LNG接收站泄漏爆炸預警方案

由于國際油價長期居高不下,也使得全球對“綠色清潔能源”的需求增長強勁。據國際權威機構預測,天然氣是21世紀消費量增長最快的能源,占一次性能源消費的比重將越來越大。 天然氣的儲量豐富,為天然氣工業穩定發展的提供了根本條件,但是大的天然氣資源大都蘊藏在荒漠地區,與能源消費市場相距很遠,中間還常常有大面積的海洋和復雜的地形地貌阻隔。長距離鋪設管道,甚至越洋氣態輸送天然氣常常要受到成本與技術問題的制約。液化天然氣(LNG)的出現為天然氣的長距離輸送提供了一種經濟、可行的方法。

自上世紀末,中國海洋石油公司引進首個LNG接收站技術以來,中國石油、中石化也在開始精心建造LNG接收站,精心培養自己的建設隊伍。中石油大連LNG接收站工程、中石油江蘇LNG接收站工程作為中國石油首批LNG接收站工程已經進入建設的高峰期。由于國內對LNG接收站工程的技術和應用還處于邊摸索邊建設的過程,項目管理存在許多已知和未知的各種風險。如何規避和消減建設及生產運行過程中存在的質量、安全風險,保證安全運營已經成為大家關注的重點。
一、LNG接收站泄漏爆炸危險條件:   
(1)可燃物。LNG是深冷液體,很容易被周圍的空氣加熱成為NG。當LNG大量泄漏時,來不及與周圍空氣進行熱交換,其蒸氣云的密度就會比空氣低,會順著地面流動或向低處蔓延,一旦遇到火源就會燃燒,甚至回燃引起爆炸。  
導致LNG泄漏的情況主要有以下三種:   

  • ①LNG與某些材料(氟、氯等)接觸后會發生劇烈的反應,變脆、易碎、冷收縮,使設備損壞后泄漏導致火災;
  • ②LNG本身沒有太大的腐蝕性,但儲罐由于本身所存在的缺陷(應力腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕等),加上積存雨水,儲罐金屬外殼、管線等與土壤等接觸會產生電解,導致大面積點腐蝕,造成LNG泄漏;
  • ③生產或儲運裝置的設計施工出現問題,不能滿足正常生產要求或不能及時探測到異常情況的發生。
  
(2)助燃物。主要助燃物為空氣。液化設備中低溫循環工作液體的溫度低于空氣液化的溫度,其表面上的空氣會凝縮形成富氧氣氛,形成助燃物。   
(3)點火源。在有空氣和LNG存在情況下,任何熱源均有可能成為引爆物。這些潛在的熱源和引爆物主要包括以下幾種:   
①明火及火星;   
②靜電火花;   
③防雷電設施或接地損壞、失效可能遭受雷擊,產生雷電火花;   
④電氣線路或電氣設備安裝操作不當、保養不善及接地、接零損壞或失效等,有可能造成漏電。
二、LNG接收站泄漏爆炸危險性分析
1.物質危險性分析
LNG的主要成分是甲烷,屬易燃易爆氣體,遇明火、高溫極易發生燃燒和爆炸現象。NG與空氣混合能形成爆炸性混合物,爆炸下限為3.6~6.5%,上限為13~17%,與氟、氯等能發生劇烈的化學反應。低溫時的LNG蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇明火會引著回燃。常溫下,NG密度較空氣小,在空氣中可迅速擴散。
  2.工藝危險性分析   
(1)原料和產品為可燃物質,站內大部分區域為爆炸危險2區,運行過程中,LNG儲罐,BOG泵,管道,法蘭等設施損壞將造成NG泄漏,發生火災爆炸事故。   
(2)高速轉動設備(泵等)的使用可能產生火花,形成點火源,有爆炸的可能。   
(3)站內LNG運輸裝卸碼頭及裝車島存在大量裝卸鶴管,在裝卸過程中,存誤操作及設施長期服役老化導致裝卸故障,引起LNG泄漏形成可燃物。   
(4)維修人員在維修、巡檢工作中若不嚴格按照規定和操作規程執行,易形成火星等點火源。

三、LNG接收站泄漏爆炸預警方案
 1.激光甲烷遙測儀巡檢排查微小泄漏隱患
使用激光甲烷遙測儀對架空管道進行探測,在架空管道(80m范圍內)逐一掃描,在人員巡檢不易到達的特殊位置,使用移動遙測式甲烷激光探測儀對遠距離的位置進行掃描,將儀器發出的指示激光,掃描至可能發生泄漏的位置,再通過屏幕顯示判斷泄漏狀況。 激光甲烷遙測儀在燃氣泄漏的監測中,具有檢測精度高(ppm級,百萬分之一濃度)、響應速度快(0.01s)、可遙測(80m)等優勢,及方便、快捷、準確等特點。解決了傳統儀器無法實現的遠距離處甲烷氣體泄漏檢測。現場應用激光甲烷遙測儀可大大提LNG泄漏巡檢效率。可應用在不同工藝設施巡檢工作中,體現了使用激光甲烷遙測儀在解決燃LNG漏安全預防難題方面的優勢,為保障優化運營奠定了堅實基礎,是現有檢測儀器的有效補充。
2.開放式微泄漏甲烷預警系統消災于萌芽 在LNG裝卸、存儲、氣化、運輸等生產運行過程中,存在工藝參數(溫度、壓力、氣體濃度等)微量變化。開放式微泄漏甲烷預警系統通過對微量氣體泄漏的監測和儲罐管道等設施溫度、應變場的微量變化監測,從而實現了對罐區、裝卸碼頭、裝車島、BOG泵房、SCV、ORV等設施的全面考察,在設備不良運行的初期發現問題,將每一個細節進行安全評估并提出相應的對策,形成對接收站設備設施完整的監測系統。防患于未然,消災于萌芽。 并通過對大數據的積累及分析建立現場安全預警模型,在設備不良運行的初期發現問題,起到預警作用,根據數據的圖表分析,可以掌握現場作業時氣體溢出量比無作業時增加的定量分析,更能精準防控安全事故的發生,對庫區進行系統監控防患于未然,更有效的保障氣庫的安全運行和員工人身安全。

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