LNG事故影響因素及預防

孫鳳 曹振

1.天津市益斯達燃氣設備有限公司 天津 301700

2.天津西馬格特寶機械有限公司 天津 301700

1 LNG危險性分析

LNG（液化天然氣）的主要成分為甲烷，在正常壓力范圍內，其沸點在-162℃左右，密度大約為424kg/m3，當溫度處于-110℃時，LNG的蒸發氣體密度要比空氣重，氣體液體的比例為625:1，爆炸的極限點為5%-15%，燃點為450℃。LNG的潛在危險性主要包括，在低溫條件下，可能引發工藝設備的管道脆性斷裂，以及受到冷收縮作用造成損壞，這種情況下將會凍傷操作人員。LNG一旦發生泄漏或者溢出，將會在空氣中急速氣化，形成的蒸汽云團在一定條件下容易發生爆炸事故。LNG在高溫條件下，少量的液體將會轉化成大量氣體，從而使設備或者管道的壓力迅速上升，容易引發超壓事故。LNG由于有易燃易爆的特性，一旦遇到明火后果不堪設想。

2 LNG事故影響因素

2.1 風對LNG泄漏擴散的影響

風對天然氣擴散的影響主要體現在風向和風速兩個方面所產生影響。風向決定泄漏氣云的擴散方向，大部分泄漏氣體總是分布在下風向。風速的大小決定擴散稀釋作用的強弱，影響泄漏氣云的擴散速度[1]。風速越大，大氣的湍流越強，空氣的稀釋作用就越強，泄漏氣體與空氣的混合也就越快越充分，同時風的輸送作用也越強。

2.2 重力對LNG泄漏擴散的影響

泄漏的氣體到空氣的密度是高還是低都決定了重力在擴散或浮力方面是否占主導地位。泄漏的氣體在重力的影響下繼續沉降，地面濃度不斷增加。然而，由于空氣的連續稀釋，這種下沉趨勢降低。在泄漏氣體擴散開始時，浮力導致泄漏的氣體上升并且地面濃度降低，但由于它被空氣連續稀釋，上升的趨勢也下降。由于天然氣的密度小于空氣密度，泄漏后，天然氣受到的浮力作用將大于重力作用，天然氣云團呈現上升的趨勢；隨著天然氣云團與周圍空氣的不斷混合稀釋，天然氣密度逐漸下降，上升趨勢也逐漸減弱[2]。

2.3 地理條件對LNG泄漏擴散的影響

地面粗糙度是地理條件對氣體泄漏擴散影響的主要指標。在平坦開闊的地形，泄漏氣云不受阻擋，易于擴散，而在地勢低洼處則正好相反，泄漏氣云易于滯留不易擴散。泄漏孔周圍高大的樹木等會增加地表大氣的湍流程度，使空氣的稀釋作用加強。

3 預防措施

3.1 制定事故防范措施

LNG氣化站的安全生產應以事故預防為基礎，制定事故預防措施，首先識別生產環境中的風險，過程生產氣體原料的運輸，生產過程設備的工人和進入生產區域確認存在安全隱患考慮所有安全隱患，分析可能由隱患引起的所有事故，并根據氣化站的安全管理標準制定事故預防措施，我們計劃額外的設施，如滅火器和環境監測設備。

3.2 嚴格控制生產過程

嚴格控制制造過程主要是管理影響制造過程安全的因素，并在生產前對現場設備的安全性，即所用原材料你應該嚴格檢查是否有問題。設備運行和原材料交付，生產完成后，所有生產設備處于正常狀態，現場應急設施處于警戒狀態，禁止人為安全管理。所有制造人員必須嚴格按照相關規定控制制造過程，以確保所有制造條件符合審核的工藝條件。

3.3 加強應急救援的力度

根據LNG事故應急救援目標和基本原則，結合LNG泄漏擴散快、易于引發燃燒爆炸以及冷卻窒息作用明顯等特點，筆者提出4項LNG事故應急救援任務：

第一，第一時間搶救受傷的人，疏散群眾，引導他們撤離危險區，這是應急救援的首要任務。因為LNG事故發生時間難以預料，且擴散得很快，危害范圍大，所以LNG事故發生的時候，必須要立即對被困人員進行救援，同時疏散處于受影響區域的群眾，特別是處在危險區中的人，如果情況危急無法撤離，則必須采取適當的方法保護這些人，如果能夠有效率、有秩序地對相關人員進行急救，則可以有效降低傷亡率。

第二，對LNG排放源頭進行控制。排放的LNG應當被控制到沒有點火源和不會受低溫液體傷害的區域。也可以通過圍堰、壕溝、坡槽或其他方法來控制LNG的排放。另外，可以通過高膨脹泡沫控制LNG的氣化率。

第三，轉移并保護物資，如果條件允許，還需轉移設備。一方面，要對LNG事故區域內的易燃物質實施轉移，如果無法轉移，要使用適當的方法進行保護，防止二次事故的發生。另一方面，如果條件允許的話，應當對設備實施轉移，以降低損失。

第四，對LNG事故危害進行評估。由于LNG是清潔能源，對環境影響較小，所以LNG事故評估及調查應更加著重于對人、財、物的危害[3]。

3.4 加強運行管理

在LNG產、運、銷的工業體系中，為了防止快速相態轉變（rapidphasetransition，縮寫為RPT），當溫度相差懸殊的兩種液體接觸時，若熱液體溫度比冷液體沸點溫度高1．1倍，則冷液體溫度上升極快，表面層溫度超過自發成核溫度(當液體中出現氣泡時)。此過程熱液體能在極短時間內通過復雜的鏈式反應機理以爆炸速度產生大量蒸汽，為防止事故的發生，在操作中應嚴格遵守安全操作規程，如有發生重大事故的隱患時，應立即采取有效安全措施，消滅事故于萌芽，如定期排放集液池中的雨水，及時處理運行中出現的故障，才能保證正常生產，并應逐步應用現代化的管理手段和方法，加強LNG企業的安全技術管理。

總之，LNG氣化站是我國能源環保政策的重點扶持對象，安全管理部門應全面分析LNG氣化站生產工藝過程中存在的安全威脅，并根據可能引起的安全事故制定相應的防范措施，優化工藝設備管道，加強生產過程管理，完善事故防范設施建設，以便事故發生時做好妥善處理，在安全生產中謀求經濟發展。