LNG气化站的安全管理

杨大伟

（深圳南天电力有限公司，广东 深圳 518040）

LNG气化站的安全管理

杨大伟

（深圳南天电力有限公司，广东 深圳 518040）

通过总结实际工作经验，介绍了LNG的特性，总结和分析了LNG气化站面临的典型危险情况，并提出LNG气化站安全措施和方法，制定了LNG气化站事故应急预案。

LNG气化站；安全；管理；应急预案

常态为气态的天然气(Natural Gas，以下简称NG)经液化后成为液化天然气(Liquefied Natural Gas，以下简称LNG)，是公认的洁净、安全、环保能源。NG液化为LNG，体积缩小为原来的1/625，具有储存运输的优势。

深圳南天电力有限公司作为全国第1家使用LNG再汽化后发电的电厂，率先在全国建立LNG气化站，用槽罐车将LNG运进LNG气化站，储存在LNG储罐中，汽化后进入燃机中燃烧发电。实践证明燃油改燃气工程是成功的，LNG项目可行，设备选型合理，LNG气化站的场站安全管理到位。

1 LNG特性

LNG是以甲烷为主的液化混合物，常压下沸点为-162℃，密度大约为424kg/m3。NG相对空气的密度为0.55，熔点为-182℃，沸点为-162℃，闪点为-188℃左右，具有以下特性。

1.1 易蒸发性

LNG是深冷液体，很容易被周围的空气加热转化为NG，温度也随之上升。-107℃是一个重要的分界点，NG温度低于-107℃时，气体密度比空气大；NG温度等于-107℃时，气体密度与空气相当;NG温度高于-107℃时，气体密度比空气小。一般情况下，NG密度小于空气，很容易向上扩散。但若LNG大量泄漏，短时间来不及与周围空气进行热交换，温度就可能低于-107℃，其蒸气云的密度比空气低。这样NG会顺着地面或向低处曼延，扩散到很远的地方，一旦遇到点火源，就会燃烧，甚至回燃、爆炸，非常危险。

1.2 易燃、易爆性

NG是甲类易燃、易爆物质，与空气混合后在一定条件下是可燃的，其燃烧范围大约在体积分数为5%～15%。

1.3 低温性

深冷的LNG具有低温性，某些材料与之接触会变脆、易碎和冷收缩，使设备损坏，引起LNG泄漏。人体持续接触LNG后，会引起严重的低温冻伤和人体组织损坏。

1.4 窒息作用

LNG蒸气无毒，但如果吸入纯的LNG蒸气，会迅速失去知觉，几分钟后窒息死亡。当大气中的氧含量因LNG蒸气含量增高而逐渐减少时，工作人员有可能警觉不到而慢慢地窒息死亡。

2 LNG气化站典型危险情况分析

2.1 LNG泄漏

LNG卸车时，可能出现槽罐车、储罐内液体状态不稳定，压力升高，造成安全阀动作，LNG泄漏。罐车与卸车台的联结法兰也容易泄漏，特别是气化站整套系统、装置经常处于冷热交变中，造成管道、阀门等疲劳损失，产生泄漏点。

LNG一旦泄漏，一小部分立即急剧汽化成蒸气，其他LNG泄漏到地面，立即沸腾，同周围空气混合形成冷蒸气雾，在空气中冷凝成白烟，再稀释受热后成云。最危险的情况是，LNG泄漏量大，风小，来不及汽化，蒸气云团的温度低于-107℃，密度大于空气，向下风处扩散，若遇到点火源，即发生燃烧爆炸。特别是风速较低时，热交换过程变慢，顺风方向的漂移距离增加，火灾的危险性增大，破坏范围扩大。

当槽罐车、储罐中LNG的气相压力增大，导致安全阀起跳排放LNG，按常理，排放会使压力降低，安全阀回座。但是对于深冷的LNG，可能会有相反的情况出现：容器内的LNG气相压力将可能低于LNG饱和压力，导致LNG进一步汽化，继续通过安全阀排放，直到容器内的LNG被完全排光，增加了LNG气化站周围火灾的危险性和范围。

2.2 内胆损坏

LNG储罐内胆损坏将使LNG或NG进入内胆与外壳之间的真空保温层中并汽化，使其压力很快大于外壳的安全爆破膜片的破坏压力，冲破安全爆破膜片，将NG排放至大气。

2.3 外保护层损坏

LNG储罐外壳一旦被破坏，内胆与外壳之间的真空保温层消失，导致储罐中的LNG被加热汽化，压力升高，安全阀动作，进行事故排放。当压力升高过快，就可能导致罐体物理爆炸，这是非常危险的。

3 LNG气化站的安全管理

3.1 加强安全培训，人员持证上岗

火电厂的工作人员对热物资的性能比较熟悉，而LNG是深冷物资，其性能与以往接触的热物资性能完全相反，因此必须下大力气克服以往的一些惯性思维。提早对相关人员进行LNG安全培训，在气化站建设、吹扫、预冷时让相关技术人员、运行人员、检修人员提前介入，熟悉相关的系统、工艺、性能等。

气化站使用的储罐、管道、罐车都是承装易燃、易爆物资的压力容器，属特种设备，受国家严格监控。所有安全管理人员和操作人员必须接受有关主管部门的培训，取得压力容器特种设备管理人员和作业人员的上岗证。特种设备也必须严格按国家相关规定管理。

3.2 加强对外来车辆和司机的管理

由于外来车辆和司机，对LNG气化站及场站周边的情况不熟悉，因此必须从一开始就对他们加强安全管理。车辆进入气化站必须在排气管上带上防火帽；车辆在站内，每辆车附近至少有1名司机，一旦发生意外，可以及时处理，必要时可以将车辆驶离气化站；卸车时，确保双方各有1名员工在车旁，万一发生异常情况，双方各自处理自己管辖范围内的状况，力争将事态控制在最小范围。

为防止双方沟通有误，造成在卸车软管没有分离的情况下启动车辆拉坏卸车软管，应在车前轮下放置阻挡楔木，在驾驶室车门上悬挂“卸车中禁止启动车辆”警示牌，此项工作由电厂运行值班员负责。只有在确认完全分离卸车软管的情况下，由电厂运行值班员摘下警示牌、撤离阻挡楔木后，司机才能启动车辆。

3.3 严格控制点火源

点火源包括明火、无遮挡的强光、点燃的香烟、电火花、物体撞击发出的火花、静电、电磁辐射、高温物体表面、汽车发动机排气、闪电和雷击等。

明火是最明显、最直接的点火源，包括气割火焰、电焊火花、汽车排气的火星等，必须远离LNG气化站。如因工作需要在LNG气化站区域使用明火，则必须严格履行动火工作票手续。首先使用可燃气体检测仪检测大气中可燃气体的含量，当可燃气体含量低于报警值时，做好安全防护措施，方允许动火，并全程进行消防监护。

静电和火花等也是点火源，由于它们容易被人们忽视，所以更可怕。静电、电力设备有可能产生火花，金属或硬物之间撞击也可能产生热和火花，尼龙类衣物或鞋的摩擦等也可能产生火花，铝制工具在与生绣的钢铁撞击后，也会产生铝热反应。因此，在LNG站内卸车和检修时，要使用专用铜扳手，在操作时也要防止工具掉落或撞击。作业人员在使用工器具前，要养成先触一下地或连接一下接地线的习惯。运行值班员要经常检查接地线，发现断线、破损等要及时处理。干燥天气，要经常在场站的地面上洒水，保持地面和设备处于潮湿的环境中，减少或消除电荷的聚集。化纤类衣物容易产生静电，这种静电很难消除。进入LNG气化站内，应穿安全工作服和棉制衣服，以减少静电的产生。

LNG气化站内的电气设备是按照防爆规范设计安装的。工作人员在LNG气化站内使用非防爆电气设备、工器具时，要严格按照动火作业的要求办理手续，做好安全措施。

手机、照相机等电子产品会产生静电和电磁辐射，必须禁止在站内使用。即使是防爆对讲机长期使用也会产生静电和电磁辐射，因此使用防爆对讲机也要经常接触一下地面或接地线来放电，特别是出现LNG大量泄漏，在低处形成云雾时，使用对讲机要特别小心。

LNG在装卸、储运过程中，由于流动、冲击、搅动等易产生和聚集静电荷。天气干燥时，在地面上也会聚积电荷。如果设备、设施防静电措施未落实或效果差，静电荷不能及时消除，静电电位上升到一定程度，就会发生静电放电现象，产生静电火花，引发灾难性事故。

闪电、雷击是能量很大的点火源。在NG放散塔附近装设避雷针，在8个LNG储罐上装设避雷环，在附近的锅炉本体顶部装设避雷带，这些避雷设施均与全厂接地网连结，很好地保护了LNG气化站。

3.4 配备完善的消防系统

一旦发生LNG大量泄漏，甚至发生火灾时，应启动消防水系统(储罐消防环管和防液堤外的消防栓)，既冷却保护罐体，也加快LNG的气化。使用开花水枪向LNG蒸气云团射水时必须注意，只能向蒸气云团的周围边界射水，千万不要将水射直接向LNG蒸气云团中心。否则，可能会因LNG强烈汽化、体积剧烈膨胀而产生物理爆炸。

移动式干粉灭火器是扑救LNG、NG初起火灾的有效工具。

4 LNG气化站事故应急预案

为以防万一，LNG气化站应制订《LNG气化站事故应急预案》，并定期进行演习。

4.1 应急预案内容

LNG气化站事故应急预案包括：应急组织机构及职责、报警程序及方式(含内部及外部)、应急响应、现场应急处置、相关部门联动协同作战、事故救援及人员疏散、应急物资储备(包括抢修备件、专用工具、应急照明、应急通讯工具、个体安全防护装置)等。

4.2 应急预案演习

根据情况，每年至少应组织1次LNG气化站事故应急预案演习。演习涉及生产管理部、运行部、检修部、保卫科义务消防队员，内容包括故障点处理、启动消防系统、机组运行状态改变、LNG系统状态改变、伤员救护和人员疏散转移等。

通过应急演习使相关部门和人员了解自己应承担的任务，检验应急物资供应，单位内部相互沟通联络以及与政府、周围关联单位的沟通联络，做到万一发生事故，各方面都能处变不惊、有条不紊地应对，将损失和影响控制在最小范围。

5 结束语

在LNG气化站运行的几年中，各相关单位、部门和人员严格遵守规章制度，采取切实有效的安全措施，确保了LNG气化站的安全运行，做到了在大力使用环保清洁能源的同时，既保证了安全运行，也为正确使用新型绿色环保能源积累了经验。

2009-09-08；

2009-10-21)