淺談LNG汽車加氣站運行安全管理

淺談LNG汽車加氣站安全運行管理

劉衛(wèi)國

[中國石化貴州石油分公司安全處，貴州貴陽550002]

摘要：結合貴陽LNG汽車加氣站的安全運行管理情況，分析LNG汽車加氣站的安全運行管理要求。

目前國內無國家標準、設計技術規(guī)范、安全規(guī)章制度的情況下，參考探討了LNG汽車加氣站安全運行管理，進行有效地分析，提出了加氣站安全運行管理中存在的問題及建議。

關鍵詞：LNG加氣站運行安全

LNG作為一種清潔、高效優(yōu)質的能源，成為能源供應增長速度最快的領域，在城市公交巴士、重卡等代用燃料，具有廣闊前景。貴陽LNG加氣站，是中石化第一座LNG加氣站，因為其更潔凈，運輸方便，投資占地少（相比CNG），一次充裝行駛里程更長（與汽油相近）。分析了LNG在運輸和儲存中的各種潛在的危害及預防措施，更好地做好LNG安全運行管理。

1LNG加氣站安全運行問題1.1運輸儲存的安全防護

LNG的存儲是天然氣開發(fā)利用的關鍵技術之一，存儲的安全性是很重要的。由于

天然氣是多組分的混合物，隨產地的不同它的組分也是有差異的，LNG低溫充注和儲存在槽罐內，因密度差會形成分層。從儲槽護壁滲入的熱量可能會引起液體層之間的混合，并進而發(fā)生流體的渦旋，促使LNG存儲失去穩(wěn)定，大量蒸發(fā)，既造成了經濟上的損失又會對LNG儲槽的安全使用產生威脅。

在考慮LNG儲運安全性時，應充分考慮到貯存和裝卸時，若LNG意外泄漏或溢出,LNG急速氣化、擴散，并與空氣混合形成易燃、易爆的混合氣體，泄露擴散后的可燃氣，達到可燃濃度界限時，在一定溫度下，或遇到明火會形成轟燃，繼而形成難以控制的火災。

1.2貯罐壓力的安全防護

LNG貯罐的內部壓力需控制在允許的范圍之內，罐內壓力過高或出現(xiàn)負壓對貯罐都是潛在的危險。影響貯罐壓力的因素很多，諸如熱量進入引起液體的蒸發(fā)、充注期間液體的閃蒸、大氣壓下降或錯誤操作，都可能引起罐內壓力上升。另外，在非常快的速度進行排液或抽氣、充注的液體溫度較低時，有可能使罐內形成負壓。貯罐還必須有壓力安全閥和真空安全閥，真空安全閥能

感受當地的大氣壓，以判斷罐內是否出現(xiàn)真空。前者防止貯罐超壓，后者預防貯罐出現(xiàn)負壓。LNG貯罐的壓力安全閥和真空安全閥與罐體之間還需設置有一個手動開關的截止閥，以便安全閥的檢修，安全排氣裝置還應充分考慮在火災情況下如何進行安全排放。1.3低溫凍傷的安全防護

低溫包括LNG液體表面、LNG低溫管線及設備等，如果與這些低溫表面接觸的皮膚區(qū)域沒有得到充分的保護，就會導致低溫凍傷。如果皮膚的表面潮濕，與低溫物體接觸后，皮膚就會粘在低溫物體的表面，就會將這部分皮膚撕裂，因此，可通過加熱的方式將粘結的皮膚從低溫表面挪開。對于接觸低溫的操作人員，一定要穿上特殊的勞保服，防止皮膚與低溫液體直接接觸。LNG加氣操作工人特殊的勞保包括：配帶防護面罩、安全帽保護暴露在外的眼睛及臉部；必須戴上低溫手套，穿長褲、長袖的工裝及高筒靴，這些衣物都要求由專門的合成纖維或纖維棉制成，且要尺寸寬大，便于有低溫液體濺落到上面時，快速脫下。

對于低溫設備，包括低溫管線及閥門，設計上都考慮到了操作工的安全，對它們都要求進行保冷、防護，這樣就可避免操作工直接與低溫金屬表面相接觸。對于其它表面及結構，例如支撐物或其它組件，由于LNG或低溫氣體的排放，它們就可能變成低溫。這時操作工除了可能與低溫表面接觸造成傷害外，還會面臨由于材料自身特點發(fā)生變化而造成意外傷害。因此，操作人員應熟悉與低溫接觸的這部分構件的性質，避免產生意外傷害。

1.4窒息危害的安全防護

呼吸低溫蒸氣有損健康，在短時間內，將導致呼吸困難，時間一長，就會導致嚴重的疾病。所有的LNG蒸氣并沒有毒，但它們會降低氧氣的含量，導致窒息。如果吸純LNG蒸氣，很快就會失去知覺，幾分鐘后便死亡。當空氣中氧含量逐漸降低，操作工人可能并不會意識到。等最后意識到時，已經太遲。要預

防低溫氣體對人體產生窒息危害，則需配備可燃氣體探測器，在封閉房間內，應安裝固定的可燃氣體探測器，在室外，應配備便攜式可燃氣體探測器，隨時探測低溫氣體濃度，一旦低溫氣體濃度達到報警值，探測器就會發(fā)出報警，避免低溫氣體對人員造成傷害。泄漏檢測儀表選用催化燃燒式可燃氣體報警裝置，設置高、低限報警，并能自動啟動ESD系統(tǒng)。

1.5放空氣體的安全保護

停止工作流程，安全閥起跳、維修放散等操作產生的EAG（放空氣體），可能會因為來不及汽化而直接以液態(tài)的形式排放至大氣中，如果有人員在附件，就易發(fā)生人身傷害事故。為確保EAG放散安全，EAG放散進入大氣前增加管道阻火器，防止放空氣燃燒回流，避免產生危險；在EAG放散管道上配置EAG加熱器，確保將LNG液體汽化后才能排放，防止冷液傷人。1.6緊急停車系統(tǒng)(ESD)保護

當操作人員在操作、巡檢、值班時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)偏離設定的運行條件，如系統(tǒng)超壓、液位超限、溫度過高以及出現(xiàn)LNG泄漏，火災報警事故時，能自動或手動在設備現(xiàn)場或控制室遠距離快速停車，快速切斷2危險區(qū)域及安全防護措施

2.1防爆區(qū)劃分：加氣站生產區(qū)：罐區(qū)、卸車區(qū)、加氣區(qū)屬氣體Ⅱ區(qū)爆炸危險場所。站區(qū)內其余環(huán)境為正常環(huán)境。爆炸危險環(huán)境場所用電設備及照明燈具均采用隔爆型電器設備，規(guī)格為dⅡBT4。做好防火防爆措施，配置滅火器，設置有地上LNG儲罐，三

級LNG加氣站可不設消防給水系統(tǒng)。消防給水應利用城市或企業(yè)已建的消防給水系統(tǒng)。當無消防給水系統(tǒng)可依托時，應自建消防給水系統(tǒng)。LNG設施的消防給水管道可與站內的生產、生活給水管道合并設置，消防水量應按固定式冷卻水量和移動水量之和計算了，設置有地上LNG儲罐的各類LNG加氣站及油氣合建站的消防給水設計應符合用水量的要求，連續(xù)給水時間不應小于3h。

2.2防雷區(qū)域劃分：加氣站罐區(qū)、加氣罩棚屬第二類防雷建筑物。

（1）防直擊雷：根據《建筑物防雷設計規(guī)范》及《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》。儲罐等設備壁厚大于4mm，可利用設備本體兼作接閃器，不專設避雷針，但應保證設備本體有良好的電氣性能與工藝裝置區(qū)接地網連接即可。

（2）防雷電感應：站內所有設備、管道、構架、平臺、電纜金屬外皮等金屬物均接到接地裝置上。

（3）防雷電波侵入：低壓電纜埋地敷設，電纜金屬外皮均接到接地裝置上，所有管道在進出建筑物時與接地裝置相連，管道每隔25m接地一次。

（3）防雷擊電磁脈沖：低壓電磁脈沖主要侵害對象為計算機信息系統(tǒng)，站房的控制室等建筑物屋面裝設避雷針網格，網格不大于10×10m。供配電系統(tǒng)，配電線路首末端均裝設電涌保護器。

2.3防靜電措施：在生產過程中，因液體、氣體在設備、管道中高速流動而產生靜電，靜電電荷有可能高達數千伏，有可能產生靜電放電火花，引燃泄漏的可燃氣體，防止靜電火花最根本的方法是設備管道作良好的接地，設備每臺兩處接地，管道每隔25m接地一次，法蘭、閥門之間作電氣跨接。槽車裝卸作業(yè)，應采用接地夾與裝卸設備實行等電位連接。2.4接地系統(tǒng)：

(1)配電系統(tǒng)采用TN-S接地形式，引入低壓電源進線在控制室重復接地，接地電阻不大于4歐姆。

(2)電氣設備的金屬外殼均作保護接地，防止人身觸電，接地電阻不大于10歐姆。(3)防雷接地：接地電阻不大于10歐姆。

(4)防靜電接地：接地電阻不大于100歐姆。

(5)自控儀表等系信息統(tǒng)接地：接地電阻不大于1歐姆

所有接地系統(tǒng)如防雷接地、電氣系統(tǒng)接地、防靜電接地、信息系統(tǒng)共用接地裝置，接地電阻不大于1歐姆。3作業(yè)現(xiàn)場的安全要求

LNG加氣站應建立健全特種設備安全管理制度和崗位操作規(guī)程，嚴格落實安全生產責任制，操作人員嚴格按照操作規(guī)程作業(yè)，應對站內設備進行巡回檢查，做到溝見底、軸見光、設備見本色，并做好設備的巡回檢查記錄；充裝人員在加氣時機動車輛必須熄火，駕乘人員必須離車并在安全區(qū)域等候；在加氣作業(yè)時站內嚴禁從事檢修車輛、敲擊鐵器等易產生火花的作業(yè)，非加氣站工作人員不得進行加氣卸氣作業(yè)；對新入站人員應進行不少于30個課時的三級安全教育培訓，經考試合格后，持壓力容器操作或氣瓶充裝證上崗；組織員工進行應急預案演練，進行安全及崗位操作規(guī)程、制度的學習、考試；對進站車輛的氣瓶檢查必須嚴格執(zhí)行，在氣瓶檢查中必須做好氣瓶充裝檢查的記錄，嚴格執(zhí)行氣瓶“七不充裝”規(guī)定。

LNG在兼?zhèn)銫NG的特點外，更具安全、高效、環(huán)保、經濟等多方面的優(yōu)勢。LNG的燃點為650℃，比汽、柴油的燃點高；LNG的爆炸極限為5％～15％，-106.7℃以上的LNG蒸氣比空氣輕，稍有泄露立即揮發(fā)飛散，很難形成遇火燃燒爆炸的濃度。因此，無論LNG，還是它的蒸氣都不會在一個不封閉的環(huán)境下爆炸。LNG的儲存壓力一般小于1.6MPa，遠低于CNG的儲存壓力，這樣就避免了CNG因采用高壓容器所帶來的潛在危險，同時也大大減輕了容器自身的重量。4結論

盡管LNG被認為是一種非常危險的燃料。但是，從LNG產業(yè)幾十年的發(fā)展歷史來看,LNG產業(yè)具有良好的安全記錄。但這并非說LNG就不危險，關鍵是能不能夠掌握LNG的特性和危險來源，是否按標準和規(guī)范去設計、施工、運行及管理。鑒于我國的LNG產業(yè)正在處于起步階段，對LNG某些深層次的技術問題研究不深，LNG安全檢查標準沒有制定，本文從LNG的物理特性出發(fā)，闡述了LNG的特點、安全連鎖保護，如何解決運輸

和儲存中的安全問題和低溫帶來的凍傷、窒息傷害問題等來自LNG潛在的危險，希望在今后的LNG運行中不會出現(xiàn)類似的危害。

參考文獻

1郭建新.加油（氣）站安全技術與管理.北京：中國石化出版社，201*.42中國石化銷售企業(yè)加氣站管理與技術高級研修班教材課件.201*.43《汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范》.[S].GB50156-201*201*

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擴展閱讀：LNG汽車加氣站的系統(tǒng)安全設計

淺談LNG汽車加氣站的系統(tǒng)安全設計

[摘要]加氣站的系統(tǒng)安全問題是嚴禁和科學的，是首要關注的問題，在此我們系統(tǒng)的談一下安全設計問題。[關鍵詞]lng汽車加氣站；安全設計

中圖分類號：te9文獻標識碼：a文章編號：1009-914x（201*）20-0638-02

液化天然氣lng的低溫深冷特性、易燃易爆特性以及站址周邊復雜的城市環(huán)境特征決定了它安全的重要性。安全意味著可以容忍的風險程度�！鞍踩�”是相對“風險”而言世界上沒有絕對安全的事物關注風險就是關注安全系統(tǒng)安全是指系統(tǒng)生命周期內可以容忍的風險程度。一個系統(tǒng)達到最佳的安全狀態(tài)在很大程度上取決于系統(tǒng)的安全設計安全設計是系統(tǒng)安全的基礎。安全設計即是分析人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境的不安全表現(xiàn)所帶來的危險性以及消除這些危險所采取的安全技術措施將系統(tǒng)的安全置于系統(tǒng)的設計階段。1.安全設計的幾點要性

1.1安全的重要性及系統(tǒng)安全的思想

液化天然氣（lng）的低溫深冷特性、易燃易爆特性以及站址周邊復雜的城市環(huán)境特征，決定了它安全的重要性。

安全意味著可以容忍的風險程度。“安全”是相對“風險”而言，世界上沒有絕對安全的事物，關注風險就是關注安全，系統(tǒng)安全是指系統(tǒng)生命周期內可以容忍的風險程度。1.2安全設計是系統(tǒng)安全的基礎

一個系統(tǒng)達到最佳的安全狀態(tài)，在很大程度上取決于系統(tǒng)的安全設計，安全設計是系統(tǒng)安全的基礎。

安全設計即是分析人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境的不安全表現(xiàn)所帶來的危險性以及消除這些危險所采取的安全技術措施，將系統(tǒng)的安全置于系統(tǒng)的設計階段。1.3參照ansi/nfpa52的必要性

美國lng管理的法律法規(guī)和技術標準自成體系，相對完善先進。美國消防協(xié)會（nfpa）制定的國家標準ansi/nfpa52《車輛燃料系統(tǒng)標準》中對lng加氣站的設計、選址、建造、安裝、維護、防火、安全等方面作了詳盡的規(guī)定。它具有先進性、科學性、合理性等特點。我國規(guī)范注重防火間距和防火設施的剛性規(guī)定，屬于一種被動的安全管理模式，且規(guī)定的防火間距往往過大，使得lng加氣站在寸土寸金、建筑物林立的城市環(huán)境中難以選址。

國家《標準化法》鼓勵采用國外先進標準，學習、消化、采用ansi/nfpa52，在我國lng加氣站建設中有著十分重要的意義。2、物物料和裝置的不安全狀態(tài)2.1物料的危險性

①低溫過冷危險特性。lng的儲存溫度為-162℃發(fā)生泄漏后會使所接觸的一些材料變脆致使管材、管件受損。過冷液體或氣體都會對人體產生低溫灼燒、凍傷等危害。

②火災、爆炸特性。泄漏后氣化的天然氣會在空氣中快速擴散。

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