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LNG泄露、燃烧、爆炸等事故危害分析

发布时间:2018-11-01

  LNG的泄露是各种LNG场站事故比较严重的一种,许多加气站事故的发生往往都是由LNG的泄露引发的。LNG的泄露在短时间内便会迅速蒸发,会引发快速相变、蒸汽云团、燃烧、爆炸等现象,严重的话可能会引发火灾,并会对人体造成低温损害。
国内外报道了许多由LNG泄露引发的事故,1973年美国Texas一座储配站由于储罐绝热材料的受损导致LNG泄露,操作人员将储罐内气体排空进行修复时绝热材料发生了燃烧,导致储罐内压力升高,储罐的混凝土灌顶直接飞起,40名工作人员被压死。1977年阿尔及利亚Arzew的储配站,由于一处阀门发生泄漏,造成1名操作人员接触低温液体后冻伤至死。2011年7月,一辆载有20吨LNG的LNG牵引车在沈海高速茂湛段发生车祸,储罐底部储气管破裂导致LNG泄露,形成将近10米高的白色蒸汽“烟雾”,高速封闭了近13个小时才完成排险工作,避免了爆炸事故的发生。在排险过程中,一名参与堵漏的工作人员手被冻伤。2012年江苏徐州市一加气站储罐底部管道和阀门发生泄露,引发了火灾,这场火灾持续了将近20个小时,火焰最大高度达到20米。事故调查后发现储罐底部的法兰连接部件、阀门和管道以及位于储罐底部的增压器都存在泄露隐患,而且该储罐也没有设置泄露报警系统和紧急切断系统等,导致LNG泄露后遇到明火燃烧,酿成火灾。
LNG泄露后果的严重程度主要的影响因素为:①发生泄露的储罐或者管道的工作温度和压力;②泄露处的位置和大小;③加气站的位置和周边的环境:④监测到加气站内发生泄露后采取的措施。根据LNG加气站的实际运行情况,容易发生泄漏的部位和环节有储罐底部阀门、LNG低温泵的进出口、加气机加气软管接口处、卸车软管与储罐和槽车连接处、管道连接焊缝等位置。
如果加气站内存在点火源,当LNG泄露浓度达到其燃烧范围时会导致LNG燃烧。加气站内可能存在的火源有电器设备的切断或接通、接线松动和电线破裂等情况下产生的电火花,金属或硬物碰撞产生的电火花、工人的化纤类衣服产生的静电、人员吸烟、打电话等其他火源。
加气站的燃烧、爆炸情况分为燃烧后爆炸和爆炸后燃烧两种情况。燃烧后爆炸的原因为:①燃烧的火焰不能及时扑灭,导致设备内LNG温度和压力迅速升高,如果安全放散阀不能及时工作,导致设备爆炸;②泄露燃烧的气体与空气的混合比例达到天然气的爆炸极限(5%~15%),发生爆燃。
加气站的爆炸主要是指管道和设备的压力超过其最大承受压力强度时发生的爆炸或局部炸裂。爆炸事故发生的主要原因有两方面:一是系统运行压力超过设备的强度极限;二是设备由于腐蚀、疲劳损伤等原因,设备本身的强度和承受能力下降导致。一旦设备发生爆炸,LNG发生泄漏,如果没有点火源不会发生燃烧,但是如果大量的LNG泄露与空气混合形成可燃混合气体,有可能导致爆炸后的燃烧事故。
为了防止LNG泄露导致安全事故的发生,加气站内设备和管道除了能承受LNG低温外,在运行过程中应加强设备状态的监控,定期检修,一旦发生泄露应及时采取补救措施。应加强加气站的安全管理,避免点火源在现场出现,降低事故发生的可能性,一旦发生事故应迅速启动应急救援方案。
为保证LNG加气站的安全,首先在设计和施工阶段符合安全设计的要求,工艺流程的设计、设备的选择和安装、配套工程的建设都应考虑到LNG的危险性和事故发生的可能性,其次在加气站的运行过程中根据LNG加气站可能发生的安全事故,加强设备的安全管理。为防止燃烧爆炸事故的发生需要重视对加气站消防系统,应制定事故可能发生的应急预案。