论LNG的安全技术管理

论LNG的安全技术管理2008-05-13山东淄博市煤气公司（255000）刘新领1前言自从LNG（液化天然气）制成以来，由于LNG的特殊优势，在世界范围内获得了广泛的应用。上世纪末以来，我国的LNG技术研究及应用发展较快，随着中原油田、新疆广汇LNG生产工厂的建成投用，国内的LNG供气站已有几十个，现在广东、福建LNG接收基地项目正在紧锣密鼓的实施，为今后我国LNG的较大规模应用打下坚实的供应基础。由于我国目前还没有相应的LNG技术设计、防火规范，对LNG某些深层次的技术问题研究不深，LNG站建成后，如何实施效地管理的控制，保证LNG站的安全运行，成为摆在我们燃气工作者面前的新课题。本文结合淄博LNG站的管理实例，谈谈对此问题的看法。2.实施LNG站安全技术管理的理论依据及基础2.1LNG的固特性和潜在的危险性2.1.1LNG的固有特性LNG的主要成份为CH4常压下沸点在-162℃左右,气液比约为600:1其液体密度约426kg/m3,此时气体密度约1.5kg/m3.爆炸极限为5%-15%（体积%），燃点约450℃等等。LNG项目具有投资少见效快、供气方式灵活，冷能利用范围宽泛等优点。2.1.2LNG潜在的危险性LNG虽是在低温状态下储存、气化，但和管输天然气一样，均为常温气态应用，这就决定了LNG潜在的危险性：(1)低温的危险性：人们通常认为天然气的密度比空气小，LNG泄漏后可气化向空气飘散，较为安全。但事实远非如此，当LNG泄漏后迅速蒸发，然后降至某一固定的蒸发速度。开始蒸发时其气体密度大于空气的密度，在地面形成一个流动层，当温度上升到约-110℃以上时，蒸气与空气的混合物在温度上升过程中形成了密度小于空气的“云团”。同时，由于LNG泄漏时的温度很低，其周围大气中的水蒸气被冷凝成“雾团”，然后，LNG再进一步与空气混合过程完全气化。LNG的低温危险性还能使相关设备脆性断裂和遇冷收缩，从而损坏设备和低温灼伤操作者。(2)BOG的危险性：虽然LNG存在于绝热的储罐中，但外界传入的能量均能引起LNG的蒸发，这就是BOG（蒸发气体）。故要求LNG储罐有一个极低的日蒸发率，要求储罐本身设有合理的安全系统放空。否则，BOG将大大增加，严重者使罐内温度、压力上升过快，直至储罐破裂。（3)着火的危险性：天然气在空气中百分含量在5%-15%（体积%），遇明火可产生爆燃。因此，必须防止可燃物、点火源、氧化剂（空气）这三个因素同时存在。(4)翻滚的危险性：通常，储罐内的LNG长期静止将形成两上稳定的液相层，下层密度大于上层密度。当外界热量传入罐内时，两个液相层睚发传质和传热并相互混合，液层表面也开始蒸发，下层由于吸收了上层的热量，而处于“过热”状态。当二液相层密度接近时，可在短时间内产生大量气体，使罐内压力急剧上升，这主是翻滚现象.2.lLNG站工艺设计的合理性和全面性2.2.1LNG站应有全理的工艺流程目前我国已建成的LNG站规模不一，供应用户有民用户，也有工业用户，但采用的几乎都是日本的工艺流程，见图1。从上述工艺流程图中可以看出，为保证LNG储罐中的LNG输出时保持一定的动力，设置了LNG增压器（也可以设置LNG低温泵）。南方地区如果冬季最低气温在10℃以上，可以不设水浴气化器，直接利用空浴气化器即可输出符合要求的天然气(CNG)，建设费用也相应降低。实践证明，该工艺流程完全符合我国LNG站的运行实际。2.2.2LNG站应有完善的运行功能（措施）本人认为，不论是工业用LNG站还是民用LNG站，不论是日常供气还是调峰供气，不论规模、容量大小，LNG站都应有以下较完善的使用功能（措施）：卸车功能、储存功能、LNG储罐增压功能、气化功能、气化器组相互切换功能、BOG释放接收功能、紧急情况安全放空功能、异常情况紧急切断功能、LNG泄漏溢出）后的处理功能等，还应具有LNG装车功能，以保证异常情况考虑是否设计BOG再液化系统。目前国内有些LNG站的安全技术管理留下了隐患。2.2.3LNG站应有可靠的安全措施除LNG储罐本身具有的安全措施外，工艺管线中要设置安全阀、压力表、紧急切断阀、降压调节阀等安全措施；消防安全方面，要设置消防水池、消防水泵、LNG储罐喷淋降温设施、LNG泄漏导出防护设施。应设置可靠的防雷、防静电设施；设置必要的保冷措施和燃气加臭措施（民用户）。此外，还要设置异常情况正气安全连锁系统。2.3LNG站的储存设备、气化设备、输送设备制造安装质量要精良LNG储罐作为LNG站中的关键设备，本身制造质量要达到设计文件、合同文件和国家有关压力容器制造标准、规定要求，决不能偷工减料；LNG气较多，应注意焊口质量，按规程、设计文件要求检验；LNG的输送设备设施，如LNG气相、液相工艺管道，要选取用符合要求的管材，按要求焊接、检验；低温阀门、阀件也应符合要求。3LNG站的安全技术管理CNG固有的特性和潜在的危险性，要求我们必段对LNG站进行合理的工艺、安全设计及设备制造，这将为搞好LNG站的安全技术管理打下良好的基础。3.1LNG站的机构与人员配置应有专门的机构负责LNG站的安全技术基础；同时应配备专业技术管理人员；要划清各生产岗位，并配齐岗位操作人员。不论是管理人员，还是岗位操作人员均应经专业技术培训，经考核合格后方可上岗。3.2技术管理3.2.1建立健全LNG站的技术档案包括前期的科研文件、初步设计文件、施工图、整套施工资料、相关部门的审批手续及文件等。3.2.2制定各岗位的操作规程包括LNG卸车操作规程、LNG储罐增压操作规程、LNG储罐倒罐操作规程、LNG空浴（水浴）气化（器）操作规程、BOG储罐操作规程、消防水泵操作规程、中心调度控制程序切换操作规程、LNG进（出）站称重计量操作规程、天然气加臭操作规程等。3.2.3做好LNG站技术改造计划3.3（生产）安全管理3.3.1做好岗位人员的安全技术培训包括LNG站工艺流程、设备的结构及工作原理、岗位操作规程、设备的日常维护及保养知识消防器材的使用与保养等，都应进行培训，做到应知应会。3.3.2建立各岗位的安全生产责任制度，设备巡回检查制度这也是规范安全行为的前提。如对长期静放的LNG应定期倒罐并形成制度，以防“翻滚”现象的发生。3.3.3建立健全符合工艺要求的各类原始记录包括卸车记录、LNG储罐储存记录、中心控制系统运行记录、巡检记录等，并切实执行。3.3.4建立事故应急抢险救援预案预案应对抢先救援的组织、分工、报警、各种事故（如LNG少量泄漏、大量泄漏、直至着火等）的处置方法等，应详细明确。并定期进这行演练，形成制度。3.3.5加强消防设施的管理重点对消防水池（罐）、消防泵、LNG储罐喷淋设施、干粉灭火设施、可燃气体报警设施要定期检修（测），确保其完好有效。3.3.6加强日常的安全检查与考核通过检查与考核，规范操作行为，杜绝违章，克服麻痹思想。如LNG的卸车就值得规范，从槽车进站、计量称重、槽车就位、槽车增压、软管连接、静电接地线连接、LNG管线置换、卸车卸车完毕后余气的回收、槽车离位以及卸车过程中的巡检、卸车台（位）与进液储罐的衔接等等，都应有一套完整的规程要求。3．4设备管理由于LNG站的生产设备（储罐、气化设备等）均为国产，加之规范的缺乏，应加强对站内生产设施的管理。3.4.1建立健全生产设备的台账、卡片、专人管理，做到帐、卡、物相符LNG储罐等压力容器应取得《压力容器使用证》；设备的使用说明书、合格证、质量证明书、工艺结构图、维修记录等应保存完好并归档。3.4.2建立完善的设备管理制度、维修保养制度和完好标准具体的生产设备应有专人负责，定期维护保养。3.4.3强化设备的日常维护与巡回检查(1)LNG储罐：外观是否清洁；是否存在腐蚀现象；是否存在结霜、冒汗情况；安全附件是否完好；基础是否牢固等。(2)LNG气化器：外观是否清洁；（气化）结霜是否无均匀；焊口是否有开裂泄漏现象；各组切换（自动）是否正常；安全附件是否正常完好。(3)LNG工艺管线：（装）卸车管线、LNG储罐出液管线保温层是否完好；（装）卸车及出液气化过程中工艺管线伸缩情况是否正常，是否有焊口泄漏现象；工艺管线上的阀门（特别是低温阀门）是否有泄漏现象；法兰连接下是否存在泄漏现象；安全附件是否完好。(4)对设备日常检验过程中查出的问题都不能掉以轻心，应组织力量及时排除。3.4.4抓好设备的定期检查(1)LNG储罐：储罐的整体外观情况（周期：一年）；真空粉末绝热储罐夹层真空度的测定（周期：一年）；储罐的日蒸发率的测定（可通过BOG的排出量来测定）（周期可长可短，但发现日蒸发率突然增大或减小时应找出原因，立即解决）；储罐基础牢固、变损情况（周期：三个月）；必要时可对储罐焊缝进行复检。同时，应检查储罐的原始运行记录。(2)LNG气化器：外观整体状况；翅片有无变形，焊口有无开裂；设备基础是否牢固；必要时可对焊口进行无损检测。检查周期：一年。(3)LNG工艺管线：根据日常原始巡检记录，检查工艺管线的整体运行状况，必要时可检查焊口；也可剥离保冷层检查保冷情况；对不锈钢裸管进行渗碳情况检查。（检查周期：一年）(4)安全附件：对各种设备、工艺管线上的安全阀、压力表、温度计、液位表、压力变送器、差压变送器、温度变送器及连锁装置等进行检验。检验周期：一年。值得说明的是，上述安全附件的检验应有相应检验资质的单位进行。(5)其他：防雷、防静电设施的检验一年一次。其他设备、设施也应及时定期检查。3.5应逐步应用现代化的管理手段和方法，加强LNG站的安全技术管理(1)取得的效果淄博LNG站作为我国第一座卫星式LNG供气站，自2001年建成以为，注重安全技术管理，完善管理制度，运行正常。当然，上述有些安全技术管理的方法，都是基于自己对LNG的一些粗浅的认识。5结束语随着LNG在我国的不断推广应用，如何搞好LNG站的安全技术管理成为一个新课题。有人可能认为日本应用LNG几十年了，LNG站也没有出现大的问题。但本人认为，日本没有出现大的问题，就是因为他们真正了解了LNG的特性和潜在危险，不论从工艺、还是到设备制造到安全管理，都严格把关，确保了LNG站的安全运行。因此，LNG站的安全技术问题应予关注和研究，通过不断探索，逐步走出一条适合我国国情的LNG站安全技术管理的新路子。