液化天然氣儲運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)及研究現(xiàn)狀

1、液化   氣本身危險(xiǎn)性
　　液化   氣從液態(tài)氣化成氣態(tài)后體積長可增625倍，   氣燃點(diǎn)為538℃，在空氣中的可燃   為5.3%~15%。液化   氣的危險(xiǎn)主要在于泄露至空氣中造成的。①氣化后的   氣可與空氣形成氣云，遇到火焰、火星等還易著火，甚至是爆炸。②低溫時(shí)氣態(tài)   氣可導(dǎo)致低合金碳鋼出現(xiàn)脆性破裂。超低溫液體接觸設(shè)備、管道等可因局部冷卻的過度熱效應(yīng)而使其自發(fā)破裂、喪失延展性，危及設(shè)備管道穩(wěn)定性。所以有   預(yù)防低溫下材料脆性斷裂。③超低溫?fù)p傷裸露人員，液化   氣是低溫液化氣體，接觸人體后會吸收皮膚顯熱，加上在氣化過程中吸熱，會損傷人體皮膚。若缺乏保護(hù)措施，人體處于10℃以下時(shí)間太久就會出現(xiàn)麻醉風(fēng)險(xiǎn)，體溫逐漸降低，還會表現(xiàn)為生理功能障礙和智力下降，嚴(yán)重者還可能造成心臟衰竭性死亡。④空氣濃度過高性窒息，   氣作為窒息性氣體的一種，若不慎泄露至空氣中，局部空氣中   氣體積分?jǐn)?shù)>40%就可造成人員窒息。雖然液化   氣蒸氣   ，但若不能逃離液化   氣蒸氣現(xiàn)場，也會很快失去知覺，甚至死亡。不少操作人員在空氣中氧含量慢慢下降的情況下缺乏警示，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)已經(jīng)太晚。
　　2、儲運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)
　　液化   氣儲運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)主要在于以下幾個(gè)方面：①再液化   氣輸送、儲備、供氣等任一個(gè)環(huán)節(jié)中發(fā)生泄露后，都會與空氣混合而具有爆炸性，若不幸遇到火源就會直接發(fā)生爆炸。②操作設(shè)備、管道、閥門等泄露后部分   氣會氣化成為蒸氣，也有部分會流向地面，這些都可形成冷蒸氣霧，再經(jīng)冷凝形成白煙，被稀釋、受熱后與空氣形成混合性爆炸物。③液化   氣泄露當(dāng)時(shí)氣化率非常高，在一段時(shí)間后基本穩(wěn)定，會在地面形成液流。如果缺乏維護(hù)措施就會不斷擴(kuò)散，易遇火燃燒。④全包容式低溫儲罐內(nèi)壁若不嚴(yán)，也會發(fā)生泄露而滲入保溫層，維修時(shí)若對罐內(nèi)、保溫層   氣置換不充分可引起火災(zāi)爆炸。⑤事故狀態(tài)下設(shè)備   泄放設(shè)施所排放的   氣遇火可導(dǎo)致火災(zāi)。爆炸危險(xiǎn)范圍內(nèi)若電氣維護(hù)不良也可引起火花、高溫而引發(fā)火災(zāi)事故。還有液化   氣雖然儲存在絕熱罐內(nèi)，但外界能量傳入也可能引起液化   氣蒸發(fā)，要嚴(yán)格控制儲罐內(nèi)蒸發(fā)率，避免儲罐內(nèi)溫度和壓力升高導(dǎo)致罐體破裂。⑥液化   氣在卸入儲罐內(nèi)時(shí)，若進(jìn)入部分   氣與已有   氣兩者成分組成和溫度不相容，需要謹(jǐn)慎選擇進(jìn)料方式，避免發(fā)生危險(xiǎn)。液化   在儲罐內(nèi)長期儲存時(shí)會有部分組分優(yōu)先蒸發(fā)，引發(fā)翻滾事件，繼而使得罐內(nèi)液化   氣蒸發(fā)，增加罐內(nèi)壓力。罐內(nèi)翻滾事件指的是不同密度的兩層液化   氣在罐內(nèi)上下翻動，瞬間產(chǎn)生氣化，是一個(gè)劇烈蒸發(fā)過程。翻滾事件時(shí)罐內(nèi)液化   氣氣化量將增加10~50倍，罐內(nèi)氣壓也會因此急劇上升至   壓力以上，也稱為超壓現(xiàn)象。此時(shí)   閥若不能及時(shí)減壓就會導(dǎo)致貯存槽破裂、物料泄露，傷及人員和環(huán)境。如果儲罐內(nèi)儲存的液化   氣分層顯效顯著，上層物質(zhì)具有   靜壓作用，可   程度上阻滯外界熱量傳入下層，避免下層   氣蒸發(fā)，還能使得下層物質(zhì)處在過飽和狀態(tài)。但是，若罐內(nèi)的上層物質(zhì)的密度比下層高，那么下層物質(zhì)就會上升、蒸發(fā)。在操作不同密度液化   氣儲存時(shí)   采取的預(yù)防措施，避免不利后果。
　　有關(guān)翻滾現(xiàn)象可根據(jù)其形成原因劃分為兩類：(1)在長期儲存時(shí)液化   氣中較輕組分先蒸發(fā)，自發(fā)形成翻滾；(2)儲罐內(nèi)原有的液化   氣與新充裝的   氣溫度、密度不同，發(fā)生翻滾現(xiàn)象。一般連續(xù)生產(chǎn)的儲配站所發(fā)生的翻滾事件多為   類。翻滾時(shí)間、翻滾量與兩層   氣密度差有關(guān)。密度差大時(shí)翻滾時(shí)間長、能量積蓄多，此時(shí)   在翻滾時(shí)間之前控制兩層物料之間熱量及物質(zhì)的傳遞，避免分層。若密度差較小則會很快翻滾，但不嚴(yán)重。
　　液化   氣儲配站儲存液化   氣，在供氣源故障時(shí)將儲存的   氣氣化輸出，一般儲配站供氣能力設(shè)計(jì)在連續(xù)供給10天用量，所以液化   氣儲配站內(nèi)的液化   氣可能不會長期使用。這些儲罐內(nèi)的液化   氣持續(xù)性長時(shí)間處于靜置狀態(tài)，可能會存在多個(gè)液相層，下層物質(zhì)密度大于上層，外界熱量傳入罐內(nèi)后，這些液相層自發(fā)傳熱、傳質(zhì)，下層物質(zhì)吸收上層傳導(dǎo)來的熱量后處于過熱狀態(tài)。液相層密度達(dá)到翻滾值后可產(chǎn)生大量氣體使得罐內(nèi)壓力升高而翻滾。
　　液化   氣儲運(yùn)事故并不少見，   俄亥俄州的一個(gè)調(diào)峰站在1944年就發(fā)生過液化   氣儲罐爆炸事故，溢出的   氣流向介街道、下水道引起下水管炸裂，低溫   氣滲透引爆房屋等。后來分析這起爆炸事故源于：①儲罐交接檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)罐底有一道裂縫，維修者只是對其進(jìn)行簡單修補(bǔ)便再次使用；②未采用泄壓措施，儲罐內(nèi)壓力積累至爆炸；③罐體材料為3.5%鎳鋼，不適合低溫作業(yè)。意大利的一個(gè)液化   氣終端接收站在1971年也發(fā)生過翻滾事件。瞬間產(chǎn)生的液化   氣蒸發(fā)氣體使得罐內(nèi)壓力達(dá)57.3KPa以上，8個(gè)   閥都被打開，   高壓力達(dá)到94.7KPa。經(jīng)過1個(gè)多小時(shí)后蒸氣以正常放散途徑高速排放至壓力達(dá)到24.5KPa后恢復(fù)正常。事故后損失液化   氣181多噸。該起事故原因在于：①充裝液化   氣密度大于罐內(nèi)密度，而且密度差達(dá)到3.8kg/h，出現(xiàn)分層；②新充裝的液化   氣溫度高于罐內(nèi)溫度，溫差在4K以上，傳入的熱量讓上下層混合；③充裝量遠(yuǎn)大于罐內(nèi)存液量；④充裝時(shí)間偏短；⑤翻滾發(fā)生前控制閥故障導(dǎo)致罐內(nèi)壓力降低，也使得上層蒸發(fā)量增加，   兩層混合。這些有關(guān)液化   氣事故都具有危害性大的特點(diǎn)，其危險(xiǎn)性也主要表現(xiàn)在泄露后引起火災(zāi)、爆炸以及儲罐翻滾爆炸等。
　　3、儲運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)
　　風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)(   性評價(jià))，   評價(jià)定義為：以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)、工程   作為目的，以系統(tǒng)工程原理與方法識別和分析工程系統(tǒng)中所存在的因素、危險(xiǎn)等，判斷系統(tǒng)、工程出現(xiàn)事故、職業(yè)危害的可能性，并提出   對策，為工程系統(tǒng)   制定防范措施提供依據(jù)。風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的目的在于尋找和預(yù)測該系統(tǒng)工程中可能存在的不利因素因素和潛在的危險(xiǎn)、危險(xiǎn)程度等，提出可行性對策，以期   大限速減少事故發(fā)生率。
　　風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)   步就是要找出危險(xiǎn)源，辨識危險(xiǎn)性，危險(xiǎn)源可分為兩類：①   類危險(xiǎn)源：生產(chǎn)中能量源、能量載體、生產(chǎn)或儲存危險(xiǎn)物質(zhì)容器或場所，例如液化   氣儲運(yùn)過程中的液化   氣、儲罐等；②   類危險(xiǎn)源：為危險(xiǎn)源   運(yùn)輸所采取的限制性措施一旦失效，這些措施本身也就成為危險(xiǎn)源，如材料缺陷、設(shè)計(jì)缺陷、外力破壞等。前者是事故發(fā)生前提，決定了事故嚴(yán)重程度。后者是   類危險(xiǎn)源引起事故的條件，決定了事故發(fā)生概率大小。事故危險(xiǎn)性與技術(shù)水平、人員素質(zhì)等有關(guān)。   步就是辨識危險(xiǎn)源是哪些，辨識危險(xiǎn)源時(shí)部分潛在危險(xiǎn)源需要經(jīng)過分析判斷，   先要確定危險(xiǎn)源種類，其次要預(yù)測有可能發(fā)生的事故，   后分析事故發(fā)生的   條件，考量所用設(shè)備的性、以及采取的   預(yù)防措施以及應(yīng)急措施的可行性等。
　　4、常用的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法
　?、俣ㄐ栽u價(jià)：顧名思義，就是用直觀判斷結(jié)合經(jīng)驗(yàn)來定性來詳細(xì)分析系統(tǒng)工程中所用工藝方案、設(shè)施、設(shè)備、操作環(huán)節(jié)、操作人員、管理模式等狀況，分析所得結(jié)果也是一些定性指標(biāo)，如是否達(dá)到   指標(biāo)、事故類別等，常用的方法包括   檢查表、現(xiàn)場詢問觀察、因素圖分析、事故發(fā)展分析、條件危險(xiǎn)性、故障類型分析等。②定量評價(jià)：與定性評價(jià)不太，定量要在大量實(shí)驗(yàn)分析所得結(jié)果和事故統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)評價(jià)指標(biāo)，建立規(guī)律模型，對系統(tǒng)工程中所用工藝方案、設(shè)施、設(shè)備、操作環(huán)節(jié)、造作人員、管理模式等進(jìn)行計(jì)算得出定量指標(biāo)，如事故傷害范圍、發(fā)生概率、危險(xiǎn)性、事故因素、事故關(guān)聯(lián)度等。③其他評價(jià)方法：根據(jù)邏輯推理過程還可分為演繹推理評價(jià)、歸納推理評價(jià)法。前者是從結(jié)果推測原因，也就是從事故結(jié)果往前推論，總結(jié)事故發(fā)生的   因素以及相關(guān)因素，從而找出導(dǎo)致事故的危險(xiǎn)因素。后者是從事故原因推理結(jié)果，從基本危險(xiǎn)和因素推斷事故發(fā)生。
　　5、儲運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀
　　目前，我國對液化   氣儲存系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)已經(jīng)做了很多，有人以故障樹法分析液化   氣儲罐泄漏燃燒爆炸風(fēng)險(xiǎn)性，并總結(jié)出液化   氣泄漏爆炸時(shí)的濃度要求。泄漏后的   氣爆炸濃度是經(jīng)過積累而成的，在發(fā)生泄漏后若能維持局部通風(fēng)良好就能起到預(yù)防作用。還有人分析了附件液化   氣輸氣干線工程特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)了   氣管線危險(xiǎn)源分布特點(diǎn)，并根據(jù)的規(guī)范設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)，針對工程條件，建立故障樹風(fēng)險(xiǎn)分析，以評分法評估了泄漏風(fēng)險(xiǎn)，總結(jié)出了降低泄漏風(fēng)險(xiǎn)的措施，了勞動者的   。