1、LNG;儲罐；安全風(fēng)險；對策、LNG加氣站儲罐安全風(fēng)險分析1、LNG自身安全風(fēng)險（1）火災(zāi)、爆炸特性LNG是以甲烷為主的液態(tài)混合物， 約為-162攝氏度。當(dāng)天然氣與空氣混合達(dá)到一定體積 分?jǐn)?shù)時，就會發(fā)生爆炸。注：天然氣火災(zāi)危險性類別按照建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范劃為甲類。（ 2）低溫特性LNG在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下儲存溫度很低， 開始泄露就會吸收地面和周圍空氣中的熱量迅速氣 化。過一段時間，地面被凍結(jié)。在無對流的情況下，周圍的空氣溫度會迅速下降。減慢了氣 化速度， 甚至部分液體來不及氣化而被防護(hù)堤攔蓄的情況會發(fā)生。 泄漏后的冷蒸氣云或者來 不及氣化的液體都會對人體產(chǎn)生低溫灼燒、凍傷等危害。（3）窒息雖然本身沒有

2、毒性 （長期接觸天然氣可出現(xiàn)神經(jīng)衰弱綜合癥） ，但是在封閉的區(qū)域內(nèi)因 為缺乏通風(fēng) LNG 可以導(dǎo)致窒息。因?yàn)榧儍舻奶烊粴鉄o色、無味、無嗅，如果沒有良好的通 風(fēng)環(huán)境， 天然氣將會占據(jù)空氣中的氧氣的空間， 使在這個空間中的生物缺氧， 從而引發(fā)人員 窒息事故。2、LNG 加氣站儲罐的安全風(fēng)險（1）LNG儲罐因漏熱或絕熱破壞產(chǎn)生的危險真空破壞，絕熱性能下降，從而使低溫儲存的 LNG 因受熱而氣化，儲罐內(nèi)壓力劇增， 儲罐破裂導(dǎo)致大量 LNG 泄漏。其次可能發(fā)生的危險性是儲罐進(jìn)去液管道或者內(nèi)罐泄漏，如 果內(nèi)罐泄漏，防爆蓋就會打開，從而降低內(nèi)外的壓力，不會引發(fā)儲罐爆裂。 采取的預(yù)防措施是在儲罐頂部安裝安全放

3、散閥，當(dāng)儲罐壓力升高到一定值， 采用手動把壓力降低， 即使因?yàn)楣ぷ魇韬鐾浥艍?，安全放散閥也會自動開啟，通過集中放散管釋放壓力。（2）LNG泵、增壓器密封失效產(chǎn)生泄漏LNG 泵和增壓器，在正常運(yùn)行時，兩設(shè)施與 LNG 儲罐之間閥門開啟而相通，泵的進(jìn)出口有可能因密封失效產(chǎn)生泄漏，增壓器的進(jìn)口是LNG儲罐或LNG槽車的液相出口，出口是氣體，同樣因密封失效可能產(chǎn)生泄漏，但在關(guān)閉了儲罐或 LNG 槽車的出液口后，泄漏量很 小。LNG潛液泵和增壓氣化器的泄漏可以通過關(guān)閉儲罐閥門或LNG槽車液相閥門來處理，一般泄漏量微小。（3）工藝液相管道的危險性1）保冷失效LNG液相管道為低溫深冷管道， 采用真空管或絕

4、熱材料絕熱，但當(dāng)真空度破壞或絕熱性能下降時，液相管道壓力劇增，此時安全閥自動開啟，可以降低管道內(nèi)的壓力。2）液擊現(xiàn)象與管道振動在 LNG 的輸送管道中，由于加注車輛的隨機(jī)性，裝置反復(fù)開停，液相管道內(nèi)的液體流 速發(fā)生突然變化， 有時是十分激烈的變化， 液體流速的變化使液體的動量改變， 反映在管道 內(nèi)的壓強(qiáng)迅速上升或下降， 同時伴有液體錘擊的聲音， 這種現(xiàn)象叫做液擊現(xiàn)象 （或稱水錘或 水擊） ，液擊造成管道內(nèi)壓力的變化有時是很大的，突然升壓嚴(yán)重時可使管道爆裂，迅速降 壓形成的管內(nèi)負(fù)壓處可能使管子失穩(wěn)，導(dǎo)致管道振動。3）管道中的兩相流與管道振動在 LNG 的液相管道中，管內(nèi)液體在流動的同時，由于吸熱

5、、磨擦及泵內(nèi)加壓等原因， 勢必有部分液體要?dú)饣癁闅怏w（盡管氣體的量很?。?，液體同時因受熱而體積膨脹，這種有 相變的兩相流因流體的體積發(fā)生突然的變化， 流體的流型和流動狀態(tài)也受到擾動， 管子內(nèi)的 壓力可能增大，這種情況可能激發(fā)管道振動。4）管道中蒸發(fā)氣體可能造成 “間歇泉 ”現(xiàn)象與 LNG 儲罐連接的液相管道中的液體可能受熱而產(chǎn)生蒸發(fā)氣體，當(dāng)氣體量小時壓力較 小，不能及時的上升到液面，當(dāng)隨著受熱不斷增加，蒸發(fā)氣體增大時，氣體壓力增大克服儲罐中的靜壓 （即液柱和頂部蒸發(fā)氣體壓力之和）時，氣體會突然噴發(fā)，這種現(xiàn)象使儲罐內(nèi)壓力急劇上升， 致使安全閥開啟而放散。 通過在儲氣瓶進(jìn)氣口設(shè)置壓力變送器、 潛液

6、泵與緊急 切斷閥進(jìn)行聯(lián)鎖，當(dāng)儲氣瓶超壓時自動切斷進(jìn)氣口并停止泵的運(yùn)行。（4）LNG高壓柱塞泵/高壓空溫式氣化器LNG 高壓柱塞泵及高壓空溫式氣化器是L-CNG 加氣站的核心設(shè)備。工作壓力高達(dá)25MPa,可能因?yàn)槊芊馐Щ虺瑝盒孤┒a(chǎn)生危險。LNG高壓柱塞泵后置有壓力變送器，當(dāng) 壓力超過工藝設(shè)定值時， 自動切斷泵的運(yùn)行； 空溫式氣化器后設(shè)置有溫度傳感器， 當(dāng)出口溫 度達(dá)不到設(shè)定值時，自動切換運(yùn)行另一組氣化器以達(dá)到工藝需求。(5) LNG加氣機(jī)泄露LNG加氣機(jī)直接給汽車加氣， 其接口為軟管連接， 接口處容易漏氣。 也可能因接口脫落 或者軟管爆裂而泄露， 在關(guān)閉了儲罐出液口、 儲氣瓶出氣口或者泵停止

7、工作后， 泄漏量一般 很小。( 6)加氣卸氣軟管的老化及振動加氣卸氣接口為軟管連接。 軟管為高分子材料容易老化， 工作時由于劇烈振動容易爆裂，接口處因經(jīng)常磨損可能有時密封不嚴(yán)。3、生產(chǎn)運(yùn)行中的危險性( 1)儲罐液位超限LNG儲罐在在生產(chǎn)過程中可能會發(fā)生液位超限事件，會導(dǎo)致多余液體從溢滿及氣相閥流出來，系統(tǒng)設(shè)有儲罐的液位檢測傳遞及報警系統(tǒng)， 并且該系統(tǒng)與儲罐進(jìn)出液氣動閥進(jìn)行聯(lián)鎖。 避免因液位超限而產(chǎn)生的一些危害。(2)LNG設(shè)施的預(yù)冷LNG儲罐在投料前需要預(yù)冷， 生產(chǎn)過程中每次開車前需要對工藝管道進(jìn)行預(yù)冷，如未進(jìn)行預(yù)冷或者預(yù)冷速度過快， 可能會導(dǎo)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

8、露事故。造成工作人員冷灼傷或火災(zāi)爆炸事故。( 3) BOG 氣體LNG儲罐或液相工藝管道， 由于漏熱而自然蒸發(fā)一定量的氣體(一般情況下，為每晝夜2 %。的蒸發(fā)量)，這些氣體稱為 BOG氣體。這部分蒸發(fā)了的氣體如果不及時排出。將造成儲 罐壓力升高，可設(shè)置降壓調(diào)節(jié)閥。根據(jù)壓力自動排除產(chǎn)生的BOG以維持儲罐內(nèi)的壓力在安全許可范圍內(nèi)。4、其他因素的安全風(fēng)險( 1)電氣火花：在配電間、營業(yè)室、辦公室等非防爆場所安裝的電氣設(shè)備都是非防爆的，在使用過程中， 可能會產(chǎn)生電氣火花，一旦達(dá)到爆炸極限范圍的爆炸性氣體混合物，會 引起火災(zāi)事故。2)違章作業(yè)：在加氣站內(nèi)違章吸煙；卸車作業(yè)時無人監(jiān)護(hù)，或監(jiān)護(hù)人擅自離開崗位

9、； 無關(guān)人員擅自進(jìn)入警戒區(qū)域，在警戒區(qū)域內(nèi)使用手機(jī)等通訊工具；雷雨天進(jìn)行卸車作業(yè)等， 都會引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故。（3）中毒：天然氣對人體基本無毒，但濃度過高時，使空氣中氧含量明顯降低，使人 窒息。（4）車輛傷害：外來車輛進(jìn)站加氣，若站內(nèi)路況、車況，駕駛?cè)藛T素質(zhì)等方面存在缺 陷，可引發(fā)車輛傷害事故。（5）機(jī)械傷害：在日常作業(yè)、設(shè)備檢修過程中不慎受到機(jī)械設(shè)備的傳動部件、擠壓部 件以及外露突出部件或所使用工具損傷。（6）自然災(zāi)害的危險性自然災(zāi)害是指風(fēng)荷載和雪荷載可能破壞設(shè)備的穩(wěn)定性； 地震荷載造成儲罐基礎(chǔ)坍塌； 雷 電直擊時強(qiáng)大的電效應(yīng)、 熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)可能使儲罐變形受損， 雷電感應(yīng)可能產(chǎn)生電火花，

10、 雷電電磁脈沖可造成信息系統(tǒng)失靈。二、防治對策1、總平面布置1.1 儲罐布置LNG儲罐以外的熱源會對 LNG儲罐產(chǎn)生熱作用。因此，LNG儲罐的布置須符合 LNG安全防火的要求。一般根據(jù)儲罐的體積合理確定安全間距。美國防火協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)NFPA59A中規(guī)定了儲罐圍堰墻與站區(qū)建筑的最小水平凈距、LNG儲罐之間的最小凈距。GB/T203682006液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲存和裝運(yùn)中也給出了相同的數(shù)據(jù)要求。按照其具體要求安 置儲罐可以減低安全隱患。附表格1.2 儲罐圍堰單容罐的結(jié)構(gòu)特性需設(shè)置圍堰， 其作用是用來容納一旦內(nèi)罐發(fā)生泄漏而流出的液體， 阻 止泄漏范圍的擴(kuò)大。 圍堰距單容罐內(nèi)罐的距離要大于或等于

11、儲罐最高液位減去圍堰高度之后 的尺寸加上液面上蒸汽壓的當(dāng)量壓頭的值之和。 即在儲罐發(fā)生泄漏的時候， 圍堰有足夠的空 間容納泄漏液體。由于圍堰的特殊作用，在設(shè)計(jì)時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 圍堰的強(qiáng)度能承受攔蓄的LNG全部靜水壓頭。圍堰材料能承受溫度驟冷所產(chǎn)生的影響。圍堰能承受預(yù)計(jì) 到的火災(zāi)和自然力的影響。 選用熱導(dǎo)率較小的材料來建造圍堰及罐區(qū)場平。一般圍堰采 用鋼筋混凝土材料建造。1.3 儲罐基礎(chǔ)大型立式平底圓筒形儲罐的基礎(chǔ)有高架式和落地式兩種。 高架式基礎(chǔ)為儲罐支撐于伸出 地面的樁基承臺上，內(nèi)罐底設(shè)置隔熱層，以便阻止接觸冷態(tài)介質(zhì)的內(nèi)罐的冷能向基礎(chǔ)傳遞， 從而避免由于基礎(chǔ)接受冷能后發(fā)生冷凍膨脹， 對儲罐

12、底板產(chǎn)生破壞作用力， 影響儲罐的安全 儲存。落地式儲罐基礎(chǔ)的底部用珍珠巖混凝土與絕熱層結(jié)構(gòu)組合構(gòu)成， 基礎(chǔ)中間預(yù)埋加熱管， 在管中通入熱風(fēng)或熱水或在罐基礎(chǔ)上預(yù)設(shè)電加熱器。 在儲罐運(yùn)行期間， 保持熱風(fēng)熱水或電加 熱裝置持續(xù)工作， 以防止土壤凍脹鼓起損壞儲罐。 前者的安全性要高一些， 后者的加熱系統(tǒng) 的隔熱環(huán)節(jié)需要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)， 以便阻斷加熱系統(tǒng)向儲罐漏熱， 而使得內(nèi)罐的冷態(tài)低溫介質(zhì) 氣化，防止出現(xiàn)安全事故。目前，大型立式平底型圓筒儲罐多采用高架式的混凝土樁基基礎(chǔ)。 基礎(chǔ)承臺由柱樁支撐， 可保證空氣流通暢通。 內(nèi)罐底部與外罐底部之間設(shè)置隔熱層， 使用玻璃磚及珠光砂混凝土等 導(dǎo)熱系數(shù)小的材料作為支撐

13、層，隔斷內(nèi)罐冷能，即接觸LNG的材料為-162C,而到混凝土承臺可以降到常溫。中小型 LNG 儲罐多采用柱腿支撐，支撐構(gòu)件作為此類儲罐漏熱的一個主 要部分， 在儲罐設(shè)計(jì)時需要考慮支撐的隔熱措施， 一般用玻璃鋼或其它具有較小導(dǎo)熱系數(shù)又 具有強(qiáng)度的材料做中間材料，切斷內(nèi)罐和外界的冷熱傳遞。2、電氣設(shè)計(jì)a）站內(nèi)控制室及有爆炸危險的場所，均設(shè)置正常照明和應(yīng)急照明。在爆炸危險場所，所有電氣設(shè)備及照明燈具均選用隔爆型；防爆等級不低于ExdH BT4，防護(hù)等級室內(nèi)不低于IP54,室外不低于IP65。配電線路采用鎧裝電纜直接埋地敷設(shè)或電線穿鍍鋅鋼管明裝敷設(shè)；b）站內(nèi)配電系統(tǒng)采用 TN-S接地方式，配電系統(tǒng)采用

14、接地保護(hù)；站內(nèi)金屬設(shè)備、各工 藝管線均考慮防雷和防靜電接地；站區(qū)內(nèi)的所有電氣設(shè)備做保護(hù)接地，接地電阻均不大于4 Qo3、建筑設(shè)計(jì)（1）耐火等級建（構(gòu)） 筑物的耐火等級為 2級、耐火時限 2小時， 所有混凝土及鋼構(gòu)架、 管架、 支座、螺栓施工完畢后應(yīng)涂覆耐火層。（2）耐低溫設(shè)計(jì)站內(nèi)工藝設(shè)施的基礎(chǔ)， 如儲罐、 低溫泵、 加氣機(jī)基礎(chǔ)及防護(hù)堤應(yīng)采用抗凍性能好的混凝 土，儲罐鋼支座應(yīng)作耐低溫處理。（3）抗震設(shè)計(jì) 按照工程所在地抗震設(shè)防要求設(shè)計(jì)。 考慮水平和垂直加速度引起的動作用力。 考慮地震力和操作荷載的組合。（4）安全疏散口攔蓄區(qū)及操作平臺均設(shè)置兩個安全疏散口。4、加氣站基本要求進(jìn)站須知進(jìn)站人員必須遵守站內(nèi)各項(xiàng)管理制度。進(jìn)入站區(qū)的人員、車輛必須接受安全檢查。進(jìn)站人員嚴(yán)禁攜帶各類危險品（如：火種、易燃易爆物品等）。進(jìn)入加注站生產(chǎn)區(qū)禁止使用各種通訊設(shè)備。參觀人員進(jìn)站，須有專人陪同，未經(jīng)許可，不得隨意在站內(nèi)走動或動用站內(nèi)任何設(shè)施。未經(jīng)許可，站內(nèi)禁止拍照和錄像。進(jìn)站車輛應(yīng)低速慢行，并?？吭谥付ㄎ恢茫乖谡緝?nèi)進(jìn)行車輛維修等與加注作業(yè)無 關(guān)的活動。來訪車輛進(jìn)站必須進(jìn)行登記，按指定位置停放，出站時要主動接受檢查，經(jīng)檢查后方 可出站。發(fā)現(xiàn)異常情況及時向現(xiàn)場工作人員反映，不得擅自進(jìn)行處理?？偨Y(jié)LNG加氣站是天然氣汽車的重要發(fā)展趨勢