厂内点供式液化天然气(LNG)气化站常见问题及对策建议

冯银均 毛树怀 张文德 张远

摘 要：近年来，厂内点供式液化天然气（LNG）气化站建设快速发展，许多安全问题也随之产生，本文通过对厂内点供式液化天然气（LNG）气化站进行检查调研，辨识厂内LNG点供站普遍存在的问题，提出相应的解决建议，以作为企业事故防范，部门监督管理的参考依据。

关键词：点供站;LNG;危险;辨识

中图分类号：F426.22 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）12-0180-02

0 引言

目前，由于锅炉“煤改气”工作的推进，小型燃煤锅炉要求拆除，然而我国天然气管道的覆盖能力不足，部分区域管输天然气尚未普及;“LNG点对点式供气”作为新兴的供气模式，具有投资少、占地小、投产快等特点，且LNG较管输天然气具有价格优势，因此很多企业选择自己建设LNG气化站作为厂内供热燃料。但随着厂内LNG点供站的快速发展，许多安全问题也随之产生，如2016年2月17日，江阴某纺织公司LNG储罐首次进行卸液时发生爆燃事故，2名卸车人员发生二级烧伤，事故原因为储罐投用前未进行液氮预冷，直接用LNG边充边放空方法预冷，导致现场聚集大量天然气，后遇到静电火花发生爆燃事故。

笔者通过对浙江省宁波、温州、绍兴、金华等地40家已投产的厂内点供式液化天然气（LNG）气化站进行调研，并且从LNG点供站建设法律法规符合性、周边环境及总平布置、设备设施、消防和公用辅助设施、安全管理等几个方面进行检查，辨识厂内液化天然气（LNG）点供站普遍存在的安全问题，并进行研究分析，提出建议措施。

1 LNG点供站简介

1.1 LNG点供站主要形式

根据调研，目前企业内LNG气化站储罐的容积一般有5m3、10m3、15m3、20m3、50m3、100m3等规格，一般小于120m3，主要分为两种模式：一种为整体成橇的气化站（简称橇装气化站），如图1，另一种为小型常规LNG气化站[1]，如图2。

橇装气化站：储罐容积一般小于等于15m3，把储存、气化、调压、计量、放散等所有功能均集成为一体，均设置在围堰内。

小型常规LNG气化站：当储罐容积大于15m3，气化量大于150m3/h时，由于整体成橇无法安装，储罐与气化器、调压计量加臭装置等分开设置。

1.2 工艺流程

液化天然气（LNG）由低温槽罐车运来，在卸车台处利用卸车增压器使槽车储罐内增压，形成压差将LNG送入站内低温储罐储存，储罐内的LNG流入空温式气化器，在气化器中液态天然气与空气交换热，发生相变，液态天然气变为气态天然气，若空温式气化器气化能力不足，设置水浴式气化器补充，采用常温天然气经调压计量加臭后输入厂区天然气管网，供厂内设备用气，典型的LNG气化站工艺流程见图3。

1.3 企业LNG气化站建设运营模式

目前，厂内LNG点供站建设运营模式主要分为三类：

（1）工业用户自建+工业用户运营+LNG供气方运输供气;（2）工业用户自建+LNG供气方运营+LNG供气方运输供气;（3）LNG供气方建设+LNG供气方运营+LNG供气方运输供气。

2 LNG点供站主要危险性

2.1 物质危险性分析

LNG的危险性主要包含以下几方面：

（1）低温性。液化天然气贮存的温度均在零下162℃以下，低温会导致工艺设施、管道发生脆性断裂或冷收缩造成管道损坏，易冻伤操作者，泄漏或溢出后LNG急劇气化，形成蒸气云团。（2）热膨胀性。LNG体积约为同量气态天然气体积的1/600，若绝热不好，少量LNG就会转化为大量气体，可能引发设施、管道压力急剧上升发生超压事故，造成设施、管道损坏甚至LNG泄漏。（3）火灾爆炸性。空气、天然气混合物的爆炸下限很低，与空气混合能形成爆炸性混合物，爆炸下限为3.6%～6.5%，燃点约650℃。如果存在外部火源，极易发生着火燃烧甚至爆炸，并且燃烧产生的热辐射会对设施造成极大危害。

2.2 工艺危险性分析

（1）液化天然气储罐系统的压力高低限报警、液位高低限报警、储罐温度、储罐安全放散及爆破片、紧急切断阀的缺失或失效，易引发天然气的大量泄漏事故。（2）液化天然气装卸过程未静电接地、连接不密封、违规装卸等原因易引发液化天然气泄漏等事故，从而引发其他火灾、爆炸、窒息和低温冻伤等二次事故。（3）液化天然气在常温常压下能迅速气化，在储罐储存过程中如果储罐的超压安全装置失灵、储罐腐蚀、储罐的使用压力超过设计的工作压力或充装量过大，均有可能引起液体贮罐的超压爆炸和因泄漏引发的火灾、爆炸和中毒窒息事故。（4）液化天然气槽罐车运输，运输单位、人员不具备资质条件，运输车辆存在缺陷，容易引发车辆伤害等各类事故。

2.3 设备危险性分析

（1）压力容器（包括LNG储罐）、压力管道可能因设计缺陷、制造缺陷、老化、疲劳运行、保养不当、违章操作引发各类设备事故。（2）安全防护装置或承压元件失效，可能使压力容器内的带压工作介质失控，产生泄漏或破裂爆炸，从而导致事故的发生。（3）防雷电设施或接地损坏、失效，可能遭受雷击，产生火灾、爆炸。（4）LNG气化站工艺区属于爆炸危险区，若未采用防爆电气设施、或防爆等级不符合要求，产生的电气火花容易导致发生事故。

3 LNG点供站目前存在主要问题

根据对40家厂内LNG点供站进行检查发现，其主要存在以下安全问题：

（1）合法合规性方面：厂内LNG点供站建设手续不完备，未组织竣工验收就投入使用;安全设施未按“三同时”要求进行;特种设备未定期检测和使用登记;LNG气化站防雷防静电设施未定期检测。（2）周边环境及总平布置方面：LNG储罐、集中放散管等设备设施与企业周边车间厂房、设施普遍存在防火间距不足（部分甚至毗邻建设），防火隔离措施不到位等情况。（3）设备设施方面：LNG储罐二手租赁、表面锈蚀严重，未进行定期检测和登记;LNG储罐绝热层真空度未定期检测;LNG储罐四周未设置围堰或围堰有破损;部分压力表、变送器、安全阀未定期校验检定;LNG低温管道未设置保温层或破损;未设置加臭系统;未设置连锁切断系统等自控系统或自控系统不完善;自控系统缺少UPS电源等。（4）消防和公用辅助设施方面：单罐容积超过20m3的LNG储罐未设置固定喷淋装置;工艺区周边灭火器材配置不足;工艺区电气设施不防爆等。（5）安全管理方面：LNG点供站未设置专业的运行和管理人员，运行和管理职责不明确;未编制LNG点供站专项应急预案;未配备相应的应急救援物资;用气企业和供气企业的安全职责和管理界限不清晰等。

4 建议

通过对现有厂内LNG点供站的摸查调研，结合主要存在的安全问题，为保障LNG点供站的安全生产，提出了以下管理和技术方面的对策建议。

（1）LNG点供站必须取得合法手续方可建设，建设过程应委托有相应资质的设计、施工安装、安全评价单位，项目完工后依法组织项目竣工验收，验收不合格的LNG气化站，严禁投入运行。（2）用气企业LNG点供站作业人员应经专业培训并经燃气管理部门考核合格;并制订相应的安全管理制度、安全操作规程和应急救援預案，配备应急抢修物资;若委托供气单位运营的，应签订安全协议，厘清双方的安全生产管理职责和界限范围，并应设置专人负责监督管理。（3）LNG供气企业，必须证照齐全方可经营。应取得《危化品经营许可证》、《道路危险货物运输许可证》和《危化品经营许可证》。（4）明确LNG点供站主管部门，根据《危险化学品安全管理条例》第九十七条“法律、行政法规对燃气的安全管理另有规定的，依照其规定”和《危险化学品经营许可证管理办法》第二条第二款“民用爆炸物品、放射性物品、核能物质和城镇燃气的经营活动，不适用本办法。”根据《城镇燃气管理条例》）第二条：“本条例所称燃气，是指作为燃料使用并符合一定要求的气体燃料，包括天然气（含煤层气）、液化石油气和人工煤气等”。因此，厂内LNG作为燃料使用的，属于城镇燃气行业中的工业企业用气项目，无须受《危险化学品安全管理条例》约束，应由燃气主管部门主管。燃气主管部门应该对LNG点供站进行监督管理，要求厂内LNG点供站按程序取得合法手续。（5）落实其他政府部门监管责任，LNG点供站安全管理涉及建设、储存、充装、运输、经营、使用等多个环节，需要消防、交通运输、工商、市场监督管理、规划、应急管理、城管执法等多个部门根据各自职责共同做好监管工作，建议政府层面建立健全部门联席会议制度和联合执法机制，形成监管合力，确保LNG点供事业安全、稳定发展。（6）加强LNG点供站特种设备管理。LNG点供站特种设备主要包括压力容器和压力管道，尤其是在低温储罐与气化装置、用气设备之间最高工作压力≥0.1MPa且公称直径DN≥50mm的连接管道一律应纳入工业管道监管，纳入特种设备的设计、安装、使用管理范畴。（7）加快厂内LNG点供站技术标准出台。根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）和《城镇燃气设计规范》GB50028-2006液化天然气储罐（单罐容积V（m3）V≤10）与工业企业的防火间距至少为22m，集中放散装置的天然气放散总管与工业企业的防火间距至少为20m[3]。由于企业用地紧张，且LNG点供站基本是后期增设，很难满足防火间距的要求，建议制订针对性的LNG点供站的技术标准，对厂内LNG点供站防火间距进行重新论证，合理调整防火间距。

参考文献

[1] 李威信.小型点供LNG供应站的安全性[J].煤气与热力，2017，37（9）：40-42.

[2] 毛建中.LNG气化站技术安全分析[J].煤气与热力，2009，29（4）：12-15.

[3] 住房和城乡建设部.《城镇燃气设计规范》GB50028-2006[S].北京：中国建筑工业出版社，2006.