液化天然气工厂的安全管理.doc

行业资料：_液化天然气工厂的安全管理单位：_部门：_日期：_年_月_日第 1 页 共 11 页液化天然气工厂的安全管理1、LNG的定义及其特性LNG的定义：天然气在常压下，当冷却至约-162时，则由气态变成液态，称为液化天然气（英文LiquefiedNaturalGas,简称LNG）。液化天然气的体积约为同量气态天然气体积的1/625，大大方便存储和运输。基本特性有：主要成份为甲烷，还有少量的乙烷、丙烷以及氮等其他成份组成。沸点为-162.5，熔点为-182，着火点为650。爆炸范围：上限为15%，下限为5%。2、LNG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：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”，LNG的低温危险性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：外界传入的能量能引起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)火灾的危险性：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：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.3、LNG厂区内可能对人体造成的伤害：烫伤伤害；噪声伤害；触电伤害；机械伤害；碰伤伤害；坠落伤害三、LNG工厂的安全技术措施安全技术措施是安全生产的重要保障，在技术上保障设备和系统的可靠运行，配备先进的检查设备和监测设备，能够有效的减少安全生产事故和职业危害，具体包括以下几个方面：1、生产工艺安全设计和相关标准LNG生产工艺安全是保证LNG工厂设施安全运行的重要前提，因此，必须遵循相关标准和规范进行安全设计，常用的国外标准主要有美国国家标准液化天然气(LNG)生产、储存和装卸标准、日本部颁标准一般高压瓦斯保安法则等，国内标准主要有石油化工企业设计防火规范、城镇燃气设计规范等。2、分布控制系统(DistributeControlSystem，DCS)DOS系统用于显示和控制LNG装置的温度、压力、液位、流量、转速等数据参数，监控报警信息，能够实现远程数据显示，数据传输，生产控制等功能，确保生产安全顺利运行。3、紧急关闭系统(EmergencyShutDown，ESD)ESD系统在LNG装置发生紧急状况时开启，用于隔离和关断LNG或其它设备，并关闭那些如果继续运行可能维持或增加灾情的设备。4、火灾和泄漏探测报警系统可能发生可燃气体聚集、LNG或可燃制冷剂溢流的地方和封闭的建筑物应设置火灾和泄漏监控设备。在天然气生产设备和储罐附近要设置可燃气体浓度检测报警装置，当气体浓度达到爆炸下限的1025%时，即发出声光警报，以便迅速采取紧急措施。5、消防水系统消防给水系统由消防泵房、消防水罐、消防管道及消火拴、消防水炮等组成，用于消防，冷却储灌、设备和管道，控制未燃烧的泄漏或溢流危险物。消防水供应和分配系统的设计，应满足所有固定消防系统的同时使用需要。6、干粉灭火系统、泡沫灭火系统和移动式灭火器材天然气泄漏量较少时着火，可以用干粉、二氧化碳、卤代烷灭火剂扑灭，但灭火后应立即切断气体来源，阻止气体溢出，否则可能引起复燃，甚至爆炸。采用高倍数泡沫灭火系统覆盖储罐区、管道、卸车台泄漏及事故集液池内的LNG，使其安全气化，避免产生危险。在LNG设备和汽车槽车的关键位置属于严重危险级别场所，应设置便携式或车轮式灭火器，能够扑灭发生的火灾。控制室、变配电室内配置手提式二氧化碳灭火器，以保证迅速有效的扑灭初期火灾。7、在爆炸和火灾危险场所严格按照GB5005892爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范等规范规定配置相应的电气设备，并采取相应的防雷措施，以防止电气火灾和雷电火灾。四、LNG液化工厂安全管理措施1、安全管理机构及其人员的设置LNG工厂应有专门的机构负责安全管理，建立安全委员会，设置安全总监和安全员，划清各个岗位的安全责任，建立完整的安全管理制度，认真做好安全管理工作。2、安全管理制度LNG工厂的安全管理制度分为二个部分：国家及地方法律法规和工厂安全管理制度。其中工厂安全管理制度又可分为：政策性制度和专项管理制度。A、涉及的国家及地方法律法规：中华人民共和国宪法、安全生产法、刑法、消防法、劳动法、道路交通安全法、职业病防治法、国务院493号令生产安全事故报告和调查处理条例等。B：LNG工厂安全管理制度1）、政策性制度主要有：安全管理委员会章程、全员安全生产责任制、安全教育管理制度等。2）、专项管理制度根据LNG工厂的实际需要，主要有：隐患整改制度、检维修管理制度、岗位巡检制度、交接班制度、重大危险源管理制度等。3、安全检查及其落实加强日常的安全检查与考核，以此规范操作行为，对于重点的生产工艺、消防和报警器等设备，应建立日常或定期安全检查制度，做到奖惩分明。杜绝违章生产作业，克服麻痹大意思想带来的安全隐患。五、LNG液化工厂事故应急管理针对LNG的事故特点，建立LNG工厂事故应急处理领导小组，制定事故处理预案。其目的是为了在发生事故时，能以最快的速度发挥最大的效能，有序地实施救援，达到尽快控制事态发展，降低事故造成的危害，减少事故损失（人员伤亡、财产损失、环境污染）。应急预案主要包含：危险目标；应急救援组织机构、人员和职责；报警、通迅联络方式；人员紧急疏散、撤离；应急救援保障一一内部保障、外部救援；预案分级响应条件；事故应急救援关闭程序；应急培训计划；演练计划等。六、结束语LNG工厂发展在我国尚处于起步阶段，特别是国内尚未颁布关于LNG站设计和施工的行业规范，设计和工程建设中都可能因为各种因素，留下未来运行的安全隐患。作为燃气工作者，完善安全技术管理和安全管理制度，加强职工培训教育，提高安全意识，才能够确保了LNG工厂的安全稳定运行，保障生命和财产的安全。第 6 页 共 11 页液化天然气工厂管道系统LNG的泄漏及预防液化天然气（LNG）是在一定的温度和压力条件下被液化了的以甲烷为主的天然气轻质烃部分。由于天然气液化前的体积相当于液化后体积的634倍，因此,液化天然气成为一种大量运输天然气的经济方法。天然气的液化加工装置按使用情况，一般分为基本负荷型、调峰型、终站型及卫星型四种。液化天然气工厂生产的LNG主要供远距离用户或海运出口，属于基本负荷型。1959年，第一批液化天然气从美国的路易斯安那州的查理斯湖运往英国，人类从此开始了将天然气送到不产或缺少天然气的国家。20世纪60年代中期，国外的液化天然气（LNG）基本负荷站及调峰站等开始广泛应用。在我国，第一座实现商业化生产的天然气净化液化装置位于中原油田的液化天然气工厂，其设计生产能力为150000Nm3/d，于xx年正式投产。工厂的工艺主要包括脱CO2、脱H2S、脱水的净化部分和以丙烷、乙烯复迭制冷的液化部分。基本工艺流程如下：原料气过滤脱CO2，H2S、脱水、液化、储存装车。尽管LNG行业是一个相对较安全的行业，但液化天然气工厂在操作及LNG装车的过程中，其管道系统都有可能出现LNG泄漏。LNG管道系统主要存在液化、储存及装车单元，它的各个部位，尤其是阀门填料、连接软管及短管、气相线及采样线焊缝等处，最可能出现泄漏。具体分析如下：LNG泄漏到地面上，最初会有一个剧烈汽化的阶段，然后，汽化率迅速降至一个稳定的值。该值由地面的热力特性及从周围空气中所吸收的热量决定。泄漏后的LNG刚开始汽化时，汽化气温度与LNG的温度相同，其密度大于空气的密度。这样，气体就会首先在地面上形成一层气流，并从环境中吸收热量。当温度上升到-80（对LNG而言，由其组成决定）时，它就比周围空气的密度小。这时，因为温度升高，整个混合物的密度小于空气密度，该气体空气混合物就会整体上升，形成气团。漏出的LNG液体将周围的空气冷却至露点以下，形成一个可见云团。这就是LNG出现泄漏的特征，该特征也可作为探测LNG泄漏的一种方式。一、阀门填料的泄漏尽管用于LNG的阀门都是设计用于低温环境的，但当阀门冷却至操作温度时，金属部分出现收缩，该情况可能造成阀门的填料部位出现泄漏。对于LNG加长阀盖阀门的泄漏，可通过阀盖上出现非正常的结霜现象来判断，并通过早期的探测及紧固，可防止填料出现泄漏。二、连接软管及短管的泄漏将LNG从一个容器转换到另一个容器时，需要一条液相线和一条气相回流线。在转换的过程中，由于温度降低，这些管线的丝扣及法兰连接点因为冷收缩可能导致泄漏。当软管作为连接管线（如LNG装车）时，软管本身也可能发生泄漏。因此，软管应根据国家安全标准至少每年进行一次压力测试，并在每次使用之前，首先进行目测，将泄漏的可能性降至最低。在液体的切换过程中，由于阀门的断开，LNG或冷蒸汽可能被隔离开。当液体汽化后，蒸汽温度升高，管线内压力增大，则需要放空来防止压力的增加。如果是直接放空至大气，低温液体和气体有可能混合在放出的流体里。因此，放空的时候不能正对着人员或设备。应制定防止软管泄漏及切断软管的操作程序，同时,还应制定关于人身保护及消除火源的防护措施。三、气相线的泄漏在天然气液化、储存及汽化的管线中，由于管线焊缝泄漏，可能导致低温气体从管线中释放出来。在连接液化单元到储罐区的管线中，通常流动的是液体，从而使最终压力降低。其他管线内流动的是回流闪蒸气或储罐内的汽化气。有LNG汽化的区域，需要特别的考虑及规划，因为这些区域不但影响到高流量及压力，还涉及到从低温管材到常温管材的转换。如果汽化器及它的控制系统出现故障，操作工又没有发现和报警，则低温气体或液体就会进入常温管线，尽管有自动监控设施及连锁信号，也会导致管线的脆裂。因此，为了防止及处理气相线的泄漏，首先应选好直接与LNG接触不发生脆裂的低温管材及相应的焊料，并且还要制定出将管线与汽化器紧急隔离及防止液体流入汽化器的操作规程。四、采样线及采样器的泄漏对低温液体进行采样时，应采取绝热保冷措施尽量将采样线及采样器泄漏的可能性减至最低。人工采样经常有可能与溢流出的液体相接触，一旦接触后，LNG对皮肤可造成而类似于烧伤的冷灼伤。LNG汽化后的气体仍然是绝对的低温，也会导致灼伤。象眼睛等敏感组织，会由于暴露在低温环境中而受损。所以操作人员必须穿特殊的劳保服装并戴上面罩或护目镜。操作人员还应戴上宽松的皮手套，以便液体喷溅到上面时快速脱下。此外，在液化天然气工厂的管道系统中，随着LNG液体的泄漏，低温气体也主要在焊缝、阀门、法兰、管件及容器连接处渗出。它渗出后，冷却周围的空气至露点以下，形成云团。一旦发现低温气体泄漏，其处理方法与低温液体相似，必须对泄漏区进行隔离或对工厂进行停车。如果出现可燃蒸汽云团，还应消除任何潜在的火源。在有火源邻近的区域，如利用内燃机系统的汽化器装置区，需要制定快速切断泄漏气体/液体的操作程序。除了用自动控制设施防止低温气体或液体进入外输系统外，许多汽化装置都还应配备可燃气体探测器、火焰传感器及自动干粉灭火系统来预防和处理低温气体的泄漏。综上所述，为了防止和处理液化天然气工厂管道系统中LNG出现泄漏，必须采取的措施有：1)选择适当的低温材料及保冷方式。直接与LNG接触不发生脆裂的主要材料及用途参见表1。2)根据LNG泄漏的特性，制定相应的操作规程及措施。包括阀门操作规程，LNG装卸、切换规程，管线与汽化器紧急隔离规程，防止液体流入汽化器的规程，采样操作规程，快速切断泄漏液体/气体规程，泄漏区隔离规程及工厂停车规程等。3)根据LNG泄漏的特性，制定相应的操作规程及措施。包括阀门操作规程，LNG装卸、切换规程，管线与汽化器紧急隔离规程，防止液体流入汽化器的规程，采样操作规程，快速切断泄漏液体/气体规程，泄漏区隔离规程及工厂停车规程等。4)操作人员必须穿戴特殊的劳保。LNG的低温可导致对身体各个暴露部分不同的影响。如果人员在低温环境中没有得到适当的保护，则他的反应及能力都将受到影响。操作人员穿戴适当的劳保，可以尽可能的降低与低温LNG接触产生的危害。5)采用可燃气体探测器、火焰传感器及自动干粉灭火器、围堰等设施对LNG的泄漏进行探测、预防及保护。第 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