楊新順
(西南石油大學石油與天然氣工程學院,成都 610500)
LNG儲備庫風險評價研究
楊新順
(西南石油大學石油與天然氣工程學院,成都610500)
摘要:LNG儲備庫進行風險評價首先要進行風險源的辨識,主要包括第一類風險源(例如LNG本身可能出現的凍傷、火災、爆炸、膨脹等風險)和第二類風險源(例如LNG儲備庫的環境因素、機械因素等可能引起的風險)兩種,尋找到風險因素后,根據模糊理論,利用模糊積分法將LNG儲備庫的風險水平加以量化,這是運用模糊數學理論進行風險評價的一種方法。另外,通過模糊積分的方法對LNG儲備庫中的各個危險因素進行評價,對于具有較大潛在危險性的單元重點突出,從而實現系統化評估LNG儲備庫風險的目的。
關鍵詞:LNG儲備庫;風險評價;火災;爆炸
液化天然氣(LNG)由于具有清潔、低污染和高熱量等優點,越來越受到人們的關注,隨著LNG用量的不斷增大,對其儲藏的條件和要求也越來越高,其中最重要的是LNG儲備庫的安全評估,LNG儲備庫風險評價研究不但涉及經濟效益問題,還關系著周圍人員的生命財產安全,具有重要的研究意義。
LNG儲備庫進行風險評價首先要進行風險源的辨識,為了能充分辨識LNG儲備庫的風險源,必須根據重大危險源理論將可能導致LNG儲備庫出現事故的因素分為人為因素和非人為因素,同時應該強調組織因素和人員因素在LNG儲備庫風險管理的作用,以便于為LNG儲備庫管理人員提供針對性的應對策略。
另外,由于LNG儲備庫包括LNG槽車、LNG儲罐(可能有2個及以上),站街接區等,因此,需要將LNG儲備庫劃分成不同的評價單元單獨進行風險評估,充分利用模糊理論中的模糊積分方法,對LNG儲備庫的所有組成部分進行風險評價。
2.1第一類風險源
第一類風險源主要是LNG本身,由于LNG是混合氣體,主要成分是甲烷,另外還包括少量的丙烷、乙烷、丁烷和氮氣等,液態的這些氣體成分具有零下160℃的低溫,可能造成的風險有凍傷、火災、爆炸、膨脹。在凍傷風險方面,LNG儲備罐在儲存或者運輸過程中,如果出現管線破裂的情況就容易導致LNG的溢出,大量吸熱氣化會導致結冰和凍霜;在火災風險方面,由于LNG非常容易揮發,能夠迅速蔓延,如果遇到明火非常容易發生火災,甚至出現爆炸事故;在爆炸風險方面,LNG氣體與空氣混合后的爆炸上限為15%左右,爆炸下限為5%左右,一旦達到這個濃度,遇到明火就容易發生爆炸;在膨脹風險方面,LNG氣化后體積迅速增大,人在這種環境里可能因為缺氧而窒息。
2.2第二類風險源
LNG儲備庫的第二類風險源主要包括人員因素、LNG儲備庫的環境因素、機械因素故障等因素,第二類風險源主要來自第一類風險源的控制失誤。例如用來裝卸LNG的汽車槽車,其裝備的機動低溫容器如果因為罐體材料缺陷而失靈,會造成汽車槽罐的大量液化氣泄漏,甚至引起火災和爆炸事故;在LNG儲備庫周圍環境方面,裝卸站臺應該注意保養,一旦出現跑、冒、滴等現象,都可能成為引起重大災害事故的原因。另外,如果對儲罐區的選擇不恰當,例如附近存在火災隱患等,或者消防水源缺乏、消防道路堵塞等都可能成為事故發生的隱患。
對LNG儲備庫儲存風險的綜合性評價方法包括對第一類風險源的綜合評估和第二類風險源的綜合評估,尋找到風險因素后,根據模糊理論,利用模糊積分法將LNG儲備庫的風險水平加以量化,這是運用模糊數學理論進行風險評價的一種方法。另外,通過模糊積分的方法對LNG儲備庫中的各個危險因素進行評價,對于具有較大潛在危險性的單元重點突出,從而實現系統化評估LNG儲備庫風險的目的。例如,我們將絕對安全的因素用0表示,將絕對危險的因素用1表示,不同危險程度的因素介于0-1之間,則有以下危險因素評估結果:

表1 LNG儲備庫各單元危險因素評價結果
有了以上對LNG儲備庫各個危險因素的評估結果,再根據模糊數學中的積分公式,分別計算第一類風險源和第二類風險源的危險系數(危險系數越小的說明LNG儲備庫的安全性越大),根據表1數據計算的綜合風險系數如下表2:

表2 LNG儲備庫綜合風險系數計算結果
從最后計算的結果來看,安全系數在0.1-0.2之間,可以認為該LNG儲備庫的風險是比較低的,也即該LNG儲備庫的安全性較高。
總之,對LNG儲備庫風險的評估有利于安全利用LNG,通過對LNG儲備庫各個結構單元進行風險分析后,再利用模糊數學理論和模糊積分方法計算風險系數,可以將LNG儲備庫的風險水平量化,有利于決策者或者管理者制定針對性的安全性策略。
參考文獻:
[1]孟博,劉茂,李清水等.基于風險指數RI的選址評價在LNG儲備庫中的應用[J].安全與環境學報,2010(05):204-207.