岳建霞
摘 要:本文以某企業(yè)新建LNG氣化站為例介紹了LNG氣化站工藝流程,工藝及儲存過程中危險(xiǎn)、有害因素,并通過軟件對該氣化站進(jìn)行了定量風(fēng)險(xiǎn)分析。
關(guān)鍵詞:LNG;氣化站;定量風(fēng)險(xiǎn)分析
近些年隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,國家環(huán)保機(jī)構(gòu)加大了環(huán)保治理力度,禁止企業(yè)使用燃煤鍋爐,燃?xì)忮仩t逐漸取代了燃煤鍋爐在企業(yè)中的應(yīng)用,天然氣做為清潔能源,既滿足了環(huán)保要求,同時(shí)也滿足了企業(yè)的生產(chǎn)需求。由于大量燃?xì)忮仩t相繼投入使用,天然氣的供應(yīng)問題隨之而來,尤其是一些中小型城市,無法使用長輸管道供應(yīng)的天然氣,為了保證企業(yè)能夠生產(chǎn)使用天然氣,燃?xì)夤驹谄髽I(yè)廠區(qū)內(nèi)部建立LNG氣化站,以此解決企業(yè)燃?xì)忮仩t的燃料問題。
LNG(Liquefied natural gas)即液化天然氣,是天然氣的加壓、降溫后的一種存在形式。天然氣主要成分是甲烷,是無色無臭氣體。在0.84MPa、-164℃時(shí)為液態(tài),液化天然氣由罐車進(jìn)行公路運(yùn)輸至企業(yè),經(jīng)卸車口經(jīng)管道將LNG卸入LNG儲罐。
本文以某企業(yè)氣化站為例,該氣化站位于廠區(qū)東南角獨(dú)立設(shè)置,東西40.0m,南北44.0m,站區(qū)四周設(shè)圍墻,北側(cè)方向設(shè)置一個(gè)出入口。站區(qū)設(shè)置有19.6m3LNG儲罐一座,位于站區(qū)中部,儲罐西側(cè)設(shè)置LNG氣化、EAG加熱器、調(diào)壓、計(jì)量、加臭撬,槽車卸車位位于儲罐的西北側(cè)。集中放散管設(shè)置在站區(qū)西南角。站區(qū)路面采用不發(fā)火花水泥路面。
1 LNG氣化站工藝流程
項(xiàng)目工藝流程包括:LNG卸車、調(diào)壓流程、加氣流程、泄壓流程。
1.1 LNG卸車
LNG槽車到達(dá)氣化站后熄火并停止5min后,同時(shí)連接靜電接地裝置,消除靜電。通過高壓金屬軟管將槽車的卸車口、增壓口、氣相口分別與站內(nèi)相應(yīng)接口連接好,然后進(jìn)行正常的軟管的吹掃工作,將連接軟管內(nèi)的空氣吹掃干凈。吹掃完畢后,根據(jù)卸車規(guī)程進(jìn)行卸車。卸車完成后,關(guān)閉槽車與罐體連接的閥門然后開啟軟管的放散閥門,將軟管內(nèi)的尾氣通過氣化調(diào)壓計(jì)量撬體內(nèi)的EAG加熱器排放后,拆除連接管線,然后將槽車開出站內(nèi)。
1.2 儲罐自動增壓、LNG氣化、計(jì)量、調(diào)壓
靠壓力推動,LNG從儲罐流向氣化調(diào)壓計(jì)量撬,經(jīng)空溫式氣化器氣化、計(jì)量后供應(yīng)鍋爐房使用。隨著儲罐內(nèi)LNG的流出,罐內(nèi)壓力不斷降低,LNG出罐速度逐漸變慢直至停止。因此,正常供氣操作中必須不斷向儲罐補(bǔ)充氣體,將罐內(nèi)壓力維持在一定范圍內(nèi),才能使LNG氣化過程持續(xù)下去。儲罐的增壓是利用自動增壓調(diào)節(jié)閥和自增壓空溫式氣化器實(shí)現(xiàn)的。
本項(xiàng)目氣化調(diào)壓設(shè)置兩組空溫式氣化器,相互切換使用。當(dāng)一組使用時(shí)間過長,氣化器結(jié)霜嚴(yán)重,導(dǎo)致氣化器氣化效率降低,出口溫度達(dá)不到要求時(shí),切換到另一組使用,本組進(jìn)行自然化霜備用。
2 工藝及儲存危險(xiǎn)、有害因素分析
根據(jù)氣化站在運(yùn)行各個(gè)階段所涉及到的場所、裝置、設(shè)施等進(jìn)行分析,該氣化站的主要危險(xiǎn)、有害因素有火災(zāi)、爆炸、中毒和窒息、灼燙等。
2.1 火災(zāi)、爆炸
該氣化站涉及的危險(xiǎn)化學(xué)品是壓縮天然氣、四氫噻吩,壓縮天然氣具有易燃、易爆性。當(dāng)壓縮天然氣泄漏后遇明火會發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。四氫噻吩為易燃液體,遇高熱、明火及強(qiáng)氧化劑易引起燃燒。
2.2 容器爆炸
LNG在儲罐內(nèi)以液態(tài)形式存放,如果短時(shí)間內(nèi)大量氣化可能導(dǎo)致容器爆炸,破壞力極大。
2.3 中毒和窒息
LNG(甲烷)對人基本無毒,但濃度過高時(shí),使空氣中氧含量明顯降低,使人窒息。當(dāng)空氣中甲烷達(dá)25%~30%時(shí),可引起頭痛、頭暈、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共濟(jì)失調(diào)。若不及時(shí)脫離,可致窒息死亡。
2.4 灼燙
LNG的設(shè)備、管線閥門泄漏或崩開,LNG本身深冷儲存,溫度相當(dāng)?shù)停话慵s為-164℃,人體接觸會瞬間造成嚴(yán)重的皮膚軟組織凍傷。
3 定量風(fēng)險(xiǎn)分析
本文采用中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院出版的CASST-QRA軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和計(jì)算,導(dǎo)出事故后果圖、個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)等值線圖和社會風(fēng)險(xiǎn)曲線圖(見表1)。
3.1 事故后果圖
3.1.1 LNG儲罐池火災(zāi)
通過計(jì)算,如果LNG儲罐發(fā)生管道中孔泄漏,天然氣泄漏,形成池火災(zāi),死亡半徑為36m、重傷(下轉(zhuǎn)第14頁)(上接第12頁)半徑為44m、輕傷半徑為66m。
3.1.2 LNG儲罐云爆
通過計(jì)算,如果LNG儲罐因管道中孔泄漏發(fā)生云爆事故,傷害的死亡半徑為22m、重傷半徑為38m、輕傷半徑為65m。
3.2 個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)等值線圖
根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲存設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)》(GB36894-2018)[1],該氣化站屬于新建項(xiàng)目,從模擬結(jié)果可以看出,該氣化站個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)等值線內(nèi)未涉及高敏感防護(hù)目標(biāo)、重要防護(hù)目標(biāo)和一般防護(hù)目標(biāo)。
3.3 社會風(fēng)險(xiǎn)曲線
通過計(jì)算,項(xiàng)目的社會風(fēng)險(xiǎn)與我國社會可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)圖對比,全部在可接受區(qū)內(nèi),因此本項(xiàng)目的社會風(fēng)險(xiǎn)可接受。
4 結(jié)論
通過對LNG氣化站進(jìn)行定量風(fēng)險(xiǎn)分析可知,該氣化站儲存LNG,存在火災(zāi)爆炸的可能性,現(xiàn)場人員如遇到LNG泄漏存在中毒和窒息、低溫凍傷的風(fēng)險(xiǎn)。通過軟件計(jì)算,該氣化站的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)等值線內(nèi)未涉及《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲存設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)》(GB36894-2018)所提及的高敏感防護(hù)目標(biāo)、重要防護(hù)目標(biāo)和一般防護(hù)目標(biāo),社會風(fēng)險(xiǎn)曲線處于可接受區(qū),說明該氣化站的社會風(fēng)險(xiǎn)是可接受的。
參考文獻(xiàn):
[1] GB36894-2018.危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲存設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)[S].北京:國家市場監(jiān)督總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會,2018.