企業液化天然氣特性危害及安全管理培訓課件(76頁).ppt
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2023-11-09
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1、LNG安全管理,“崗前不安全教育培訓,等于謀殺”,“安全教育培訓主要內容”,LNG就是液化天然氣(Liquefied Natural Gas)的簡稱,是一種無色液體,主要成分是甲烷,可能還含有少量的乙烷、丙烷、氮等。其原料氣通常是天然氣或煤層氣。(GB/T19204-2003)19世紀英國物理學家邁克爾法拉第首次在實驗室制備LNG;1873年卡爾文林德制造了第一臺壓縮制冷設備;1917年美國西弗吉尼亞,第一座LNG試驗工作建成;1941年,美國俄亥俄州的克里夫蘭,第一座商業化LNG工廠建成;1959年世界上第一首液化天然氣運輸船“甲烷先鋒號”投入使用;至今,LNG貿易量已占世界出口天然氣總貿易2、量的27。,一、LNG簡史,一、LNG簡史,為什么要發展LNG?,能量密度大,便于儲存和運輸;儲運效率高,占地少,投資相對小;密度小,儲存壓力小,更加安全;組分純凈、燃燒完全、排放清潔;機動靈活,不受管網制約。,一、LNG簡史,1964年9月27日,阿爾及利亞的世界上第一座LNG工廠建成投產。同年,第一艘載著12000噸LNG的船駛往英國,標志著世界LNG貿易的開始。1970年,利比亞成為非洲第一個LNG生產與出口國,其目標市場是西班牙。文萊是亞洲第一個LNG生產國。全球 LNG市場發展自2005年以來已增加 20%,2008年的產值達到2400億美元,其貿易所占的比例已達到 29%。專家預計3、全球LNG年產量在2020年前超過5億噸,相當于7000億立方米。出口國家:印度尼西亞、阿爾及利亞、馬來西亞、文萊、澳大利亞、利比亞、卡塔爾、美國等國,年生產能力9000萬噸/以上;進口國家及地區:日本、法國、西班牙、比利時、土耳其、韓國、美國及中國臺灣、中國大陸等,一、LNG簡史,中國天然氣利用極為不平衡,天然氣在中國能源中的比重很小。盡管還沒有形成規模,但是LNG的特點決定LNG發展非常迅速。可以預見,在未來10-20年的時間內,LNG將成為中國天然氣市場的主力軍。2007年中國進口291萬噸LNG,2007年進口量是2006年進口量的3倍多。2008年1-12月,中國液化天然氣進口總量為4、3,336,405噸。2009年1-12月,中國液化天然氣進口總量為5,531,795噸。按照中國的LNG使用計劃,2020年國內生產能力將達到2400億立方米。,一、LNG簡史,一、LNG簡史,中國制造的第一艘液化天然氣(LNG)船,一、LNG簡史,LNG 供應鏈,天然氣采集,一、LNG簡史,LNG 供應鏈,液化基地:氣體處理裝置液化裝置LNG儲罐裝船設備,一、LNG簡史,LNG 供應鏈,LNG 低溫液化天然氣半掛槽車,一、LNG簡史,LNG 供應鏈,接收基地:卸氣設備LNG儲罐氣化設備,一、LNG簡史,LNG的生產,LNG的生產,LNG的生產分成:原料天然氣預處理、凈化、儲運及裝運等步驟。5、,一、LNG簡史,一、LNG簡史,LNG基本的物理特性,二、LNG 特性與危害,LNG 物理對比,二、LNG 特性與危害,二、LNG 特性與危害,二、LNG 特性與危害,火災危害,LNG 閃炎式火災 Flash FiresLNG 不斷氣化氣體溫度仍然較低,比空氣重可見的氣化范圍約相等于可燃燒范圍隨風向擴散不可用味覺測度LNG有否泄漏遇火種被點燃回燃至液態泄漏點形成 LNG 池狀式火災,-113oC!,二、LNG 特性與危害,火災危害,LNG 蒸氣團式爆炸Vapor Cloud Explosions,相對密封空間!,二、LNG 特性與危害,LNG 火災,與普通的火災有較大的差別,常用的救火方法可6、能會引至更大的火災,及造成人命損失最重要是造好預防措施,避免產生泄漏事故首先是先切斷泄漏,才撲滅火災必須設置適當的閥門,方便盡快切斷泄漏避免LNG可以儲定在兩個閥門之間由于LNG易于揮發,集液池的面積應盡量小,二、LNG 特性與危害,LNG 火災,應使用高倍數泡沫,以減少LNG的揮發及著火的機會如在集液池內LNG發生火災,切勿用水救火,應防止火勢漫延。消防用水應盡量避免流進集液池LNG儲罐附近的火災,在間距以外的,除特別大火外,不會對儲罐造成嚴重的影響。但要特別留意儲罐的支撐,二、LNG 特性與危害,二、LNG 特性與危害,物理爆炸,大量的 LNG 泄漏在水面上LNG 接觸水面吸熱后高速膨脹,7、導致物理爆炸(RapidPhase ransition)遇沒有被點燃,爆炸只會是局部性,影響較少,二、LNG 特性與危害,冷凍危害&窒息危害,LNG 氣化后體積等于液體的600倍氣化云霧團內空氣含量較低,產生窒息危害冷凍危害 皮膚和呼吸系統凍傷,呼吸困難,體溫降低,二、LNG 特性與危害,低溫:由于液化天然氣在泄漏或意外排放中,以致蒸發轉化為天然氣時,其溫度還處于低溫的狀態,天然氣的低溫溫度及危險性,會使外圍相關設備遇冷收縮、變脆性或斷裂,從而損壞設備做成更大的破壞或洩漏。其低溫之溫度,也會使外圍的操作者,造成皮膚和呼吸系統低溫灼傷及身體溫度過低后果。,二、LNG 特性與危害,二、LNG 特性8、與危害,LNG蒸氣云擴散圖片,二、LNG 特性與危害,LNG站安全設計概念,法例/標準,關鍵安全條件(Critical Safety Conditions),三、LNG站安全設計標準,防止及控制LNG泄漏,須要有防止和控制LNG泄漏的措施,以保護周邊的重要設施,建構筑物和給排水系統圍堰最少體積為 V:V=單罐容量(當圍堰內只設單罐)V=單一最大罐容量(當圍堰內設多于一個儲罐,以及圍堰內有設置防止因低溫或火災影響鄰罐泄漏的裝置)V=所有儲罐總容量(當圍堰內設多于一個儲罐,以及圍堰內沒有設置防止因低溫或火災影響鄰罐泄漏的裝置)應禁止使用密閉式的排水系統,三、LNG站安全設計標準,消防系統,LNG站9、所有設施均必須配置相關消防系統。相關消防系統的保護程度必須由防火工程原理,現場條件,LNG設施的危害性和對周邊相鄰設施的危害性綜合考慮和評估來確定。,三、LNG站安全設計標準,消防系統,評估必須包括以下事項:監測與控制LNG,易燃冷媒和可燃氣體的火災和泄漏的設備的種類、數量和位置。火災對LNG設施和建構筑物產生不利影響的有效保護方法消防水系統滅火和火災控制設備能自動啟動緊急停止裝置的探頭的種類和位置個人防護裝置,三、LNG站安全設計標準,火災與泄漏控制,根據防火工程原理評估的結果,在潛在泄漏與發生火災的地點必須有適當的監測系統。監測系統如:低溫報警系統、可燃氣體報警系統和消防報警系統,必須落實10、維護保養計劃!,三、LNG站安全設計標準,緊急停止裝置,LNG設施須要配備緊急停止裝置。其功能必須包括:隔離或切斷LNG、易燃液體、易燃冷媒或可燃氣體的供應源。停止相關設備的功能緊急停止裝置應該為失效安全型。手動啟動裝置最少與其控制的設備距15米。啟動裝置須有正確及清晰的標示。,三、LNG站安全設計標準,安全距離,儲罐安全距離儲罐總容量大于265立方米,圍堰邊緣或罐區排水系統與建構筑物最少距離為:儲罐的0.7倍但不能少于30米(表 2.2.4.1)儲罐總容量大于265立方米,儲罐之間的最少距離為:相鄰儲罐直徑之和的1/4但不能少于1.5米,三、LNG站安全設計標準,安全距離,氣化器安全距離氣化11、器自帶熱源:15米(距圍堰,易燃液體及其儲存,處理和管道設施)氣化器不帶熱源或自然氣化器:可設于圍堰內生產設施安全距離生產設施內有 LNG,冷媒,可燃液體/氣體:15米(距明火源,控制室和建構筑物),三、LNG站安全設計標準,安全距離,LNG 裝卸安全距離LNG 卸車連接點:15米(距明火源,生產設備,儲罐等重要設備),三、LNG站安全設計標準,1、LNG加氣站的基礎知識 工藝流程,LNG加氣站主要工藝流程一般包括卸車流程、升壓流程、加氣流程以及卸壓流程等四部分。站內主要危險區域是低溫儲罐區、低溫泵罐區、加氣區及輸氣管線。,三、LNG站安全設計標準,1、LNG加氣站的基礎知識 工藝流程,三、L12、NG站安全設計標準,安全生產,人人有責,全站員工必須堅持華潤燃氣“安全第一,預防為主、以人為本、關愛生命”的安全方針。LNG場站安全管理的基本要求:1)防止LNG泄漏與空氣形成可燃的爆炸性混合物;2)在儲罐區、氣化區、卸車臺等可能產生天然氣泄漏的區域均設置可燃氣體濃度監測報警裝置;3)消除引發燃燒、爆炸的基本條件,按規范要求對LNG工藝系統與設備進行消防保護;4)防止LNG設備超壓運作和超壓排放;5)防止LNG的低溫特性和巨大的溫差對工藝系統的危害及對操作人員的冷灼傷。,四、LNG場站的安全運營(基本要求),四、LNG場站的安全運營,四、LNG場站的安全運營(管理措施),四、LNG場站的安全運13、營(事故處理及預防),四、LNG場站的安全運營(事故處理及預防),四、LNG場站的安全運營(事故處理及預防),四、LNG場站的安全運營(事故處理及預防),四、LNG場站的安全運營(事故處理及預防),四、LNG場站的安全運營(勞動防護),四、LNG場站的安全運營(卸車操作),注意事項(一)槽車站內速度不超過5Km/hr;(二)槽車罐充裝壓力(增壓器壓力)控制在0.6Mpa10%;(三)儲罐內壓力嚴禁超限高于0.4 Mpa;(四)下列情況下不得卸車:(1)站內有動火作業;(2)雷雨天氣;(3)站內有漏氣現象;(4)站內其他不安全因素;(五)槽車無安全保護設施不得進入站區(防火帽、接地鏈等);(六)14、卸車期間不得移動車輛、維護保養車輛;(七)卸車期間必須有人職守巡查;(八)防止漏液凍傷;(九)有其他重大危險情況按應急方案處理。,四、LNG場站的安全運營(卸車注意事項),四、LNG場站的安全運營(加液作業),加液注意事項,四、LNG場站的安全運營(加液作業注意事項),四、LNG場站的安全運營(卸車注意事項),五、LNG事故案例分析,五、LNG事故案例分析,紐約(美國)1973,工作人員懷疑 LNG 儲罐有輕微泄漏用氮氣把 LNG 儲罐清空,然后用抽風機保持空氣流通,發現裂縫并需要修保。工作持續了10個月,聚脂薄膜和聚氨酯保溫物料被不名火源點燃,溫度和壓力提高,引至罐頂移位塌下。造成37名罐內15、工人死亡。,五、LNG事故案例分析,紐約(美國)1973,原因:相信是由于工人沒有按工作程序使用防爆工具和清潔設備發生火花點燃聚脂薄膜。,工作許可證制度,密閉空間工作風險評估,五、LNG事故案例分析,斯克基達(阿爾及利亞)2004,可燃氣體泄漏,被高壓蒸氣鍋爐房抽風機吸進鍋爐房可燃氣體在鍋爐內被點燃,發生爆炸連帶周邊的泄漏點也發生爆炸(儲罐沒有受到影響)造成27人死亡,56人受傷,五、LNG事故案例分析,五、LNG事故案例分析,徐州LNG站事故,2月8日晚19時07分,江蘇徐州市二環西路北首沈場立交橋西南側的加氣站儲氣罐發生泄露引發大火。徐州消防支隊先后出動15輛消防車、80余名官兵趕往現場處16、置火情。8日晚19時50分,20余米高的火勢被成功控制。9日下午15時50左右,記者在大火現場依然看到碩大的儲氣罐還不時冒起一人多高的火苗,加氣站周圍沿銅沛路口、二環北路口、黃河北路口等地方依然拉著警戒線,數輛消防車停在火場附近,數十名消防官兵仍然在緊張地降溫滅火。直到下午16時30分左右,氣罐周圍不時冒起的零星火苗被消防隊員成功撲滅,排除了隱患。,五、LNG事故案例分析,9日下午3點半,消防隊員在焦黑的氣罐底部處理著不時冒出的火苗,五、LNG事故案例分析,大火起因分析1.燃燒區域集中在LNG 貯罐底部的閥門管道區域2.大火從8日19時07分開始,9日16時30分撲滅,歷時21小時20分鐘,最17、高火焰高度達到20余米。分析:在LNG 貯罐區域著火應有兩個條件,一是泄漏,二是點火源,從現場情況可知,失火前,貯罐底部區域出現LNG 泄漏,但是沒有天然氣泄漏報警。因貯罐底部區域內不存在明火及非防爆電氣,所以點火源可能是外來的火種,當時正值正月初六,居民燃放的煙花炮竹是可能的外來火種。外來火種點燃了貯罐底部泄漏的天然氣,引發大火。,五、LNG事故案例分析,五、LNG事故案例分析,3.LNG 貯罐底部管路系統中有多組“法蘭聯接”件,它是LNG 站中最大的泄漏點,尤其在火災情況下,更容易發生泄漏,這是徐州火災中,有大量LNG 流出助長火勢的重要原因。管路系統采用焊接的聯接方式就不會存在法蘭聯接件18、泄漏的隱患。4.貯罐的自增壓器也存在泄漏的隱患,應當與貯罐保護一定的距離,不要直接放在貯罐下部。,管路系統大量采用易泄漏的“法蘭聯接件”,五、LNG事故案例分析,事故時間:2009年12月4號清晨6時35分左右。事故地點:滬陜高速公路陜西商洛市商州區楊斜鎮境內。事故簡述:一輛裝運著19噸LNG的槽車與前面行駛的一輛拉煤半掛貨車發生追尾后起火燃燒,事故造成槽車駕駛室內兩人當場死亡。消防官兵用30小時才將LNG的燃燒險情徹底排除。,五、LNG事故案例分析,消防官兵隔半個小時向LNG儲罐噴水一次以降低罐體溫度,五、LNG事故案例分析,打開尾部閥門開始大范圍排放氣,五、LNG事故案例分析,事故分析:西19、商高速公路由北向南落差較大,沿途大陡坡路段一直持續到商州區楊斜鎮附近,總長度達14公里。其間還有彎道較多長度為4.7公里的秦嶺隧道,對路況不熟悉的大型超載車輛進入秦嶺隧道后,一路高速下山,其間頻繁使用剎車,造成剎車片發熱失靈后出現機械故障,導致車輛失控而引發交通事故。另外車輛在冬季違規使用剎車噴淋,造成路面在零下10左右的氣溫下結冰,導致正常行駛的車輛出現打滑、失控現象,進而發生交通事故。,五、LNG事故案例分析,1、事故簡介2009年2月6日12點,上海洋山深水港LNG接收站工程在進行中間介質氣化器在調試過程中發生爆炸事故,導致1人死亡,16人受傷,其中3人骨折,傷勢較重。小洋山這條管道是上20、海第三條天然氣輸送的管道,在進行管道試壓的過程當中,原來設計是15.6MPa,當壓力升到12.3 MPa的時候發生撕裂性爆炸,造成1人死亡,15人受傷,死者屬十四化建人員。事故發生時,上海液化天然氣公司小洋山西門堂LNG管道在做氣密性試壓,當施工方往管道內注入空氣時,中間介質氣化器突然發生爆裂和坍塌,超過500平方米范圍內的管道被炸壞,一時間碎石塊飛出幾十米遠,正在現場施工的許多工人在毫無防備之下,被飛起的石塊和金屬片砸傷。事故導致一名工人身亡,15人受傷,其中2人傷勢較重。,五、LNG事故案例分析,五、LNG事故案例分析,五、LNG事故案例分析,2、原因分析:1)技術原因 管道斷口位于法蘭根21、部,斷面較為整齊,距離焊縫34cm(如上圖所示),經過對焊接情況、法蘭材質和制造情況、設計和試壓參數進行進一步的分析,焊縫存在質量問題。2)管理原因 沒有遵守氣密試驗程序,比如連續加壓,直接引入系統內14bar的高壓空氣進入氣化器沒有在1/3設計壓力時進行過泄漏性檢查。試壓隔離方案不合理,沒有劃出安全范圍,做好警示標志,在爆炸沖擊波的影響范圍內有臨建營地和施工人員。相關規范明確規定:試壓時除了試壓和檢查人員,其他人員不能入內。然而施工單位在試壓時沒有組織位于爆炸沖擊波影響范圍的人員撤離至安全地帶,并且為了保證保冷施工的繼續進行,還組織工人在設備管道周邊作業搭設腳手架。,五、LNG事故案例分析,2014年8月29日,貴溪公司LNG站3號LNG低溫儲罐出現儲罐泄漏,溪公司立即啟動應急預案進行處置,事件未造成天然氣大量泄漏。應急過程:1、2014年8月29日7點5分,場站值班人員發現3號LNG儲罐異常。2、7點23分發現儲罐底部真空吸管底部有可燃氣體濃度,初步判斷是內膽泄漏,進入絕熱層。3、啟動應急預案,開始導罐,導罐過程中冒汗情況加劇。,五、LNG事故案例分析,五、LNG事故案例分析,五、LNG事故案例分析,感謝您的聆聽,“崗前不安全教育培訓,等于謀殺”,