一、經(jīng)營(yíng)過(guò)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(tài)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(huì )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(shí),由于此時(shí)天然氣比空氣輕,會(huì )在空氣中快速擴散。液體密度約是標準狀態(tài)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(huì )產(chǎn)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(huì )吸收地面和周?chē)諝庵械臒崃垦杆贇饣?。但到一定的時(shí)間后,地面被凍結,周?chē)目諝鉁囟仍跓o(wú)對流的情況下也會(huì )迅速下降,此時(shí)氣化速度減慢,甚至會(huì )發(fā)生部分液體來(lái)不及氣化而被防護堤攔蓄。LNG泄漏后的冷蒸氣云或者來(lái)不及氣化的液體都會(huì )對人體產(chǎn)生低溫灼燒、凍傷等危害。
LNG泄漏后的冷蒸氣云、來(lái)不及氣化的液體或噴濺的液體,會(huì )使所接觸的一些材料變脆、易碎,或者產(chǎn)生冷收縮,材料脆性斷裂和冷收縮,會(huì )對加氣站設備如儲罐、潛液泵、加注機、加注車(chē)造成危害,特別是LNG儲罐和LNG槽車(chē)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(lèi)別
天然氣火災危險性類(lèi)別按照《建筑設計防火規范》劃為甲類(lèi)。
(4) 爆炸危險環(huán)境分區
根據我國現行規范《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規范》規定,天然氣的物態(tài)屬工廠(chǎng)爆炸性氣體,分類(lèi)、分組、分級為:Ⅱ類(lèi),B級,T4組,即dⅡBT4。爆炸性氣體環(huán)境區域劃分為2級區域(簡(jiǎn)稱(chēng)2區),即在正常運行時(shí),不可能出現爆炸性氣體混合物,即使出現也僅是短時(shí)存在的環(huán)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(shí)安全放散閥自動(dòng)開(kāi)啟,通過(guò)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(mén)之前產(chǎn)生泄漏,如儲罐進(jìn)出液管道或內罐泄漏,如內罐泄漏,此時(shí)爆破片就會(huì )打開(kāi),從而降低內外的壓力,不會(huì )引發(fā)儲罐爆裂。
(2) LNG泵、增壓器
LNG泵和增壓器,在正常運行時(shí),兩設施與LNG儲罐之間閥門(mén)開(kāi)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(chē)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(chē)的出液口后,泄漏量很小。
(3) LNG加氣機
LNG加氣機直接給汽車(chē)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(guān)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(chē)軟管
同樣LNG卸車(chē)軟管與槽車(chē)連接,如發(fā)生泄漏,在關(guān)閉了LNG槽車(chē)出液口后或低溫泵停止工作后泄漏量不大。
(5) LNG槽車(chē)
LNG槽車(chē)容積為42m3,危險性與LNG儲罐相同,但一般卸車(chē)時(shí)間控制在2小時(shí)左右,每天***多卸車(chē)一次,時(shí)間短,次數少,發(fā)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(shí),液相管道壓力劇增,此時(shí)安全閥自動(dòng)開(kāi)啟,可以降低管道內的壓力。
(2)液擊現象與管道振動(dòng)
在LNG的輸送管道中,由于加注車(chē)輛的隨機性,裝置反復開(kāi)停,液相管道內的液體流速發(fā)生突然變化,有時(shí)是十分激烈的變化,液體流速的變化使液體的動(dòng)量改變,反映在管道內的壓強迅速上升或下降,同時(shí)伴有液體錘擊的聲音,這種現象叫做液擊現象(或稱(chēng)水錘或水擊),液擊造成管道內壓力的變化有時(shí)是很大的,突然升壓嚴重時(shí)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(dòng)。
(3)管道中的兩相流與管道振動(dòng)
在LNG的液相管道中,管內液體在流動(dòng)的同時(shí),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(shí)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(dòng)狀態(tài)也受到擾動(dòng),管子內的壓力可能增大,這種情況可能激發(fā)管道振動(dòng)。
當氣化后的氣體在管道中以氣泡的形式存在時(shí),有時(shí)形成“長(cháng)泡帶”;當氣體流速增大時(shí),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(lián)排列形成所謂“液節流”;這兩種流型都有可能激發(fā)管道振動(dòng),尤其是在流徑彎頭時(shí)振動(dòng)更為劇烈。
(4)管道中蒸發(fā)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(chǎn)生蒸發(fā)氣體,當氣體量小時(shí)壓力較小,不能及時(shí)的上升到液面,當隨著(zhù)受熱不斷增加,蒸發(fā)氣體增大時(shí),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(shí),氣體會(huì )突然噴發(fā),噴發(fā)時(shí)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(jìn)行熱交換,儲罐中液面發(fā)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(chǎn)生蒸發(fā),一段時(shí)間后又再次形成噴發(fā),重復上述過(guò)程,這種間歇式的噴發(fā)有如泉水噴涌,故稱(chēng)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(kāi)啟而放散。
4、生產(chǎn)運行中的危險性
(1)儲罐液位超限
LNG儲罐在生產(chǎn)過(guò)程中要防止液位超限,進(jìn)液超限可能使多余液體從溢滿(mǎn)閥流出來(lái),出液超限會(huì )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(huì )啟動(dòng),并連鎖關(guān)閉閥門(mén),避免事故發(fā)生。
(2)LNG設施的預冷
LNG儲罐在投料前需要預冷,同樣在生產(chǎn)中工藝管道每次開(kāi)車(chē)前需要預冷,如預冷速度過(guò)快或者不進(jìn)行預冷,有可能使工藝管道接頭閥門(mén)發(fā)生脆性斷裂和冷收縮引發(fā)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(fā)生。
(3)BOG氣體
LNG儲罐或液相工藝管道,由于而自然蒸發(fā)一定量的氣體(制造廠(chǎng)家提供的數據為每晝夜小于千分之二的蒸發(fā)量)。生產(chǎn)運行中由于卸車(chē),需要給系統增壓,這部分氣體也儲存于儲罐;受氣車(chē)輛氣瓶?jì)仍偌託庵靶枰档蛙?chē)載氣瓶?jì)鹊膲毫?,此部分氣體再加氣時(shí)又抽回儲罐。這些氣體統稱(chēng)為BOG氣體,當BOG氣體壓力過(guò)高時(shí)需要進(jìn)行安全放散,否則有可能造成設備管道超壓而產(chǎn)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(yíng)業(yè)室、辦公室等非防爆場(chǎng)所安裝的電氣設備都是非防爆的,在使用過(guò)程中,可能會(huì )產(chǎn)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(huì )引起火災事故。
(2) 違章作業(yè):在加氣站內違章吸煙;卸車(chē)作業(yè)時(shí)無(wú)人監護,或監護人擅自離開(kāi)崗位;無(wú)關(guān)人員擅自進(jìn)入警戒區域,在警戒區域內使用手機等通訊工具;雷雨天進(jìn)行卸車(chē)作業(yè)等,都會(huì )引發(fā)火災、爆炸事故。
(3) 中毒:天然氣對人體基本無(wú)毒,但濃度過(guò)高時(shí),使空氣中氧含量明顯降低,使人窒息。
(4) 車(chē)輛傷害:外來(lái)車(chē)輛進(jìn)站加氣,若站內路況、車(chē)況,駕駛人員素質(zhì)等方面存在缺陷,可引發(fā)車(chē)輛傷害事故。
(5) 機械傷害:在日常作業(yè)、設備檢修過(guò)程中不慎受到機械設備的傳動(dòng)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(xué)、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(fēng)險能力。當發(fā)生天然氣災害事故時(shí),迅速啟動(dòng)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(diǎn)的天然氣災害事故應急處置的首要任務(wù)——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(chǎn)的威脅和危害,加強加氣站操作人員規范作業(yè)的意識和對加氣站設備的保護意識,充分發(fā)揮人的主觀(guān)能動(dòng)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(diǎn)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(wù),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(huán)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(diǎn)的天然氣災害事故應急處置工作實(shí)行“分級管理、按級負責”,以公司總經(jīng)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(guān)部門(mén)按照各自職責,分工負責,緊密配合,迅速有效的開(kāi)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(fā)事故應急處置實(shí)行“分塊結合、垂直管理,專(zhuān)業(yè)救援、統一指揮,即報告情況、跟蹤落實(shí),分級負責、先前處置”的原則。
2、當事故發(fā)生時(shí),根據事故的性質(zhì)、范圍、損失及傷亡情況,成立現場(chǎng)應急指揮部,為臨時(shí)機構,應急指揮部由公司總經(jīng)理、公司分管安全***、總工程師、安全保衛部經(jīng)理、工程技術(shù)部經(jīng)理、運營(yíng)服務(wù)部經(jīng)理、辦公室主任、工程公司經(jīng)理以及當事站站長(cháng)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(shí)下達指令;
(2)公司總經(jīng)理、公司分管安全***、總工程師、安全保衛部經(jīng)理、工程技術(shù)部經(jīng)理、運營(yíng)服務(wù)部經(jīng)理、人事行政部經(jīng)理、天然氣設備維修公司經(jīng)理、環(huán)美氣站工程公司經(jīng)理以及其他方面人員接報后要立即趕往現場(chǎng);
(3) 指揮部人員到達現場(chǎng)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(shí)向上級部門(mén)報告;
(4)指揮部要迅速組織搶修隊伍,落實(shí)必要的物資,組織人員疏散;
(5)指揮部要及時(shí)向上級有關(guān)部門(mén)匯報現場(chǎng)搶險情況以及下發(fā)上級部門(mén)的有關(guān)指示精神;
(6)指揮部要及時(shí)向上級有關(guān)部門(mén)做好事故的勘查,處理善后工作。
4、 現場(chǎng)指揮及設備搶修公司的職責
(1)現場(chǎng)指揮一般由安全保衛部經(jīng)理、工程技術(shù)部經(jīng)理?yè)?安全、工程技術(shù)部經(jīng)理未到時(shí)由當事站站長(cháng)代理);
(2)現場(chǎng)指揮要了解現場(chǎng)情況及時(shí)向有關(guān)部門(mén)匯報,便于上級有關(guān)部門(mén)制定搶修搶險的緊急方案;
(3)現場(chǎng)指揮負責下達搶險、搶修的方案的實(shí)施,匯報搶險、搶修的方案進(jìn)程,并作全方位的協(xié)調;
(4)現場(chǎng)指揮負責火場(chǎng)滅火搶險、搶修的指揮工作,實(shí)施降溫、滅火、隔離應急措施。