LNG安全管理

湖北大区安全输配场站培训课件LNG安全管理LNG简史1LNG站安全设计标准3LNG加气站的安全运营4LNG事故案例分析5LNG特性与危害2一、LNG简史LNG就是液化天然气（LiquefiedNaturalGas）的简称，是一种无色液体，主要成分是甲烷，可能还含有少量的乙烷、丙烷、氮等。其原料气通常是天然气或煤层气。（GB/T19204-2003)19世纪英国物理学家迈克尔·法拉第首次在实验室制备LNG；1873年卡尔文·林德制造了第一台压缩制冷设备；1917年美国西弗吉尼亚，第一座LNG试验工作建成；1941年，美国俄亥俄州的克里夫兰，第一座商业化LNG工厂建成；1959年世界上第一首液化天然气运输船“甲烷先锋号”投入使用；至今，LNG贸易量已占世界出口天然气总贸易量的27％。一、LNG简史1845英国物理学家：麦可法拉第(MichaelFaraday1791-1867)1823法拉第通过液化氯气实验证明－“气体是可以物理转化为液体”主要成就：发现电磁场、电流…为什么要发展LNG?能量密度大，便于储存和运输；储运效率高，占地少，投资相对小；密度小，储存压力小，更加安全；组分纯净、燃烧完全、排放清洁；机动灵活，不受管网制约。一、LNG简史1964年9月27日，阿尔及利亚的世界上第一座LNG工厂建成投产。同年，第一艘载着12000吨LNG的船驶往英国，标志着世界LNG贸易的开始。1970年，利比亚成为非洲第一个LNG生产与出口国，其目标市场是西班牙。文莱是亚洲第一个LNG生产国。全球LNG市场发展自2005年以来已增加20%，2008年的产值达到2400亿美元，其贸易所占的比例已达到29%。专家预计全球LNG年产量在2020年前超过5亿吨，相当于7000亿立方米。出口国家：印度尼西亚、阿尔及利亚、马来西亚、文莱、澳大利亚、利比亚、卡塔尔、美国等国，年生产能力9000万吨/以上；进口国家及地区：日本、法国、西班牙、比利时、土耳其、韩国、美国及中国台湾、中国大陆等一、LNG简史中国天然气利用极为不平衡，天然气在中国能源中的比重很小。尽管还没有形成规模，但是LNG的特点决定LNG发展非常迅速。可以预见，在未来10-20年的时间内，LNG将成为中国天然气市场的主力军。2007年中国进口291万吨LNG，2007年进口量是2006年进口量的3倍多。2008年1-12月，中国液化天然气进口总量为3,336,405吨。2009年1-12月，中国液化天然气进口总量为5,531,795吨。按照中国的LNG使用计划，2020年国内生产能力将达到2400亿立方米。一、LNG简史一、LNG简史中国制造的第一艘液化天然气(LNG)船一、LNG简史LNG供应链天然气采集一、LNG简史LNG供应链液化基地：气体处理装置液化装置LNG储罐装船设备一、LNG简史LNG供应链LNG低温液化天然气半挂槽车一、LNG简史LNG供应链接收基地：卸气设备LNG储罐气化设备一、LNG简史LNG的生产LNG的生产LNG的生产分成：原料天然气预处理、净化、储运及装运等步骤。一、LNG简史①阶段循环制冷；②混合式或称多组分）制冷；③膨胀压缩制冷。LNG液化技术一、LNG简史二、LNG特性与危害LNG基本的物理特性化学方程CH4沸点(°C)常压-162闪点(°C)-184自燃点(°C)540密度（Kg/m3)视组分而定430-470气化比潜热(kJ/kg)511爆炸极限(volume%)5-15热值(MJ/m3）39.7LNG物理对比特性LNGLPG汽油毒性没有没有有怀疑致癌没有没有有挥发易燃气体有有有形成易燃云雾有有有窒息有(在易燃云雾中)与LNG同有极低温度有有(如果有冷冻处理)没有二、LNG特性与危害LNG主要危害火灾危害FireHazard物理爆炸RapidPhaseTransitions冷冻危害CryogenicHazard窒息危害AsphyxiationHazard甲烷-162oC1/600压缩比二、LNG特性与危害火灾危害LNG池状式火灾PoolFires热辐射!池火灾的破坏主要是热辐射,如果热辐射作用在容器和设备上,尤其是液化气体容器,其内部压力会迅速升高,引起容器和设备的破裂;如果热辐射作用于可燃物,会引燃可燃物;如果热辐射作用于人员,会引起人员烧伤甚至死亡。二、LNG特性与危害火灾危害LNG闪炎式火灾FlashFiresLNG不断气化气体温度仍然较低，比空气重可见的气化范围约相等于可燃烧范围随风向扩散不可用味觉测度LNG有否泄漏遇火种被点燃回燃至液态泄漏点形成LNG池状式火灾-113oC!二、LNG特性与危害火灾危害LNG蒸气团式爆炸VaporCloudExplosions相对密封空间!二、LNG特性与危害LNG火灾与普通的火灾有较大的差别，常用的救火方法可能会引至更大的火灾，及造成人命损失最重要是造好预防措施，避免产生泄漏事故首先是先切断泄漏，才扑灭火灾必须设置适当的阀门，方便尽快切断泄漏避免LNG可以储定在两个阀门之间由于LNG易于挥发，集液池的面积应尽量小二、LNG特性与危害LNG火灾应使用高倍数泡沫，以减少LNG的挥发及着火的机会如在集液池内LNG发生火灾，切勿用水救火，应防止火势漫延。消防用水应尽量避免流进集液池LNG储罐附近的火灾，在间距以外的，除特别大火外，不会对储罐造成严重的影响。但要特别留意储罐的支撑二、LNG特性与危害二、LNG特性与危害物理爆炸大量的LNG泄漏在水面上LNG接触水面吸热后高速膨胀，导致物理爆炸(RapidPhaseransition)遇没有被点燃，爆炸只会是局部性，影响较少二、LNG特性与危害冷冻危害&窒息危害LNG气化后体积等于液体的600倍气化云雾团内空气含量较低，产生窒息危害冷冻危害–皮肤和呼吸系统冻伤,呼吸困难，体温降低二、LNG特性与危害低温：由于液化天然气在泄漏或意外排放中，以致蒸发转化为天然气时，其温度还处于低温的状态，天然气的低温温度及危险性，会使外围相关设备遇冷收缩、变脆性或断裂，从而损坏设备做成更大的破坏或洩漏。其低温之温度，也会使外围的操作者，造成皮肤和呼吸系统低温灼伤及身体温度过低后果。二、LNG特性与危害二、LNG特性与危害密度变化，引发分层和涡旋，压力剧增造成事故。静电积聚，接地不良，导致火灾。防雷接地不合格，引发火灾。管路阀门法兰泄露，导致事故。根部阀断裂，急剧挥发，无法控制。绝热性能下降，压力剧增，引发爆炸。LNG危险有害因素分析二、LNG特性与危害LNG蒸气云扩散图片三、LNG站安全设计标准LNG站安全设计概念一次围堵二次圍堵安全系統安全距離法例/标准关键安全条件(CriticalSafetyConditions)三、LNG站安全设计标准防止及控制LNG泄漏须要有防止和控制LNG泄漏的措施，以保护周边的重要设施，建构筑物和给排水系统围堰最少体积为V:V=单罐容量(当围堰内只设单罐)V=单一最大罐容量(当围堰内设多于一个储罐，以及围堰内有设置防止因低温或火灾影响邻罐泄漏的装置)V=所有储罐总容量(当围堰内设多于一个储罐，以及围堰内没有设置防止因低温或火灾影响邻罐泄漏的装置)应禁止使用密闭式的排水系统三、LNG站安全设计标准消防系统LNG站所有设施均必须配置相关消防系统。相关消防系统的保护程度必须由防火工程原理，现场条件，LNG设施的危害性和对周边相邻设施的危害性综合考虑和评估来确定。三、LNG站安全设计标准消防系统评估必须包括以下事项:监测与控制LNG,易燃冷媒和可燃气体的火灾和泄漏的设备的种类、数量和位置。火灾对LNG设施和建构筑物产生不利影响的有效保护方法消防水系统灭火和火灾控制设备能自动启动紧急停止装置的探头的种类和位置个人防护装置三、LNG站安全设计标准火灾与泄漏控制根据防火工程原理评估的结果，在潜在泄漏与发生火灾的地点必须有适当的监测系统。监测系统如:低温报警系统、可燃气体报警系统和消防报警系统必须落实维护保养计划!三、LNG站安全设计标准紧急停止装置LNG设施须要配备紧急停止装置。其功能必须包括:隔离或切断LNG、易燃液体、易燃冷媒或可燃气体的供应源。停止相关设备的功能紧急停止装置应该为失效安全型。手动启动装置最少与其控制的设备距15米。启动装置须有正确及清晰的标示。三、LNG站安全设计标准安全距离储罐安全距离储罐总容量大于265立方米，围堰边缘或罐区排水系统与建构筑物最少距离为:储罐的0.7倍但不能少于30米(表2.2.4.1)储罐总容量大于265立方米，储罐之间的最少距离为:相邻储罐直径之和的1/4但不能少于1.5米三、LNG站安全设计标准安全距离气化器安全距离气化器自带热源:15米(距围堰，易燃液体及其储存，处理和管道设施)气化器不带热源或自然气化器:可设于围堰内生产设施安全距离生产设施内有LNG,冷媒,可燃液体/气体:15米(距明火源，控制室和建构筑物)三、LNG站安全设计标准安全距离LNG装卸安全距离LNG卸车连接点:15米(距明火源，生产设备，储罐等重要设备)三、LNG站安全设计标准中国国家标准GB50183-2004石油天然气工程设计防火规范第10章液化天然气站场GBJ16-87(2001年版)建筑设计防火规范第8章消防给水和灭火设备三、LNG站安全设计标准1、LNG加气站的基础知识工艺流程LNG加气站主要工艺流程一般包括卸车流程、升压流程、加气流程以及卸压流程等四部分。站内主要危险区域是低温储罐区、低温泵罐区、加气区及输气管线。三、LNG站安全设计标准LNG贮罐—LNG泵—售气机—LNG车载瓶泄压流程LNG贮罐—安全阀（泄压）—加热器—放空管LNG槽车—卸气口—LNG泵—LNG贮罐LNG贮罐—LNG泵—LNG汽化器—LNG贮罐（液相）1、LNG加气站的基础知识工艺流程四、LNG场站的安全运营（基本要求）安全生产，人人有责，全站员工必须坚持华润燃气“安全第一，预防为主、以人为本、关爱生命”的安全方针。LNG场站安全管理的基本要求：1）防止LNG泄漏与空气形成可燃的爆炸性混合物；2）在储罐区、气化区、卸车台等可能产生天然气泄漏的区域均设置可燃气体浓度监测报警装置；3）消除引发燃烧、爆炸的基本条件,按规范要求对LNG工艺系统与设备进行消防保护；4）防止LNG设备超压运作和超压排放；5）防止LNG的低温特性和巨大的温差对工艺系统的危害及对操作人员的冷灼伤。四、LNG加气站的安全运营储罐进出口紧急切断阀BOG系统（减压阀）LNG站的安全设施自增压系统（增压阀）系统急停装置压力、液位等报警装置消防系统储罐、管道的安全放散阀四、LNG加气站的安全运营（管理措施）安全管理措施１、建立完善的安全管理体系，设置必要安全管理机构，进行安全教育、检查和检测。４、建立健全完善事故应急预案，有组织指挥系统及应急处理程序和措施。５、配齐消防设施及劳保用品，操作人员必须穿戴劳保用品。６、经常对员工进行安全教育，提高安全意识。２、制定安全管理制度、岗位责任制、巡回检查制度、交接班制度等及可行的操作规程等。３、操作人员有高度的责任心，严格遵守各项规章制度，认真执行操作规程，按步骤操作。四、LNG加气站的安全运营（事故处理及预防）LNG事故的处理及预防7、LNG分层和翻滚1、储罐压力过高2、罐体冒汗结霜3、安全阀起跳4、低温法兰泄露5、低温阀门泄露6、气动阀失灵四、LNG加气站的安全运营（事故处理及预防）1、储罐压力过高可能出现的原因和处理方法：(1)压力表失灵应更换压力表；(2)LNG充装时槽车压力太高应及时泄压；(3)储罐自增压操作控制不好应检查阀门是否关闭严实；(4)储罐保冷性能下降应与厂家联系，抽真空等。2、罐体冒汗结霜可能的是真空度受到破坏，应联系LNG储罐生产商，检查LNG储罐的真空度是否受到破坏，或是否有其它影响储罐绝热性能的故障的发生，并根据具体情况进行处理。四、LNG加气站的安全运营（事