液化气泄漏和措施
液化气泄漏和措施
LNG气化站的安全技术措施与事故应急预案
作者：佚名来源：本站原创发布时间：2010年03月08日
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摘要：论述了液化天然气气化站的工艺流程、安全技术措施、应急救援组织机构和事故应急预案的制定。
关键词：液化天然气、事故分析、应急预案
为了给广东珠江三角洲液化天然气(LNG)工程投产时做好充分的准备,为了企业取得最大经济效益,寻找合适、低廉的气源,广州市煤气公司气源厂2004年引入了新疆广汇集团的LNG。LNG易燃易爆的特性决定了其生产、经营、管理等一系列活动必须保证安全。
1 LNG气化站简介
1. 1 LNG气化站概况
广州市煤气公司气源厂的LNG气化站。工程建设分两期进行,第一期工程LNG 储存能力为4 ×100 m3 ,于2005年10月完成施工并投入运行。第二期工程将增加4台100 m3 储罐, 14台2 000 m3 /h气化器。LNG气化站由储罐区、卸车台、气化区3个部分组成。储罐区由4台100 m3 储罐和3台500m3 /h自增压器组成。卸车台由2台卸车增压器及相关管道组成,可同时进行2 台LNG槽车卸车作业。气化区由11台2 000 m3 /h空温式气化器、2台100 m3 气态天然气缓冲罐等组成。
1. 2 LNG气化站工艺流程
用槽车运来的LNG在卸车台经卸车增压器增压后,将LNG送入LNG储罐储存。LNG气化时,储罐内少量LNG进入储罐自增压器,吸热相变后,气态天然气返回储罐,使得储罐内压力增大,储罐和管道形成压力差,在压力差的作用下,储罐内的LNG经管道进入空温式气化器。在空温式气化器内,LNG吸热发生相变,再以气态形式进入天然气缓冲罐。LNG经计量后进入混气站,与气源厂其他气源掺混后进入燃气管网。
图1是LNG气化站工艺流程。
图1 LNG气化站工艺流程
1. 3 LNG的特性[ 1～3 ]
①温度低,在大气压力下, LNG的沸点通常为- 162 ℃,在此低温下LNG气态密度大于空气的密度。
②LNG从液相变为气相时,体积会增大为600倍。
③天然气为易燃易爆气体,爆炸极限为5%～15%。
2 LNG气化站的安全技术措施
2. 1 LNG超压自动排放系统容器、管道温度高于- 80 ℃时加压不能使天然气液化,温度上升时LNG容器、管道压力急速上升，因此LNG容器、管道都必须保冷。为防止容器、管道超压爆炸,在容器和管道的任何两道阀门之间均设有安全阀自动排放系统。正常状态下安全阀的根部阀不能关闭。当压力超过0. 65MPa时,安全阀起跳排空,以确保储罐和管道的安全。液相管道长时间不使用时,应排空管道。
2. 2 防止LNG的翻滚为防止翻滚现象的出现,不同来源、不同组成的LNG 应尽可能独立储存,进LNG时尽可能上下同时进液,使之混合均匀,必要时进行倒罐处理。
2. 3 低温报警装置
每台LNG储罐设有2个低温传感器,安装在储罐的基础上,对储罐底部环境温度实时监测。储罐LNG泄漏时, LNG从空气和地面吸热气化,周围环境温度迅速下降,温度传感器把环境温度变化信息传递到控制室。当温度低于0 ℃时,现场和控制室会同时发出低温报警信号,值班人员根据报警信号,切断紧急切断阀,关闭LNG储罐进出液阀,并检查现场泄漏情况,采取应急措施,排除故障。
2. 4 可燃气体报警装置
LNG的主要成分是甲烷(CH4 ) , LNG气化站安装有甲烷气体自动报警器,实时监测气化站内甲烷的浓度。当液态或者气态天然气泄漏时,向周围扩散,甲烷浓度上升,甲烷气体探头探测到甲烷时,信息即时传递到控制室。当甲烷体积分数达1%时,现场和控制室会同时发出报警信号,值班人员根据报警信号,切断紧急切断阀,并检查现场泄漏情况,采取应急措施,排除故障。
2. 5 自控系统报警
计算机自控系统设置了运行工况检测参数超限报警的功能。系统在实时检测工况参数的同时,如发现某一个参数达到报警限,将会及时触发仪表屏的声光报警仪,现场及自控室的声光报警仪发出报警信号,岗位人员通过报警提示确认报警点,及时排查故障。
2. 6 消防冷却和泡沫灭火系统
LNG气化站内配备足够消火栓,由气源厂消防水系统供水,每个储罐装有喷淋系统,并与站内消防水管相连。配备专职消防队、消防车,并配泡沫消防站,有专职人员值班。
3 应急救援组织机构
3. 1 指挥机构
指挥机构的组成见图2。
气源厂成立救援总指挥部,救援总指挥由厂长担任,副厂长、总工程师任副总指挥, 下设日常应急救援办公室和现场救援指挥部。日常应急救援办公室在救援总指挥部的领导下,负责各领导小组的日常管理工作,但不参与发生事故时的现场救援指挥工作,人员由安全保卫科组成,安全保卫科长主管。以救援总指挥部人员为基础,成立现场救援指挥部,统管生产调度组、设备抢修组、消防抢险组、安全保卫组、医治救护组、疏散组等领导小组。各领导小组平时应完成日常应急救援办公室布置的各项工作,负责本单位应急预案的制定、修订;组建抢险救援专业队伍,并组织实施和演练;检查督促做好重大事故的预防措施和应急救援的各项准备工作。发生事故时,各领导小组由现场救援指挥部统一指挥,
现场救援指挥部发布应急救援命令和信号,并根据各领导小组的专责和特长, 分配救援任务给各领导小组,各领导小组必须无条件服从现场救援指挥部的指令,组织、指挥各自的抢险救援专业队伍实施救援行动。各领导小组的组成和职责如下。
①生产调度组
组长：计划调度科长。
成员：计划调度科、安全保卫科、事故单位派员参加。
职责：执行现场救援指挥部的指令,组织生产调度及技术保障队实施救援行动,负责事故处理时生产系统开、停调度工作;负责事故现场及有害物质扩散区域的洗、消、监测工作。
②设备抢修组
组长：技术设备科长。
成员：技术设备科、供销科、事故发生单位派员参加。
职责：执行现场救援指挥部的指令,组织抢险抢修队实施救援行动,负责设备抢修、抢险的现场指挥;负责提供现场设备的技术指导、图纸、资料等。
③消防抢险组
组长：消防队长。
成员:消防队、计划调度科、安全保卫科、事故单位领导。
职责：执行现场救援指挥部的指令,组织专职消防队和兼职消防员灭火、警戒、治安保卫、疏散、道路管制工作;协助组织厂邻单位人员的疏散。
④安全保卫组
组长：安全保卫科长。
成员:安全保卫科、后勤部、事故发生单位派员参加。
职责：执行现场救援指挥部的指令,组织保卫治安队实施救援,做好事故报警、情况通报及事故处置工作。
⑤医治救护组
组长：后勤部领导。
成员：后勤部医疗室。
职责：执行现场救援指挥部的指令,组织医疗救护队实施救援,负责现场医疗救护指挥及中毒、受伤人员分类抢救和护送就医工作;负责受伤、中毒人员的医疗必需品供应;负责抢险救灾所需的车辆供应。
⑥疏散组
组长：厂办公室领导。
成员：工会、党办、劳动人事科。
职责：执行现场救援指挥部的指令,组织通信联络及物资供应队实施救援,负责本单位及厂邻单位人员的疏散、抢险救援物资的供应及担负各队之间的联络和对外通信联系任务。
3. 2 抢险救援专业队伍的组成及分工
①生产调度及技术保障队
成员：由计划调度科、技术设备科、分厂共15人组成。
负责人：计划调度副科长。
任务：听从生产调度组的指挥,负责事故时全厂生产调度指挥;提供设备技术资料、工艺流程图,提出技术补救措施。
②抢险抢修队
负责人：分厂厂长。
成员：由分厂派员组成,工种包括堵漏工、管线工、钳工、电(气)焊工、电工、起重工等,共50人。
任务：听从设备抢修组的指挥,担负抢险抢修任务。
③消防队
负责人：安全保卫科副科长。
任务：听从消防抢险组的指挥,负责灭火和抢救伤员离开现场交给医务人员;负责查明现场危险物品的泄漏情况、危险程度,提出补救措施。
④保卫治安队
负责人：安全保卫科副科长。
成员：由后勤部的保安人员组成,共36人。
任务：听从安全保卫组的指挥,负责现场治安,指挥交通,设立警戒,指导职工、群众疏散。
⑤医疗救护队
负责人：后勤部部长。
成员：由后勤部医务室、供销科及煤气防护站组成,共20人。
任务：听从医治救护组的指挥,负责抢救受伤、中毒人员,保障抢救伤员的物资供应。
⑥通信联络及物资供应队
负责人：厂办公室主任。
成员：由供销科、计划调度科、分厂、厂办电话值班室组成,共20人。
任务：听从疏散组的指挥,担负各队之间的联络和对外通信联系任务及抢险救灾的物资供应。
4 事故应急预案
4. 1 LNG泄漏事故应急预案
①LNG泄漏点
卸车台法兰垫片泄漏,调压器垫片泄漏,阀门泄漏,管道焊缝泄漏。
②LNG泄漏的原因
LNG管道超压、安全阀失灵; 垫片老化、损坏；LNG管道腐蚀穿孔;管道焊缝裂开;外力撞击使管道破裂。
③LNG泄漏后果
LNG泄漏容易引起冻伤、火灾、爆炸、人员伤亡;烧毁LNG气化站装置区域的设备; LNG气化站装置无法投入运行,影响生产,无法确保连续稳定供气。
④事故处理原则
立刻进行事故调查,查清事故原因,进入事故处理程序;尽快堵漏,防止泄漏扩大引起更大事故；实施防冻伤、防火灾、防爆炸、防人员伤亡、防停气的应急措施。
⑤事故处理措施
LNG泄漏事故处理措施及步骤见表1。
表1 LNG泄漏事故处理措施及步骤
泄漏点泄漏原因步
骤
组织
者
实施者处理方法
操
作
员
卸车台法兰、垫片泄
漏管道超压，垫片
变形、老化
1
运行
部长
气化站工
段长
正常停车,停止
LNG气化
运
行
工
2
运行
部长
气化站工
段长
将泄漏点前后阀
门关闭,该段管道
退出运行
运
行
工
3
检修
部长
气化站工
段长
泄漏点检修,更换
垫片
抢
修
队
调压器垫片泄漏
管道超压,垫片
磨损、变形、老
1
运行
部长
气化站工
段长
正常停车,关闭紧
急切断阀,停止
运
行
化LNG 工
2 运行
部长
气化站工
段长
将泄漏点前后阀
门关闭,卸压,该
段管道退出运行
运
行
工
3 检修
部长
气化站工
段长
泄漏点检修,更换
垫片
抢
修
队
阀门、管道焊缝泄漏管道超压,焊缝
裂开,安全阀失
灵
1
运行
部长
气化站工
段长
正常停车,停止
LNG气化
运
行
工
2
运行
部长
气化站工
段长
关闭现场LNG阀门
运
行
工
3
运行
部长
气化站工
段长
严禁开停非防爆
设备
抢
修
队
4
运行
部长
检修工段
长
联系生产部、检修
部制定泄漏点的
退出运行方案及
办理动火证
抢
修
队
5
检修
部长
检修工段
长
检修泄漏点
抢
修
队
进出液总管阀门、管道焊缝大量泄漏
垫片老化、损
坏,LNG管道腐
蚀、穿孔,管道焊
缝裂开
1
煤气
分厂
厂长
气化站工
段长
紧急停车,关闭储
罐紧急切断阀,停
止LNG气化
运
行
工
2
煤气
分厂
厂长
气化站工
段长
通知关闭进出液
手动阀
抢
修
队
3
安全
保卫
科长
消防队长
联系消防车现场
监护,联系安全科
封锁周围路段,停
止周围动火作业
消
防
员
4 安全保安队长严禁开停非防爆保
保卫科长设备,周围设置警
戒线
安
人
员
5 安全
保卫
科长
消防队长
接消防水喷散、稀
释漏出的气体,避
免沉积在低洼处
消
防
员
6 事故
指挥
部
生产恢复
指挥组、
技术支持
组
落实事故控制具
体实施方案、布置
抢修人员的任务,
现场决定堵塞方
案
抢
修
队
4. 2 天然气泄漏事故应急预案
①天然气泄漏点：阀门泄漏,设备泄漏,管道焊缝泄漏。
②天然气泄漏的原因：天然气管道超压、安全阀失灵;垫片老化、损坏；天然气管道腐蚀穿孔;管道焊缝裂开;外力撞击使管道破裂。
③天然气泄漏后果：天然气泄漏容易引起火灾、爆炸、人员伤亡，烧毁天然气混气站区域的设备。
④事故处理原则
立刻进行事故调查,查清事故原因,进入事故处理程序;尽快堵漏,防止泄漏扩大引起更大事故;实施防火灾、防爆炸、防人员伤亡、防停气的应急措施。
⑤事故处理措施：天然气泄漏事故处理措施及步骤见表2。
表2 天然气泄漏事故处理措施及步骤
泄漏点泄漏原因步
骤
组织
者
实施
者
处理方法
操
作
员
阀门发生泄漏管道超压，垫 1 运行气化正常停车,停止LNG运
片变形、老化部长站工
段长气化行
工
2 运行
部长
气化
站工
段长
将泄漏点前后阀门
关闭,该段管道退
出运行
运
行
工
3 检修
部长
检修
工段
长
泄漏点检修,更换
垫片
抢
修
队
空温式气化器、自增压器有气
体泄漏
管道超压,垫
片磨损、变形、
老化
1
运行
部长
气化
站工
段长
将泄漏点前后阀门
关闭,泄压,封盲板
运
行
工
2
运行
部长
气化
站工
段长
该台设备退出运行
运
行
工
3
检修
部长
检修
工段
长
安排时间进行泄漏
点检修补焊
抢
修
队
天然气管道焊缝发生泄漏管道超压,焊
缝裂开
1
运行
部长
气化
站工
段长
将泄漏点前后阀门
关闭,卸压,该段管
道退出运行
运
行
工
2
运行
部长
气化
站工
段长
泄漏点检修补焊
运
行
工
3
检修
部长
检修
工段
长
严禁开停非防爆设
备
抢
修
队
4. 3 储罐真空度损坏事故应急预案
①储罐真空度损坏点：储罐易熔塞、真空开关阀、外壳。
②储罐真空度损坏的原因：易熔塞损坏,真空开关阀损坏,外壳损坏。
③储罐真空度损坏后果：储罐压力迅速上升,安全阀起跳,储罐蒸发量增大。
④事故处理原则
立刻进行事故调查,查清事故原因,进入事故处理程序;迅速转罐;储罐压力超过0. 5MPa时打开放散阀。
⑤事故处理措施及步骤：储罐真空度损坏事故处理措施及步骤见表3。
表3 储罐真空度损坏事故处理措施及步骤
泄漏点泄漏原因步
骤
组织
者
实施
者
处理方法
操作
员
易熔塞、真空开关阀、
外壳易熔塞损坏,真
空开关阀损坏,
外壳损坏
1
运行
部长
气化
站工
段长
启动储罐紧急切断
阀
运行
工
2
运行
部长
气化
站工
段长
现场进行转罐操作
运行
工
3
运行
部长
检修
部长
联系生产部、检修
部制定泄漏点退出
运行的方案
技术
保障
队长
4
技术
设备
科长
检修
部长
联系生产厂家进行
维修
生产
厂家
人员
5 岗位责任制和各项制度
①落实应急救援组织。救援指挥部成员和救援人员应按照专业分工,本着专业对口,便于领导,便于集中和便于开展救援的原则,建立组织,落实人员。定期根据人员变化进行组织调整,确保救援组织的人员落实。
②按照任务分工做好物资、器材准备。如必要的指挥通信、报警、消防、抢修、防护、应急照明等器材及交通工具。上述各种器材指定专人保管,并定期检查保养,使其处于良好状态,设救援器材专柜,以备急用。
③定期组织救援训练和学习。各队按专业分工每年训练两次,以提高指挥水平和救援能力。
④对全厂职工进行经常性的事故处理、应急救援知识教育。
⑤建立完善各项制度: a. 值班制度,建立厂级昼夜值班制度、防护站24 h 值班制度、消防队24 h值班制度; b. 检查制度,每月结合安全生产工作检查,定期检查应急救援工作落实情况; c. 例会制度,每季度召开一次领导小组会议,研究应急救援工作。