LNG事故影響因素及預(yù)防

孫鳳 曹振

1.天津市益斯達(dá)燃?xì)庠O(shè)備有限公司 天津 301700

2.天津西馬格特寶機(jī)械有限公司 天津 301700

1 LNG危險(xiǎn)性分析

LNG（液化天然氣）的主要成分為甲烷，在正常壓力范圍內(nèi)，其沸點(diǎn)在-162℃左右，密度大約為424kg/m3，當(dāng)溫度處于-110℃時(shí)，LNG的蒸發(fā)氣體密度要比空氣重，氣體液體的比例為625:1，爆炸的極限點(diǎn)為5%-15%，燃點(diǎn)為450℃。LNG的潛在危險(xiǎn)性主要包括，在低溫條件下，可能引發(fā)工藝設(shè)備的管道脆性斷裂，以及受到冷收縮作用造成損壞，這種情況下將會(huì)凍傷操作人員。LNG一旦發(fā)生泄漏或者溢出，將會(huì)在空氣中急速氣化，形成的蒸汽云團(tuán)在一定條件下容易發(fā)生爆炸事故。LNG在高溫條件下，少量的液體將會(huì)轉(zhuǎn)化成大量氣體，從而使設(shè)備或者管道的壓力迅速上升，容易引發(fā)超壓事故。LNG由于有易燃易爆的特性，一旦遇到明火后果不堪設(shè)想。

2 LNG事故影響因素

2.1 風(fēng)對(duì)LNG泄漏擴(kuò)散的影響

風(fēng)對(duì)天然氣擴(kuò)散的影響主要體現(xiàn)在風(fēng)向和風(fēng)速兩個(gè)方面所產(chǎn)生影響。風(fēng)向決定泄漏氣云的擴(kuò)散方向，大部分泄漏氣體總是分布在下風(fēng)向。風(fēng)速的大小決定擴(kuò)散稀釋作用的強(qiáng)弱，影響泄漏氣云的擴(kuò)散速度[1]。風(fēng)速越大，大氣的湍流越強(qiáng)，空氣的稀釋作用就越強(qiáng)，泄漏氣體與空氣的混合也就越快越充分，同時(shí)風(fēng)的輸送作用也越強(qiáng)。

2.2 重力對(duì)LNG泄漏擴(kuò)散的影響

泄漏的氣體到空氣的密度是高還是低都決定了重力在擴(kuò)散或浮力方面是否占主導(dǎo)地位。泄漏的氣體在重力的影響下繼續(xù)沉降，地面濃度不斷增加。然而，由于空氣的連續(xù)稀釋，這種下沉趨勢(shì)降低。在泄漏氣體擴(kuò)散開始時(shí)，浮力導(dǎo)致泄漏的氣體上升并且地面濃度降低，但由于它被空氣連續(xù)稀釋，上升的趨勢(shì)也下降。由于天然氣的密度小于空氣密度，泄漏后，天然氣受到的浮力作用將大于重力作用，天然氣云團(tuán)呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)；隨著天然氣云團(tuán)與周圍空氣的不斷混合稀釋，天然氣密度逐漸下降，上升趨勢(shì)也逐漸減弱[2]。

2.3 地理?xiàng)l件對(duì)LNG泄漏擴(kuò)散的影響

地面粗糙度是地理?xiàng)l件對(duì)氣體泄漏擴(kuò)散影響的主要指標(biāo)。在平坦開闊的地形，泄漏氣云不受阻擋，易于擴(kuò)散，而在地勢(shì)低洼處則正好相反，泄漏氣云易于滯留不易擴(kuò)散。泄漏孔周圍高大的樹木等會(huì)增加地表大氣的湍流程度，使空氣的稀釋作用加強(qiáng)。

3 預(yù)防措施

3.1 制定事故防范措施

LNG氣化站的安全生產(chǎn)應(yīng)以事故預(yù)防為基礎(chǔ)，制定事故預(yù)防措施，首先識(shí)別生產(chǎn)環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)，過程生產(chǎn)氣體原料的運(yùn)輸，生產(chǎn)過程設(shè)備的工人和進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)域確認(rèn)存在安全隱患考慮所有安全隱患，分析可能由隱患引起的所有事故，并根據(jù)氣化站的安全管理標(biāo)準(zhǔn)制定事故預(yù)防措施，我們計(jì)劃額外的設(shè)施，如滅火器和環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備。

3.2 嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程

嚴(yán)格控制制造過程主要是管理影響制造過程安全的因素，并在生產(chǎn)前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安全性，即所用原材料你應(yīng)該嚴(yán)格檢查是否有問題。設(shè)備運(yùn)行和原材料交付，生產(chǎn)完成后，所有生產(chǎn)設(shè)備處于正常狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急設(shè)施處于警戒狀態(tài)，禁止人為安全管理。所有制造人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定控制制造過程，以確保所有制造條件符合審核的工藝條件。

3.3 加強(qiáng)應(yīng)急救援的力度

根據(jù)LNG事故應(yīng)急救援目標(biāo)和基本原則，結(jié)合LNG泄漏擴(kuò)散快、易于引發(fā)燃燒爆炸以及冷卻窒息作用明顯等特點(diǎn)，筆者提出4項(xiàng)LNG事故應(yīng)急救援任務(wù)：

第一，第一時(shí)間搶救受傷的人，疏散群眾，引導(dǎo)他們撤離危險(xiǎn)區(qū)，這是應(yīng)急救援的首要任務(wù)。因?yàn)長(zhǎng)NG事故發(fā)生時(shí)間難以預(yù)料，且擴(kuò)散得很快，危害范圍大，所以LNG事故發(fā)生的時(shí)候，必須要立即對(duì)被困人員進(jìn)行救援，同時(shí)疏散處于受影響區(qū)域的群眾，特別是處在危險(xiǎn)區(qū)中的人，如果情況危急無法撤離，則必須采取適當(dāng)?shù)姆椒ūＷo(hù)這些人，如果能夠有效率、有秩序地對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行急救，則可以有效降低傷亡率。

第二，對(duì)LNG排放源頭進(jìn)行控制。排放的LNG應(yīng)當(dāng)被控制到?jīng)]有點(diǎn)火源和不會(huì)受低溫液體傷害的區(qū)域。也可以通過圍堰、壕溝、坡槽或其他方法來控制LNG的排放。另外，可以通過高膨脹泡沫控制LNG的氣化率。

第三，轉(zhuǎn)移并保護(hù)物資，如果條件允許，還需轉(zhuǎn)移設(shè)備。一方面，要對(duì)LNG事故區(qū)域內(nèi)的易燃物質(zhì)實(shí)施轉(zhuǎn)移，如果無法轉(zhuǎn)移，要使用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行保護(hù)，防止二次事故的發(fā)生。另一方面，如果條件允許的話，應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備實(shí)施轉(zhuǎn)移，以降低損失。

第四，對(duì)LNG事故危害進(jìn)行評(píng)估。由于LNG是清潔能源，對(duì)環(huán)境影響較小，所以LNG事故評(píng)估及調(diào)查應(yīng)更加著重于對(duì)人、財(cái)、物的危害[3]。

3.4 加強(qiáng)運(yùn)行管理

在LNG產(chǎn)、運(yùn)、銷的工業(yè)體系中，為了防止快速相態(tài)轉(zhuǎn)變（rapidphasetransition，縮寫為RPT），當(dāng)溫度相差懸殊的兩種液體接觸時(shí)，若熱液體溫度比冷液體沸點(diǎn)溫度高1．1倍，則冷液體溫度上升極快，表面層溫度超過自發(fā)成核溫度(當(dāng)液體中出現(xiàn)氣泡時(shí))。此過程熱液體能在極短時(shí)間內(nèi)通過復(fù)雜的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)理以爆炸速度產(chǎn)生大量蒸汽，為防止事故的發(fā)生，在操作中應(yīng)嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，如有發(fā)生重大事故的隱患時(shí)，應(yīng)立即采取有效安全措施，消滅事故于萌芽，如定期排放集液池中的雨水，及時(shí)處理運(yùn)行中出現(xiàn)的故障，才能保證正常生產(chǎn)，并應(yīng)逐步應(yīng)用現(xiàn)代化的管理手段和方法，加強(qiáng)LNG企業(yè)的安全技術(shù)管理。

總之，LNG氣化站是我國(guó)能源環(huán)保政策的重點(diǎn)扶持對(duì)象，安全管理部門應(yīng)全面分析LNG氣化站生產(chǎn)工藝過程中存在的安全威脅，并根據(jù)可能引起的安全事故制定相應(yīng)的防范措施，優(yōu)化工藝設(shè)備管道，加強(qiáng)生產(chǎn)過程管理，完善事故防范設(shè)施建設(shè)，以便事故發(fā)生時(shí)做好妥善處理，在安全生產(chǎn)中謀求經(jīng)濟(jì)發(fā)展。