廠內點供式液化天然氣(LNG)氣化站常見問題及對策建議

馮銀均 毛樹懷 張文德 張遠

摘 要：近年來，廠內點供式液化天然氣（LNG）氣化站建設快速發展，許多安全問題也隨之產生，本文通過對廠內點供式液化天然氣（LNG）氣化站進行檢查調研，辨識廠內LNG點供站普遍存在的問題，提出相應的解決建議，以作為企業事故防范，部門監督管理的參考依據。

關鍵詞：點供站;LNG;危險;辨識

中圖分類號：F426.22 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）12-0180-02

0 引言

目前，由于鍋爐“煤改氣”工作的推進，小型燃煤鍋爐要求拆除，然而我國天然氣管道的覆蓋能力不足，部分區域管輸天然氣尚未普及;“LNG點對點式供氣”作為新興的供氣模式，具有投資少、占地小、投產快等特點，且LNG較管輸天然氣具有價格優勢，因此很多企業選擇自己建設LNG氣化站作為廠內供熱燃料。但隨著廠內LNG點供站的快速發展，許多安全問題也隨之產生，如2016年2月17日，江陰某紡織公司LNG儲罐首次進行卸液時發生爆燃事故，2名卸車人員發生二級燒傷，事故原因為儲罐投用前未進行液氮預冷，直接用LNG邊充邊放空方法預冷，導致現場聚集大量天然氣，后遇到靜電火花發生爆燃事故。

筆者通過對浙江省寧波、溫州、紹興、金華等地40家已投產的廠內點供式液化天然氣（LNG）氣化站進行調研，并且從LNG點供站建設法律法規符合性、周邊環境及總平布置、設備設施、消防和公用輔助設施、安全管理等幾個方面進行檢查，辨識廠內液化天然氣（LNG）點供站普遍存在的安全問題，并進行研究分析，提出建議措施。

1 LNG點供站簡介

1.1 LNG點供站主要形式

根據調研，目前企業內LNG氣化站儲罐的容積一般有5m3、10m3、15m3、20m3、50m3、100m3等規格，一般小于120m3，主要分為兩種模式：一種為整體成橇的氣化站（簡稱橇裝氣化站），如圖1，另一種為小型常規LNG氣化站[1]，如圖2。

橇裝氣化站：儲罐容積一般小于等于15m3，把儲存、氣化、調壓、計量、放散等所有功能均集成為一體，均設置在圍堰內。

小型常規LNG氣化站：當儲罐容積大于15m3，氣化量大于150m3/h時，由于整體成橇無法安裝，儲罐與氣化器、調壓計量加臭裝置等分開設置。

1.2 工藝流程

液化天然氣（LNG）由低溫槽罐車運來，在卸車臺處利用卸車增壓器使槽車儲罐內增壓，形成壓差將LNG送入站內低溫儲罐儲存，儲罐內的LNG流入空溫式氣化器，在氣化器中液態天然氣與空氣交換熱，發生相變，液態天然氣變為氣態天然氣，若空溫式氣化器氣化能力不足，設置水浴式氣化器補充，采用常溫天然氣經調壓計量加臭后輸入廠區天然氣管網，供廠內設備用氣，典型的LNG氣化站工藝流程見圖3。

1.3 企業LNG氣化站建設運營模式

目前，廠內LNG點供站建設運營模式主要分為三類：

（1）工業用戶自建+工業用戶運營+LNG供氣方運輸供氣;（2）工業用戶自建+LNG供氣方運營+LNG供氣方運輸供氣;（3）LNG供氣方建設+LNG供氣方運營+LNG供氣方運輸供氣。

2 LNG點供站主要危險性

2.1 物質危險性分析

LNG的危險性主要包含以下幾方面：

（1）低溫性。液化天然氣貯存的溫度均在零下162℃以下，低溫會導致工藝設施、管道發生脆性斷裂或冷收縮造成管道損壞，易凍傷操作者，泄漏或溢出后LNG急劇氣化，形成蒸氣云團。（2）熱膨脹性。LNG體積約為同量氣態天然氣體積的1/600，若絕熱不好，少量LNG就會轉化為大量氣體，可能引發設施、管道壓力急劇上升發生超壓事故，造成設施、管道損壞甚至LNG泄漏。（3）火災爆炸性?？諝?、天然氣混合物的爆炸下限很低，與空氣混合能形成爆炸性混合物，爆炸下限為3.6%～6.5%，燃點約650℃。如果存在外部火源，極易發生著火燃燒甚至爆炸，并且燃燒產生的熱輻射會對設施造成極大危害。

2.2 工藝危險性分析

（1）液化天然氣儲罐系統的壓力高低限報警、液位高低限報警、儲罐溫度、儲罐安全放散及爆破片、緊急切斷閥的缺失或失效，易引發天然氣的大量泄漏事故。（2）液化天然氣裝卸過程未靜電接地、連接不密封、違規裝卸等原因易引發液化天然氣泄漏等事故，從而引發其他火災、爆炸、窒息和低溫凍傷等二次事故。（3）液化天然氣在常溫常壓下能迅速氣化，在儲罐儲存過程中如果儲罐的超壓安全裝置失靈、儲罐腐蝕、儲罐的使用壓力超過設計的工作壓力或充裝量過大，均有可能引起液體貯罐的超壓爆炸和因泄漏引發的火災、爆炸和中毒窒息事故。（4）液化天然氣槽罐車運輸，運輸單位、人員不具備資質條件，運輸車輛存在缺陷，容易引發車輛傷害等各類事故。

2.3 設備危險性分析

（1）壓力容器（包括LNG儲罐）、壓力管道可能因設計缺陷、制造缺陷、老化、疲勞運行、保養不當、違章操作引發各類設備事故。（2）安全防護裝置或承壓元件失效，可能使壓力容器內的帶壓工作介質失控，產生泄漏或破裂爆炸，從而導致事故的發生。（3）防雷電設施或接地損壞、失效，可能遭受雷擊，產生火災、爆炸。（4）LNG氣化站工藝區屬于爆炸危險區，若未采用防爆電氣設施、或防爆等級不符合要求，產生的電氣火花容易導致發生事故。

3 LNG點供站目前存在主要問題

根據對40家廠內LNG點供站進行檢查發現，其主要存在以下安全問題：

（1）合法合規性方面：廠內LNG點供站建設手續不完備，未組織竣工驗收就投入使用;安全設施未按“三同時”要求進行;特種設備未定期檢測和使用登記;LNG氣化站防雷防靜電設施未定期檢測。（2）周邊環境及總平布置方面：LNG儲罐、集中放散管等設備設施與企業周邊車間廠房、設施普遍存在防火間距不足（部分甚至毗鄰建設），防火隔離措施不到位等情況。（3）設備設施方面：LNG儲罐二手租賃、表面銹蝕嚴重，未進行定期檢測和登記;LNG儲罐絕熱層真空度未定期檢測;LNG儲罐四周未設置圍堰或圍堰有破損;部分壓力表、變送器、安全閥未定期校驗檢定;LNG低溫管道未設置保溫層或破損;未設置加臭系統;未設置連鎖切斷系統等自控系統或自控系統不完善;自控系統缺少UPS電源等。（4）消防和公用輔助設施方面：單罐容積超過20m3的LNG儲罐未設置固定噴淋裝置;工藝區周邊滅火器材配置不足;工藝區電氣設施不防爆等。（5）安全管理方面：LNG點供站未設置專業的運行和管理人員，運行和管理職責不明確;未編制LNG點供站專項應急預案;未配備相應的應急救援物資;用氣企業和供氣企業的安全職責和管理界限不清晰等。

4 建議

通過對現有廠內LNG點供站的摸查調研，結合主要存在的安全問題，為保障LNG點供站的安全生產，提出了以下管理和技術方面的對策建議。

（1）LNG點供站必須取得合法手續方可建設，建設過程應委托有相應資質的設計、施工安裝、安全評價單位，項目完工后依法組織項目竣工驗收，驗收不合格的LNG氣化站，嚴禁投入運行。（2）用氣企業LNG點供站作業人員應經專業培訓并經燃氣管理部門考核合格;并制訂相應的安全管理制度、安全操作規程和應急救援預案，配備應急搶修物資;若委托供氣單位運營的，應簽訂安全協議，厘清雙方的安全生產管理職責和界限范圍，并應設置專人負責監督管理。（3）LNG供氣企業，必須證照齊全方可經營。應取得《危化品經營許可證》、《道路危險貨物運輸許可證》和《?；方洜I許可證》。（4）明確LNG點供站主管部門，根據《危險化學品安全管理條例》第九十七條“法律、行政法規對燃氣的安全管理另有規定的，依照其規定”和《危險化學品經營許可證管理辦法》第二條第二款“民用爆炸物品、放射性物品、核能物質和城鎮燃氣的經營活動，不適用本辦法。”根據《城鎮燃氣管理條例》）第二條：“本條例所稱燃氣，是指作為燃料使用并符合一定要求的氣體燃料，包括天然氣（含煤層氣）、液化石油氣和人工煤氣等”。因此，廠內LNG作為燃料使用的，屬于城鎮燃氣行業中的工業企業用氣項目，無須受《危險化學品安全管理條例》約束，應由燃氣主管部門主管。燃氣主管部門應該對LNG點供站進行監督管理，要求廠內LNG點供站按程序取得合法手續。（5）落實其他政府部門監管責任，LNG點供站安全管理涉及建設、儲存、充裝、運輸、經營、使用等多個環節，需要消防、交通運輸、工商、市場監督管理、規劃、應急管理、城管執法等多個部門根據各自職責共同做好監管工作，建議政府層面建立健全部門聯席會議制度和聯合執法機制，形成監管合力，確保LNG點供事業安全、穩定發展。（6）加強LNG點供站特種設備管理。LNG點供站特種設備主要包括壓力容器和壓力管道，尤其是在低溫儲罐與氣化裝置、用氣設備之間最高工作壓力≥0.1MPa且公稱直徑DN≥50mm的連接管道一律應納入工業管道監管，納入特種設備的設計、安裝、使用管理范疇。（7）加快廠內LNG點供站技術標準出臺。根據《建筑設計防火規范》GB50016-2014（2018年版）和《城鎮燃氣設計規范》GB50028-2006液化天然氣儲罐（單罐容積V（m3）V≤10）與工業企業的防火間距至少為22m，集中放散裝置的天然氣放散總管與工業企業的防火間距至少為20m[3]。由于企業用地緊張，且LNG點供站基本是后期增設，很難滿足防火間距的要求，建議制訂針對性的LNG點供站的技術標準，對廠內LNG點供站防火間距進行重新論證，合理調整防火間距。

參考文獻

[1] 李威信.小型點供LNG供應站的安全性[J].煤氣與熱力，2017，37（9）：40-42.

[2] 毛建中.LNG氣化站技術安全分析[J].煤氣與熱力，2009，29（4）：12-15.

[3] 住房和城鄉建設部.《城鎮燃氣設計規范》GB50028-2006[S].北京：中國建筑工業出版社，2006.