浅谈LNG加气站的常见事故及规避对策

摘要：中国作为新兴LNG进口国，虽然起步晚，但是发展势头却相当的迅猛。在其大力建设使用的同时，LNG加气站的安全问题也不容忽视。本文在学习借鉴各发达国家的先进经验后，总结分析了LNG加气站的常见多发事故，提出了可行的LNG站事故规避对策。

关键字：LNG事故天然气

中图分类号：P618文献标识码： A 文章编号：

一、LNG概况

美国国家标准NFPA 59A《液化天然气(LNG)生产储存和装卸标准》将LNG定义为：一种基本上是由甲烷构成的液态流体,含有微量的乙烷、丙烷、氮或通常在天然气中存在的其他成分。由于其液化储运技术要求较高，所以国内一直是近距离管道输送,资源浪费严重。而发达国家很早就将天然气进行液化储运,应用于生活、工业、汽车燃气等各个行业[1]。在我国，天然气的发展进入了空前的大发展时期， LNG加气站除了其基本作用外，更是可以作为一种新型的调节用气高峰的手段，为城市的能源发展提供了一种新的供应方式。在LNG正大力兴起的同时，其安全问题也随之而来，1993年英国曼彻斯特附近BG公司LNG调峰站储摧发生翻滚事故;2009年，上海小洋山LNG站在建工地气密性实验失败压力过高引起爆炸；2011年，江苏徐州二环西路北首沈场立交桥西南侧的加气站储气罐泄露引发大火。一起起事故的发生，提醒着我们必须高度重视LNG事故带来的安全隐患，如何规避加气站的事故风险显得尤其重要。

二、LNG站常见事故分析

1、LNG泄漏爆炸

（1）火灾爆炸

当LNG大量泄漏并积聚到一定数量，达到爆炸极限时，遇明火等火源着火爆炸，酿成事故。

（2）冷爆炸

所谓冷爆炸，是指在LNG泄漏遇到水情况下（例如集液池中的雨水），水与LNG之间非常高的热传递速率，LNG将激烈地沸腾并伴随大的响声、喷出水雾，导致LNG蒸气爆炸。为了减少冷爆炸的发生，我们目前的LNG都设置有消防水系统，但是多只能用来消灭储罐周边火灾、降温或水幕墙隔离防止大量 LNG 扩散的功能。

2、分层及翻滚

LNG的翻滚实际上是一种剧烈蒸发的过程。当其密度差为6.9kg/m3的时候，存放72小时后就会出现翻滚的现象。翻滚是由热不稳定造成的。其主要的产生原因是由于密度的变化，密度小的液体会集聚在密度大的液体之上，抑制了下层液体的挥发。这时分层界面受到扰动，使得LNG储罐里面出现扰动的翻滚现象。如果储罐内上层的LNG密度要比下层大，下层的LNG突然上升，使得边界层收到破坏，里面的液体被挥发掉，剧烈的扰动使得储罐内的温度上升，压力也跟着急剧上升。分层翻滚产生的大量蒸气如不能及时排除，储罐压力将超过设计压力形成系统超压，对安全储存非常不利。

3、水锤现象

水锤就是指在突然停电或者是在阀门关闭得太快的时候，由于水流的惯性所产生大型波纹，好比一把锤子敲打在水上，故称水锤。水流波纹所产生的强大的回力有时候会破坏阀门和水泵。由于管壁过于光滑，后续水流在惯性的作用下，迅速达到最大，并产生破坏作用，这就是水利学当中的“水锤效应”，也就是正水锤。相反，关闭的阀门在突然打开后，也会产生水锤，叫负水锤，也有一定的破坏力，但没有前者大[2]。

4、低温冻伤、低温麻醉

L N G低温常压储罐操作温度15kPa，正常操作温度-162℃，其形状为平底圆柱形。罐体由绝热层和保暖层两层构成，这个内罐主要起到的作用是保暖、隔热。所谓低温冻伤和低温麻醉，就是指LNG工作人员在对燃气的操作过程中，接触到低温引起的冻伤和麻醉，低温会伤害到工作人员的皮下组织，对工作人员的皮肤和身体健康造成一定的损害。

三、事故规避对策研究

1、控制泄漏量和配置完备的消防设施——规避泄漏爆炸

（1）设置防液堤：在LNG储罐发生泄漏时，防止流体流淌蔓延，将泄漏体控制在一定的范围内。（2）露天设置LNG储存设备：使LNG挥发后迅速扩散、挥发，避免与空气混合形成爆炸混合物。（3）设置自动切断装置：在储罐进出液管道上，安装自动切断装置，在发生泄漏后及时切断，减少泄漏量。（4）设置消防水系统和灭火器：在生产厂区要配备各种消防器材，包括MFA50 型推车式干粉灭火器、MFA8 型手提式干粉灭火器、以及喷淋装置系统。在储罐区，要配备电动高压炮，以免发生泄漏等火灾危险时，可以远程操作，也方便组织系统演练，确保故障发生时可以迅速进行反应，确保储罐区安全。另外还需配备了消防泵，消防管道及消防栓，储罐喷淋，电动高压消防水炮组成的消防给水系统[2]。

同时还要加强员工培训，逐步改变员工一遇到火灾或燃气泄漏就用水喷淋的思维定势，应分清情况，不同情况、不同地点采取不同的应急措施。

2、精确控制密度变化——规避分层及翻滚

（1）选择恰当的充装方法，储罐内的密度和充装密度是有差异的，在充装时要考虑到液化天然气密度的不同，充装前做好测量，根据密度采取恰当的充装方式、有效的避免分层现象的出现。（2）采用倒灌的方式防止分层，倒灌即指内部搅拌或者输出部分液体，消除密度差。（3）一个储罐尽量只储存同一燃气来源天然气。（4）为了使新充装的LNG与储罐原有的LNG充分混合，要在充液管上开一些小孔，即是多孔管的采用。（5）储罐里面安装液体温度计，工作人员随时关注液体与密度之间的变化，防止液体的分层密度差太大从而导致翻滚。

3、严格流程化操作——规避水锤现象

（1） 延长开阀和关阀时间。（2） 离心泵和混凝泵应在阀门半闭15%-30%时而不是全关时停泵。（3）排除管道然内的空气，使管道内充满水后再开启水泵，凡是长距离输水管道的高起部位都应设自动排气阀。（4）停泵水锤主要因出水管止回阀关闭过快引起，因此，取消止回阀可以消除停水泵水锤的危害。采用缓冲止回阀、微闭蝶阀安装在大口径的水泵出水管上，可有效的消除停泵水锤，但因阀门动作时有一定的不量倒流，吸水井须有溢流管，紧靠止回阀并在其下游安装水锤消除器。

4、全面精准的防护——规避低温麻醉、低温冻伤

操作人员在处理与低温相关的工作时，都必须要戴上宽松干燥的手套、面罩、护目镜等保护用具，储罐要为保冷材料，还要充入干燥的氮气，用来保证夹层里面的微正压，绝热材料与大气隔离避免了大气压力或温度变化的影响以及湿空气进入内、外罐间保冷层，增加了保冷材料的使用寿命，保证了保冷材料的效果。在绝热结构的设计时，必须注意采用防潮措施。

四、结语

LNG加气站的行业发展目前在我国还处于发展期，为了建造一个科学合理的、低危险系数的LNG平台， 我们要在这条道路上不断的探索，不断的追求创新，借鉴和吸取国外的先进成果和经验，来发展我们自己的科学技术，建立和完善制度和机制，加强各个环节的连接性，管理层要对LNG的安全问题引起高度的重视，加强员工素质，确保每个环节的安全性，这样才能减少和规避LNG事故的发生。

参考文献：

[1]王忠 LNG站消防设计探讨 规范研究与信息 消防科学与技术2001年7月第4期 9-13

[2]张建良浅议 LNG 站运行中管理模式 市燃气 2009 ／ 11 (Vol．417) 26-28。