改革開(kāi)放以來(lái)，我國創(chuàng )造了經(jīng)濟高速增長(cháng)的奇跡，但這一增長(cháng)是以犧牲環(huán)境、破壞資源為代價(jià)，以高投入、高消耗、高污染、低效率的粗放型增長(cháng)方式為特征。

  化石燃料的使用，使得空氣污染嚴重，PM2.5嚴重超標。而天然氣作為一種清潔能源，以其低污染、低排放的特點(diǎn)受到全世界的關(guān)注。LNG作為柴油的一種替代燃料，得到了廣泛應用。

  因此，LNG加氣站設備的安全運營(yíng)也成為經(jīng)營(yíng)者及消費者關(guān)注的核心問(wèn)題。

1LNG加氣站設備的危險性分析

1.1 LNG介質(zhì)的危險性

  LNG的主要成分是甲烷，儲存溫度約-162℃，爆炸極限為4.6%～14.57%。其主要危險性在于可燃、低溫、易爆、無(wú)毒但有害。LNG一旦由于儲存不當導致泄露的話(huà)，會(huì )大量氣化，遇明火即燃，嚴重時(shí)可產(chǎn)生巨大的火災。若局部空氣中密集分布著(zhù)大量甲烷氣體，并且與空氣充分混合，當混合氣體中天然氣占比達到爆炸極限后，一旦遇到明火就會(huì )形成爆炸。同時(shí)LNG是深冷液體，運行時(shí)正常溫度為-160～-120℃，若工作人員不慎接觸到LNG，立刻會(huì )產(chǎn)生嚴重的低溫凍傷，撕裂皮膚，留下傷疤。而如果長(cháng)期暴露于LNG含量較多的空氣中，而沒(méi)有相應的保護措施，長(cháng)時(shí)間就會(huì )造成低溫麻醉的危險。所以在LNG低溫場(chǎng)所工作，必須給工作人員做好相應的保護工作，防止低溫凍傷、低溫麻醉的情況發(fā)生。LNG本身是無(wú)毒無(wú)味的，但是這種液化氣含氧量極低，人類(lèi)不可短時(shí)間吸入過(guò)多的LMG蒸汽，否則會(huì )因缺氧而窒息。所以，在工作人員必須進(jìn)入LNG液化氣工作環(huán)境時(shí)，則一定要采取相應的保護措施，防止受到侵害。1.2LNG加氣站硬件設備的危險性

1.2.1 LNG儲罐

  LNG儲罐外殼體材質(zhì)為Q345鋼，內罐材質(zhì)為O6Cr19Ni10，內外罐之間設有絕熱層并抽真空。儲罐的設計壓力一般為1.2MPa，其最大的危險性在于一旦真空層遭到破壞，其絕熱性能就會(huì )快速下降，罐內儲存的LNG就會(huì )因受熱而膨脹，從而大量氣化，導致儲罐壓力急速升高，最終導致物理爆炸和化學(xué)爆炸事故的發(fā)生。針對這種情況，所能采取的防范措施就是在儲存罐頂部安裝安全放散閥，當罐內壓力到達一定限度時(shí)，放散閥便會(huì )打開(kāi)，釋放一定的壓力，以確保儲存器不會(huì )破裂，防止爆炸或者火災的發(fā)生。

1.2.2工藝管線(xiàn)

  LNG加氣站的工藝管線(xiàn)分為真空管和不銹鋼焊管保溫的方式。真空管原理同儲罐一樣，也是采用雙層夾套管，內層采用不銹鋼材料，但不銹鋼材料在低溫工作狀態(tài)下會(huì )有3‰的收縮量，所以?xún)葘硬讳P鋼管材上有波紋管。其危險性在于夾套真空失效后，管材內LNG吸熱，大量氣化，在排放不及時(shí)的情況下，會(huì )將波紋管段破壞，最終導致大量泄漏產(chǎn)生嚴重的危害。而普通不銹鋼管大部分是焊接，但也有個(gè)別地方為法蘭連接，由于LNG運行時(shí)的冷熱交替，很可能會(huì )導致法蘭墊片冷收縮，從而導致LNG泄漏。增壓汽化器的進(jìn)出口和LNG儲罐與LNG槽車(chē)的液相出口連通，同樣可能出現密封失效產(chǎn)生泄漏。

1.2.3加氣機

  LNG經(jīng)過(guò)潛液泵到達加氣機后，壓力可達1.2～1.5MPa，而加液軟管由于長(cháng)時(shí)間在地面磨損，局部管線(xiàn)厚度達不到要求，在較高壓力下，很可能會(huì )發(fā)生軟管破裂，LNG泄漏造成人身傷害的發(fā)生?；蛘卟捎觅|(zhì)量不好的加液軟管也會(huì )導致該種情況的發(fā)生。目前已經(jīng)有好幾起案例發(fā)生。加氣槍在加氣過(guò)程中，由于頻繁插槍、拔槍?zhuān)瑢е旅芊鈮|片磨損，也會(huì )導致漏液情況的發(fā)生。且加氣區域可能存在司機停車(chē)不熄火的情況，會(huì )大大增加LNG泄漏后的危險程度。

1.3 LNG加氣站操作過(guò)程的危險性

  目前國內LNG加氣站主要采取人工加氣，加氣口主要是軟管連接，比較容易發(fā)生泄漏。且不規范的操作方式會(huì )導致泄漏發(fā)生可能性的增加。

  LNG槽車(chē)一般容積為42～52m3，卸車(chē)軟管與槽車(chē)連接時(shí)，也會(huì )產(chǎn)生LNG泄漏，此時(shí)要緊急停止泵的工作。卸車(chē)一般要求次數少，時(shí)間短，控制在2～3h內。盡量選擇人流量小的時(shí)候操作，并由LNG加氣站專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行。

  LNG儲罐在投運前需要預冷，每次加液前也需要對工藝管道進(jìn)行預冷，如未進(jìn)行預冷或者預冷速度過(guò)快，可能會(huì )導致工藝管道連接部位發(fā)生脆性斷裂和冷收縮，從而引發(fā)泄露事故，造成工作人員冷灼傷或火災爆炸事故。

2LNG加氣站安全防范系統

2.1 LNG泄露處理系統

  LNG在少量泄露的情況下，泄露處呈現的是結霜現象，面對這種情況，一般采取開(kāi)動(dòng)緊急關(guān)停閥門(mén)，檢查并清理泄露處，完畢后進(jìn)行安全加氣。若泄露氣體已達到爆炸下限20%時(shí)，此時(shí)燃氣報警系統就會(huì )自動(dòng)啟動(dòng)聲光報警，以警示工作人員，快速采取措施，此時(shí)按下急停按鈕后，系統還會(huì )啟動(dòng)停機系統，緊急切斷閥會(huì )關(guān)閉，從根源上斷絕LNG的排放，防止泄漏量的繼續增大，在切斷源頭之后，人工采取干粉滅火器，將其噴灑在液化氣表面，降低其氣化的速度，為處理危險爭取時(shí)間。如果泄漏事故發(fā)生在第一道閥門(mén)之前，則無(wú)法通過(guò)關(guān)閉第一道總閥門(mén)來(lái)處理危險情況，而此時(shí)加氣站所設置的圍堰便會(huì )產(chǎn)生巨大的作用，泄露的液化氣可以被全部圍截在圍堰之中而不會(huì )擴散到整個(gè)場(chǎng)區之內，泄露的LNG經(jīng)過(guò)氣化后向大氣中擴散，降低站內危險因素。在事故初期，站內安全員要疏散無(wú)關(guān)人員，并封鎖站前道路，關(guān)閉站內電源，以將災害損失達到最低，保證人們的生命安全。

2.2管道處泄露的預防處理系統

  在低溫液化氣LNG在管道內運行的時(shí)候，由于其過(guò)低的溫度，管道的金屬壁會(huì )出現收縮的情況，所以在管道接口處可能會(huì )出現裂縫，導致LNG液化氣的揮發(fā)或者溢出。針對這種情況，首先應該注意的是加氣站施工時(shí)，嚴格把關(guān)管道的施工質(zhì)量，尤其是管道接口處焊接的質(zhì)量。所以，加氣站對于這些設備、管道的質(zhì)量有極高的要求，加氣站應該嚴格按照規范來(lái)對站內設備進(jìn)行檢查、檢驗，保證其通過(guò)檢驗之后，才能投入使用。一旦發(fā)生管道泄露事故時(shí)，工作人員應以最快的速度切斷管線(xiàn)兩端閥門(mén)，然后采取干粉滅火器或者圍堰、管溝等天然屏障來(lái)進(jìn)行補救措施。

2.3火災處理系統

  若少量LNG液化氣泄露時(shí)，在工作人員采取了相應的措施進(jìn)行解決之后，并且在保證明火不再危害站內設備的情況下，可以讓火徹底燃燒，以確?？扇細怏w的徹底消滅。若泄露量過(guò)大，或者起火點(diǎn)接近儲存罐附近時(shí)，則應該立即報警，展開(kāi)滅火工作，因為風(fēng)向很可能會(huì )危及到儲存罐，可能會(huì )產(chǎn)生更大的火災，所以在報警之后，工作人員會(huì )立即組織站內救援，采用站內所有可用的滅火設施來(lái)組織滅火，疏散無(wú)關(guān)人員，封鎖站前道路，盡力將損害降到最低。

3結語(yǔ)

  LNG是一種綠色新能源，但也是一種危險的燃料，LNG加氣站的工作者應該充分了解其特性，規避不安全因素，時(shí)刻將安全放在第一位上，杜絕事故的發(fā)生。LNG加氣站的安全系統是一項復雜的系統，設計者要綜合考慮各個(gè)方面的因素，根據具體情況，事先做好防護措施，從而保證LNG加氣站的安全。

上一篇：LNG儲罐的壓力控制方法

下一篇：加氣站設備的技術(shù)要點(diǎn)詳解