摘　要：论述了液化天然气气化站的工艺流程、安全技术措施、应急救援组织机构和事故应急预案的制定。

　　

关键词：液化天然气、事故分析、应急预案

为了给广东珠江三角洲液化天然气(LNG)工程投产时做好充分的准备,为了企业取得最大经济效益,寻找合适、低廉的气源,广州市煤气公司气源厂2004年引入了新疆广汇集团的LNG。LNG易燃易爆的特性决定了其生产、经营、管理等一系列活动必须保证安全。

1　LNG气化站简介

1. 1　LNG气化站概况

广州市煤气公司气源厂的LNG气化站。工程建设分两期进行,第一期工程LNG储存能力为4 ×100 m3 ,于2005年10月完成施工并投入运行。第二期工程将增加4台100 m3 储罐, 14台2 000 m3 /h气化器。LNG气化站由储罐区、卸车台、气化区3个部分组成。储罐区由4台100 m3 储罐和3台500m3 /h自增压器组成。卸车台由2台卸车增压器及相关管道组成,可同时进行2 台LNG槽车卸车作业。气化区由11台2 000 m3 /h空温式气化器、2台100 m3 气态天然气缓冲罐等组成。

1. 2　LNG气化站工艺流程

用槽车运来的LNG在卸车台经卸车增压器增压后,将LNG送入LNG储罐储存。LNG气化时,储罐内少量LNG进入储罐自增压器,吸热相变后,气态天然气返回储罐,使得储罐内压力增大,储罐和管道形成压力差,在压力差的作用下,储罐内的LNG经管道进入空温式气化器。在空温式气化器内,LNG吸热发生相变,再以气态形式进入天然气缓冲罐。LNG经计量后进入混气站,与气源厂其他气源掺混后进入燃气管网。

图1是LNG气化站工艺流程。

图1　LNG气化站工艺流程

1. 3　LNG的特性[ 1～3 ]

①　温度低,在大气压力下, LNG的沸点通常为- 162 ℃,在此低温下LNG气态密度大于空气的密度。

②　LNG从液相变为气相时,体积会增大为600倍。

③　天然气为易燃易爆气体,爆炸极限为5%～15%。

2　LNG气化站的安全技术措施

2. 1　LNG超压自动排放系统容器、管道温度高于- 80 ℃时加压不能使天然气液化,温度上升时LNG容器、管道压力急速上升，因此LNG容器、管道都必须保冷。为防止容器、管道超压爆炸,在容器和管道的任何两道阀门之间均设有安全阀自动排放系统。正常状态下安全阀的根部阀不能关闭。当压力超过0. 65MPa时,安全阀起跳排空,以确保储罐和管道的安全。液相管道长时间不使用时,应排空管道。

2. 2　防止LNG的翻滚为防止翻滚现象的出现,不同来源、不同组成的LNG应尽可能独立储存,进LNG时尽可能上下同时进液,使之混合均匀,必要时进行倒罐处理。

2. 3　低温报警装置

每台LNG储罐设有2个低温传感器,安装在储罐的基础上,对储罐底部环境温度实时监测。储罐LNG泄漏时, LNG从空气和地面吸热气化,周围环境温度迅速下降,温度传感器把环境温度变化信息传递到控制室。当温度低于0 ℃时,现场和控制室会同时发出低温报警信号,值班人员根据报警信号,切断紧急切断阀,关闭LNG储罐进出液阀,并检查现场泄漏情况,采取应急措施,排除故障。

2. 4　可燃气体报警装置

LNG的主要成分是甲烷(CH4 ) , LNG气化站安装有甲烷气体自动报警器,实时监测气化站内甲烷的浓度。当液态或者气态天然气泄漏时,向周围扩散,甲烷浓度上升,甲烷气体探头探测到甲烷时,信息即时传递到控制室。当甲烷体积分数达1%时,现场和控制室会同时发出报警信号,值班人员根据报警信号,切断紧急切断阀,并检查现场泄漏情况,采取应急措施,排除故障。

2. 5　自控系统报警

计算机自控系统设置了运行工况检测参数超限报警的功能。系统在实时检测工况参数的同时,如发现某一个参数达到报警限,将会及时触发仪表屏的声光报警仪,现场及自控室的声光报警仪发出报警信号,岗位人员通过报警提示确认报警点,及时排查故障。

2. 6　消防冷却和泡沫灭火系统

LNG气化站内配备足够消火栓,由气源厂消防水系统供水,每个储罐装有喷淋系统,并与站内消防水管相连。配备专职消防队、消防车,并配泡沫消防站,有专职人员值班。

3　应急救援组织机构

3. 1　指挥机构

指挥机构的组成见图2。

气源厂成立救援总指挥部,救援总指挥由厂长担任,副厂长、总工程师任副总指挥, 下设日常应急救援办公室和现场救援指挥部。日常应急救援办公室在救援总指挥部的领导下,负责各领导小组的日常管理工作,但不参与发生事故时的现场救援指挥工作,人员由安全保卫科组成,安全保卫科长主管。以救援总指挥部人员为基础,成立现场救援指挥部,统管生产调度组、设备抢修组、消防抢险组、安全保卫组、医治救护组、疏散组等领导小组。各领导小组平时应完成日常应急救援办公室布置的各项工作,负责本单位应急预案的制定、修订;组建抢险救援专业队伍,并组织实施和演练;检查督促做好重大事故的预防措施和应急救援的各项准备工作。发生事故时,各领导小组由现场救援指挥部统一指挥,现场救援指挥部发布应急救援命令和信号,并根据各领导小组的专责和特长, 分配救援任务给各领导小组,各领导小组必须无条件服从现场救援指挥部的指令,组织、指挥各自的抢险救援专业队伍实施救援行动。各领导小组的组成和职责如下。

①　生产调度组

组长：计划调度科长。

成员：计划调度科、安全保卫科、事故单位派员参加。

职责：执行现场救援指挥部的指令,组织生产调度及技术保障队实施救援行动,负责事故处理时生产系统开、停调度工作;负责事故现场及有害物质扩散区域的洗、消、监测工作。

②　设备抢修组

组长：技术设备科长。

成员：技术设备科、供销科、事故发生单位派员参加。

职责：执行现场救援指挥部的指令,组织抢险抢修队实施救援行动,负责设备抢修、抢险的现场指挥;负责提供现场设备的技术指导、图纸、资料等。

③　消防抢险组

组长：消防队长。

成员:消防队、计划调度科、安全保卫科、事故单位领导。

职责：执行现场救援指挥部的指令,组织专职消防队和兼职消防员灭火、警戒、治安保卫、疏散、道路管制工作;协助组织厂邻单位人员的疏散。

④　安全保卫组

组长：安全保卫科长。

成员:安全保卫科、后勤部、事故发生单位派员参加。

职责：执行现场救援指挥部的指令,组织保卫治安队实施救援,做好事故报警、情况通报及事故处置工作。

⑤　医治救护组

组长：后勤部领导。

成员：后勤部医疗室。

职责：执行现场救援指挥部的指令,组织医疗救护队实施救援,负责现场医疗救护指挥及中毒、受伤人员分类抢救和护送就医工作;负责受伤、中毒人员的医疗必需品供应;负责抢险救灾所需的车辆供应。

⑥　疏散组

组长：厂办公室领导。

成员：工会、党办、劳动人事科。

职责：执行现场救援指挥部的指令,组织通信联络及物资供应队实施救援,负责本单位及厂邻单位人员的疏散、抢险救援物资的供应及担负各队之间的联络和对外通信联系任务。

3. 2　抢险救援专业队伍的组成及分工

①　生产调度及技术保障队

成员：由计划调度科、技术设备科、分厂共15人组成。

负责人：计划调度副科长。

任务：听从生产调度组的指挥,负责事故时全厂生产调度指挥;提供设备技术资料、工艺流程图,提出技术补救措施。

②　抢险抢修队

负责人：分厂厂长。

成员：由分厂派员组成,工种包括堵漏工、管线工、钳工、电(气)焊工、电工、起重工等,共50人。

任务：听从设备抢修组的指挥,担负抢险抢修任务。

③　消防队

负责人：安全保卫科副科长。

任务：听从消防抢险组的指挥,负责灭火和抢救伤员离开现场交给医务人员;负责查明现场危险物品的泄漏情况、危险程度,提出补救措施。

④　保卫治安队

负责人：安全保卫科副科长。

成员：由后勤部的保安人员组成,共36人。

任务：听从安全保卫组的指挥,负责现场治安,指挥交通,设立警戒,指导职工、群众疏散。

⑤　医疗救护队

负责人：后勤部部长。

成员：由后勤部医务室、供销科及煤气防护站组成,共20人。

任务：听从医治救护组的指挥,负责抢救受伤、中毒人员,保障抢救伤员的物资供应。

⑥　通信联络及物资供应队

负责人：厂办公室主任。

成员：由供销科、计划调度科、分厂、厂办电话值班室组成,共20人。

任务：听从疏散组的指挥,担负各队之间的联络和对外通信联系任务及抢险救灾的物资供应。

4　事故应急预案

4. 1　LNG泄漏事故应急预案

①　LNG泄漏点

卸车台法兰垫片泄漏,调压器垫片泄漏,阀门泄漏,管道焊缝泄漏。

②　LNG泄漏的原因

LNG管道超压、安全阀失灵; 垫片老化、损坏；LNG管道腐蚀穿孔;管道焊缝裂开;外力撞击使管道破裂。

③　LNG泄漏后果

LNG泄漏容易引起冻伤、火灾、爆炸、人员伤亡;烧毁LNG气化站装置区域的设备; LNG气化站装置无法投入运行,影响生产,无法确保连续稳定供气。

④　事故处理原则

立刻进行事故调查,查清事故原因,进入事故处理程序;尽快堵漏,防止泄漏扩大引起更大事故；实施防冻伤、防火灾、防爆炸、防人员伤亡、防停气的应急措施。

⑤　事故处理措施

LNG泄漏事故处理措施及步骤见表1。

表1　LNG泄漏事故处理措施及步骤

泄漏点	泄漏原因	步骤	组织者	实施者	处理方法	操作员
卸车台法兰、垫片泄漏	管道超压，垫片变形、老化	1	运行部长	气化站工段长	正常停车,停止LNG气化	运行工
		2	运行部长	气化站工段长	将泄漏点前后阀门关闭,该段管道退出运行	运行工
		3	检修部长	气化站工段长	泄漏点检修,更换垫片	抢修队
调压器垫片泄漏	管道超压,垫片磨损、变形、老化	1	运行部长	气化站工段长	正常停车,关闭紧急切断阀,停止LNG	运行工
		2	运行部长	气化站工段长	将泄漏点前后阀门关闭,卸压,该段管道退出运行	运行工
		3	检修部长	气化站工段长	泄漏点检修,更换垫片	抢修队
阀门、管道焊缝泄漏	管道超压,焊缝裂开,安全阀失灵	1	运行部长	气化站工段长	正常停车,停止LNG气化	运行工
		2	运行部长	气化站工段长	关闭现场LNG阀门	运行工
		3	运行部长	气化站工段长	严禁开停非防爆设备	抢修队
		4	运行部长	检修工段长	联系生产部、检修部制定泄漏点的退出运行方案及办理动火证	抢修队
		5	检修部长	检修工段长	检修泄漏点	抢修队
进出液总管阀门、管道焊缝大量泄漏	垫片老化、损坏,LNG管道腐蚀、穿孔,管道焊缝裂开	1	煤气分厂厂长	气化站工段长	紧急停车,关闭储罐紧急切断阀,停止LNG气化	运行工
		2	煤气分厂厂长	气化站工段长	通知关闭进出液手动阀	抢修队
		3	安全保卫科长	消防队长	联系消防车现场监护,联系安全科封锁周围路段,停止周围动火作业	消防员
		4	安全保卫科长	保安队长	严禁开停非防爆设备,周围设置警戒线	保安人员
		5	安全保卫科长	消防队长	接消防水喷散、稀释漏出的气体,避免沉积在低洼处	消防员
		6	事故指挥部	生产恢复指挥组、技术支持组	落实事故控制具体实施方案、布置抢修人员的任务,现场决定堵塞方案	抢修队

4. 2　天然气泄漏事故应急预案

①　天然气泄漏点：阀门泄漏,设备泄漏,管道焊缝泄漏。

②　天然气泄漏的原因：天然气管道超压、安全阀失灵;垫片老化、损坏；天然气管道腐蚀穿孔;管道焊缝裂开;外力撞击使管道破裂。

③　天然气泄漏后果：天然气泄漏容易引起火灾、爆炸、人员伤亡，烧毁天然气混气站区域的设备。

④　事故处理原则

立刻进行事故调查,查清事故原因,进入事故处理程序;尽快堵漏,防止泄漏扩大引起更大事故;实施防火灾、防爆炸、防人员伤亡、防停气的应急措施。

⑤ 事故处理措施：天然气泄漏事故处理措施及步骤见表2。

表2　天然气泄漏事故处理措施及步骤

泄漏点	泄漏原因	步骤	组织者	实施者	处理方法	操作员
阀门发生泄漏	管道超压，垫片变形、老化	1	运行部长	气化站工段长	正常停车,停止LNG气化	运行工
		2	运行部长	气化站工段长	将泄漏点前后阀门关闭,该段管道退出运行	运行工
		3	检修部长	检修工段长	泄漏点检修,更换垫片	抢修队
空温式气化器、自增压器有气体泄漏	管道超压,垫片磨损、变形、老化	1	运行部长	气化站工段长	将泄漏点前后阀门关闭,泄压,封盲板	运行工
		2	运行部长	气化站工段长	该台设备退出运行	运行工
		3	检修部长	检修工段长	安排时间进行泄漏点检修补焊	抢修队
天然气管道焊缝发生泄漏	管道超压,焊缝裂开	1	运行部长	气化站工段长	将泄漏点前后阀门关闭,卸压,该段管道退出运行	运行工
		2	运行部长	气化站工段长	泄漏点检修补焊	运行工
		3	检修部长	检修工段长	严禁开停非防爆设备	抢修队

4. 3　储罐真空度损坏事故应急预案

①　储罐真空度损坏点：储罐易熔塞、真空开关阀、外壳。

②　储罐真空度损坏的原因：易熔塞损坏,真空开关阀损坏,外壳损坏。

③　储罐真空度损坏后果：储罐压力迅速上升,安全阀起跳,储罐蒸发量增大。

④　事故处理原则

立刻进行事故调查,查清事故原因,进入事故处理程序;迅速转罐;储罐压力超过0. 5MPa时打开放散阀。

⑤　事故处理措施及步骤：储罐真空度损坏事故处理措施及步骤见表3。

表3　储罐真空度损坏事故处理措施及步骤

泄漏点	泄漏原因	步骤	组织者	实施者	处理方法	操作员
易熔塞、真空开关阀、外壳	易熔塞损坏,真空开关阀损坏,外壳损坏	1	运行部长	气化站工段长	启动储罐紧急切断阀	运行工
		2	运行部长	气化站工段长	现场进行转罐操作	运行工
		3	运行部长	检修部长	联系生产部、检修部制定泄漏点退出运行的方案	技术保障队长
		4	技术设备科长	检修部长	联系生产厂家进行维修	生产厂家人员

5　岗位责任制和各项制度

①　落实应急救援组织。救援指挥部成员和救援人员应按照专业分工,本着专业对口,便于领导,便于集中和便于开展救援的原则,建立组织,落实人员。定期根据人员变化进行组织调整,确保救援组织的人员落实。

②　按照任务分工做好物资、器材准备。如必要的指挥通信、报警、消防、抢修、防护、应急照明等器材及交通工具。上述各种器材指定专人保管,并定期检查保养,使其处于良好状态,设救援器材专柜,以备急用。

③　定期组织救援训练和学习。各队按专业分工每年训练两次,以提高指挥水平和救援能力。

④　对全厂职工进行经常性的事故处理、应急救援知识教育。

⑤　建立完善各项制度: a. 值班制度,建立厂级昼夜值班制度、防护站24 h值班制度、消防队24 h值班制度; b. 检查制度,每月结合安全生产工作检查,定期检查应急救援工作落实情况; c. 例会制度,每季度召开一次领导小组会议,研究应急救援工作。