从LNG事故浅谈LNG站安全管理
作者：赵原伟 吕达 罗冬林
评论： 更新日期：2012年08月11日
表1 三聚酯(PIR)与聚氨酯PU的物性比较
物性 | 单位 | 三聚酯PIR/技术参数 | 聚氨酯Pu/技术参数 | 测试标准 |
适用温度范围 | ℃ | -200℃～+120℃
(按照Cini 2.7.01标准) | -65℃～+80℃
按照SH3010-2000) | |
密度 | Kg/m3 | 40 | 38～40 | ASTM D1622 |
导热系数 | w/m·k | 0.0231(+40℃) | 0.027(常温下) | 三聚酯按照ASTM C177标准，需要测试，160℃时的导热系数，但聚氨酯未作此要求。 |
0.0218(+20℃) |
0.0212(+10℃) |
0.0205(0℃) |
0.0199(-10℃) |
0 0193(-20℃) |
0 0186(-30℃) |
0.0173(-50℃) |
0.0142(-100℃) |
0 0130(-120℃) |
0.0105(-160℃) |
吸水率 | % | ≤2.5 | ≤4 | ASTM C534 |
水蒸气透湿率
(50%R·H) | g/(m2·h) | ≤0.8 | 聚氨酯未作要求 | ASTME96 |
抗压强度 | kPa | 各方向≥200(23℃) | ≥150(常温下) | ASTM D1621 |
各方向≥280(-165℃) |
线性热膨胀系数 | m/m·k | ≤70×10-6(23℃) | ≤140×10-6(23℃) | ASTM D696 |
氯离子含量 | PPm | ≤43.95 | 聚氨酯未作要求 | ASTM C871
Procedure 2 |
燃烧性能 | 火焰燃烧速率 | | 5 | 聚氨酯未作要求 | ASTME84 |
烟密度发散等级 | | 0 | 聚氨酯未作要求 | ASTME84 |
氧指数 | % | ≥32，B1级 | ≥26但＜30；B2级 | GB8624 |
垂直燃烧 | | 三聚酯未作要求 | 平均燃烧时间≤20S
平均燃烧高度≤150mm | GB8333 |
烟密度 | | 三聚酯未作要求 | ≤50 | GB8627 |
3 急冷和水击的危害
急冷和水击是由于LNG的低温和液体特征引起的。急冷的结墨是挠曲现象。它是由于在管道的顶部和底部形成温度梯度，导致管道在支架间挠曲，由于应力高，挠曲现象可导致事故。水击是由于阀门的快速关闭、开启或停泵时产生一个瞬时的流体压力，致使流体的流速突然发生改变而造成的。
为避免类似事故产生我们主要采取：
设计施工阶段充分考虑LNG低温性造成的管道收缩，采取合理的补偿方式以及在合理的管段设置补偿点；
运行过程中严格执行设备预冷制度，严禁热态直接进液；
低温设备、管线采用低温截止阀等行程较长类型阀门，避免开启速度过快。
4 快速相变(冷爆炸)
当LNG大量泄漏遇到水情况下(集液池中的雨水)，LNG的密度比水小，因此LNG浮在水面上，由于水与LNG间有非常高的热传递速率，水与LNG间的接触面激烈地蒸发，其蒸发速率达在0.18/(m2·s)，几乎不受时间的影响，使得其接触面压力迅速升高发生冷爆炸。
因此，虽然我们目前LNG都设置有消防水系统，只能用来灭储罐周边火灾、降温或水幕墙隔离防止大量LNG扩散的功能。在场站管理中如遇到储罐区大量的LNG泄漏，严禁用水直接喷淋到LNG或LNG蒸气上。我们日常管理中，应加强员工教育，逐步改变员工一遇到火灾或燃气泄漏就用水喷淋的思维定势，应分清情况，不同情况、不同地点采取不同的应急措施。
5 低温冻伤、低温麻醉
LNG的温度一般在-162℃左右，在LNG站接触LNG低温操作或者LNG发生泄漏时，由于其低温性引发的人员低温冻伤、低温麻醉。当人体直接接触时，皮肤表面会粘在低温物体表面上。皮肤及皮肤以下组织冻结，很容易撕裂，并留下伤口。另外人体在低温1O℃下待久后，就会有低温麻醉的危险产生，LNG对人窒息的生理特征阶段(氧气的体积分数)生理特征：
第一阶段——14%～21%脉搏增加，心跳加快，影响呼吸；第二阶段——10%～14% 判断失误，迅速疲劳，对疼痛失去知觉；第三阶段——6%～10%恶心，呕吐，虚脱，造成永久性脑部伤害；第四阶段——＜6%痉挛，呼吸停止，死亡。
在LNG站运行中，焊缝、阀门、法兰和与储罐壁连接管路等，是LNG容易发生泄漏的地方。因此，在日常LNG站运行操作中，一方面应注意检查焊缝、阀门、法兰等处，尽量与这些关键位置保持一定的距离；另外在处理与低温液体或蒸汽相接触或接触过的任何东西时，都应戴上无吸收性、宽松、干燥的手套(PVC或皮革制成)和面罩或护目镜等防护用具。
以上几种事故类型是LNG除具有天然气其他陆质外，特有可能的事故类型，在LNG站日常运行管理中，除应掌握天然气易燃易爆的特性外，还应对LNG以上可能发生的事故机理熟悉，并能采取相应的处理措施。
参考文献
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