一、經營過程中可能引起的事故
1、危險因素分析
(1) 火災、爆炸特性
液化天然氣是以甲烷為主的液態混合物,儲存溫度約為-162℃。泄漏后由于地面和空氣的熱量傳遞,會生成白色蒸氣云。當氣體溫度繼續被空氣加熱直到高于-107℃時,由于此時天然氣比空氣輕,會在空氣中快速擴散。液體密度約是標準狀態下氣體的570倍,天然氣與空氣混合后,體積百分數在一定的范圍內就會產生爆炸,其爆炸下限為5.3%,上限為15%。天然氣的燃燒速度相對于其它可燃氣體較慢(大約是0.3m/s)。
(2) 低溫特性
由于LNG在壓力為0.40MPa的條件下,儲存溫度約為-137℃,泄漏后的初始階段會吸收地面和周圍空氣中的熱量迅速氣化。但到一定的時間后,地面被凍結,周圍的空氣溫度在無對流的情況下也會迅速下降,此時氣化速度減慢,甚至會發生部分液體來不及氣化而被防護堤攔蓄。LNG泄漏后的冷蒸氣云或者來不及氣化的液體都會對人體產生低溫灼燒、凍傷等危害。
LNG泄漏后的冷蒸氣云、來不及氣化的液體或噴濺的液體,會使所接觸的一些材料變脆、易碎,或者產生冷收縮,材料脆性斷裂和冷收縮,會對加氣站設備如儲罐、潛液泵、加注機、加注車造成危害,特別是LNG儲罐和LNG槽車儲罐可能引起外筒脆裂或變形,導致真空失效,保冷性能降低失效,從而引起內筒液體膨脹造成更大事故。
(3) 火災危險類別
天然氣火災危險性類別按照《建筑設計防火規范》劃為甲類。
(4) 爆炸危險環境分區
根據我國現行規范《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》規定,天然氣的物態屬工廠爆炸性氣體,分類、分組、分級為:Ⅱ類,B級,T4組,即dⅡBT4。爆炸性氣體環境區域劃分為2級區域(簡稱2區),即在正常運行時,不可能出現爆炸性氣體混合物,即使出現也僅是短時存在的環境。
2、裝置的危險性
(1) LNG低溫儲罐
LNG低溫儲罐,容積60立方米,臥式真空粉末絕熱低溫儲罐,雙層結構,內筒為0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼,外筒為16MnR容器板材制造,內外筒之間用珠光砂填充并抽真空絕熱,***大的危險性在于真空破壞,絕熱性能下降。從而使低溫深冷儲存的LNG因受熱而氣化,儲罐內壓力劇增,此時安全放散閥自動開啟,通過集中放散管釋放壓力。其次可能的危險性還有儲罐根部閥門之前產生泄漏,如儲罐進出液管道或內罐泄漏,如內罐泄漏,此時爆破片就會打開,從而降低內外的壓力,不會引發儲罐爆裂。
(2) LNG泵、增壓器
LNG泵和增壓器,在正常運行時,兩設施與LNG儲罐之間閥門開啟而相通,泵的進出口有可能因密封失效產生泄漏,增壓器的進口是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生泄漏,但在關閉了儲罐或LNG槽車的出液口后,泄漏量很小。
(3) LNG加氣機
LNG加氣機直接給汽車加氣,其接口為軟管連接。接口處容易漏氣,也可能因接口脫落或軟管爆裂而泄漏。在關閉了儲罐出液口、儲氣瓶出氣口或泵停止工作后,泄漏量很小。
(4) 卸車軟管
同樣LNG卸車軟管與槽車連接,如發生泄漏,在關閉了LNG槽車出液口后或低溫泵停止工作后泄漏量不大。
(5) LNG槽車
LNG槽車容積為42m3,危險性與LNG儲罐相同,但一般卸車時間控制在2小時左右,每天***多卸車一次,時間短,次數少,發生事故幾率較小。
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,采用真空管或絕熱材料絕熱,但當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,可以降低管道內的壓力。
(2)液擊現象與管道振動
在LNG的輸送管道中,由于加注車輛的隨機性,裝置反復開停,液相管道內的液體流速發生突然變化,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,反映在管道內的壓強迅速上升或下降,同時伴有液體錘擊的聲音,這種現象叫做液擊現象(或稱水錘或水擊),液擊造成管道內壓力的變化有時是很大的,突然升壓嚴重時可使管道爆裂,迅速降壓形成的管內負壓處可能使管子失穩,導致管道振動。
(3)管道中的兩相流與管道振動
在LNG的液相管道中,管內液體在流動的同時,由于吸熱、磨擦及泵內加壓等原因,勢必有部分液體要氣化為氣體(盡管氣體的量很小),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生突然的變化,流體的流型和流動狀態也受到擾動,管子內的壓力可能增大,這種情況可能激發管道振動。
當氣化后的氣體在管道中以氣泡的形式存在時,有時形成“長泡帶”;當氣體流速增大時,氣泡隨之增大,其截面可增至接近管徑,液體與氣體在管子中串聯排列形成所謂“液節流”;這兩種流型都有可能激發管道振動,尤其是在流徑彎頭時振動更為劇烈。
(4)管道中蒸發氣體可能造成“間歇泉”現象
與LNG儲罐連接的液相管道中的液體可能受熱而產生蒸發氣體,當氣體量小時壓力較小,不能及時的上升到液面,當隨著受熱不斷增加,蒸發氣體增大時,氣體壓力增大克服儲罐中的靜壓(即液柱和頂部蒸發氣體壓力之和)時,氣體會突然噴發,噴發時將管路中的液體也推向儲罐內,管道中氣體、液體與儲罐中的液體進行熱交換,儲罐中液面發生閃蒸現象,儲罐壓力迅速升高,當管道中的液體被推向儲罐后管內部分空間被排空,儲罐中的液體又迅速補充到管道中,管道中的液體又重新受熱而產生蒸發,一段時間后又再次形成噴發,重復上述過程,這種間歇式的噴發有如泉水噴涌,故稱之為“間歇泉”現象,這種現象使儲罐內壓力急劇上升,致使安全閥開啟而放散。
4、生產運行中的危險性
(1)儲罐液位超限
LNG儲罐在生產過程中要防止液位超限,進液超限可能使多余液體從溢滿閥流出來,出液超限會使泵抽空,并且下次充裝前要重新預冷。此種情況下,監測報警系統會啟動,并連鎖關閉閥門,避免事故發生。
(2)LNG設施的預冷
LNG儲罐在投料前需要預冷,同樣在生產中工藝管道每次開車前需要預冷,如預冷速度過快或者不進行預冷,有可能使工藝管道接頭閥門發生脆性斷裂和冷收縮引發泄漏事故,易使工作人員冷灼傷,或者大量泄漏導致火災爆炸發生。
(3)BOG氣體
LNG儲罐或液相工藝管道,由于而自然蒸發一定量的氣體(制造廠家提供的數據為每晝夜小于千分之二的蒸發量)。生產運行中由于卸車,需要給系統增壓,這部分氣體也儲存于儲罐;受氣車輛氣瓶內再加氣之前需要降低車載氣瓶內的壓力,此部分氣體再加氣時又抽回儲罐。這些氣體統稱為BOG氣體,當BOG氣體壓力過高時需要進行安全放散,否則有可能造成設備管道超壓而產生爆裂事故。
5、其它危險危害因素分析
(1) 電氣火花:在配電間、營業室、辦公室等非防爆場所安裝的電氣設備都是非防爆的,在使用過程中,可能會產生電氣火花,一旦達到爆炸極限范圍的爆炸性氣體混合物,會引起火災事故。
(2) 違章作業:在加氣站內違章吸煙;卸車作業時無人監護,或監護人擅自離開崗位;無關人員擅自進入警戒區域,在警戒區域內使用手機等通訊工具;雷雨天進行卸車作業等,都會引發火災、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:外來車輛進站加氣,若站內路況、車況,駕駛人員素質等方面存在缺陷,可引發車輛傷害事故。
(5) 機械傷害:在日常作業、設備檢修過程中不慎受到機械設備的傳動部件、擠壓部件以及外露突出部件或所使用工具損傷。
二、應急處置總則
1、根據天然氣的特性及可能引起的災害事故,建立科學、規范、統一、高效的液化氣災害應急指揮體系,提高加氣站防災、救援、減災綜合管理能力和抗風險能力。當發生天然氣災害事故時,迅速啟動本預案,快速、積極、有序、有效的控制蔓延和處理液化氣災害,并將災害損失減少到***低程度。
2、站點的天然氣災害事故應急處置的首要任務——確保人民生命安全,***大限度地減少災害事故對人民生命財產的威脅和危害,加強加氣站操作人員規范作業的意識和對加氣站設備的保護意識,充分發揮人的主觀能動性,將減災工作納入加氣站的管理工作中,采取各種有效手段和措施,不斷提高加氣站天然氣管理工作中,采取各種有效手段和措施,不斷提高加氣站天然氣管理和應急處置水平。
3、站點的天然氣災害事故應急處置以預防為主,把災害事故預防作為加氣站減災工作的主要任務,完善工作界面,運用信息化手段,使加氣站日常管理的各項工作環節緊密銜接,形成整體合力,提高對天然氣災害事故的預防能力。
4、站點的天然氣災害事故應急處置工作實行“分級管理、按級負責”,以公司總經理為主的防災、救災負責制,形成相對統一、快速高效、拯救能力強的指揮體系,公司相關部門按照各自職責,分工負責,緊密配合,迅速有效的開展應急救援和善后處理工作。
三、應急指揮
1、 應急處置原則
加氣站突發事故應急處置實行“分塊結合、垂直管理,專業救援、統一指揮,即報告情況、跟蹤落實,分級負責、先前處置”的原則。
2、當事故發生時,根據事故的性質、范圍、損失及傷亡情況,成立現場應急指揮部,為臨時機構,應急指揮部由公司總經理、公司分管安全***、總工程師、安全保衛部經理、工程技術部經理、運營服務部經理、辦公室主任、工程公司經理以及當事站站長組成。
3、 應急指揮部的職責
(1)指揮部根據報警情況組織搶修、補救、疏散、急救等指揮工作并及時下達指令;
(2)公司總經理、公司分管安全***、總工程師、安全保衛部經理、工程技術部經理、運營服務部經理、人事行政部經理、天然氣設備維修公司經理、環美氣站工程公司經理以及其他方面人員接報后要立即趕往現場;
(3) 指揮部人員到達現場后要制定應急處置方案,并根據滬市政信(2004)81號文件《燃氣災害事故信息報告制度》的要求及時向上級部門報告;
(4)指揮部要迅速組織搶修隊伍,落實必要的物資,組織人員疏散;
(5)指揮部要及時向上級有關部門匯報現場搶險情況以及下發上級部門的有關指示精神;
(6)指揮部要及時向上級有關部門做好事故的勘查,處理善后工作。
4、 現場指揮及設備搶修公司的職責
(1)現場指揮一般由安全保衛部經理、工程技術部經理擔任(安全、工程技術部經理未到時由當事站站長代理);
(2)現場指揮要了解現場情況及時向有關部門匯報,便于上級有關部門制定搶修搶險的緊急方案;
(3)現場指揮負責下達搶險、搶修的方案的實施,匯報搶險、搶修的方案進程,并作全方位的協調;
(4)現場指揮負責火場滅火搶險、搶修的指揮工作,實施降溫、滅火、隔離應急措施。