:中學學校實驗室安全防護規則
中學(學校)實驗室安全防護規則
(一)學校領導和實驗室工作人員必須牢固樹立“安全第一”的觀點,保持高度警惕性,及時消除一切不安全因素,防患于未然,以確保實驗教學的正常開展,使得師生健康不受損害,國家財產不受損失,環境不受污染。
(二)嚴格實驗室、儀器藥品室的各種安全防范措施。防火、防氣(煤氣)防盜、防爆、防電、防毒等設施要齊全,并定期檢修、更換,確保其正常、可靠、有效。各種安全設施不準任何人以任何借口借用或挪用。
(三)儀器藥品室內要嚴禁明火,貴重儀器要有專人妥善保管。危險藥品(包括劇毒藥品)應遠離窗口存放,要雙人雙鎖保管,嚴格辦理領還手續。
(四)實驗室用電必須專設,線經選擇和布線要符合安全要求。要配備漏電保安設施,高壓、低壓應有明顯標記分開(如信號燈)。學生實驗用電超過36伏或使用煤氣燈時,必須由教師負責開啟閘門,實驗結束,應立即關閘。
(五)實驗室工作人員每天下班前,應認真檢查各實驗室、儀器藥品室的水、電、煤氣和門窗等,確保萬無一失。
(六)對由于放松警惕、玩忽職守、違章操作、安全防護不力而造成人身傷亡、失火、被盜、嚴重污染等重大事故時,要立即報告學校,對事故責任者要嚴肅處理。