液化天然氣儲運風險及研究現狀

1、液化   氣本身危險性
　　液化   氣從液態氣化成氣態后體積長可增625倍，   氣燃點為538℃，在空氣中的可燃   為5.3%~15%。液化   氣的危險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低溫時氣態   氣可導致低合金碳鋼出現脆性破裂。超低溫液體接觸設備、管道等可因局部冷卻的過度熱效應而使其自發破裂、喪失延展性，危及設備管道穩定性。所以有   預防低溫下材料脆性斷裂。③超低溫損傷裸露人員，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。若缺乏保護措施，人體處于10℃以下時間太久就會出現麻醉風險，體溫逐漸降低，還會表現為生理功能障礙和智力下降，嚴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   氣體積分數>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，發現異常時已經太晚。
　　2、儲運風險
　　液化   氣儲運風險主要在于以下幾個方面：①再液化   氣輸送、儲備、供氣等任一個環節中發生泄露后，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生爆炸。②操作設備、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   氣泄露當時氣化率非常高，在一段時間后基本穩定，會在地面形成液流。如果缺乏維護措施就會不斷擴散，易遇火燃燒。④全包容式低溫儲罐內壁若不嚴，也會發生泄露而滲入保溫層，維修時若對罐內、保溫層   氣置換不充分可引起火災爆炸。⑤事故狀態下設備   泄放設施所排放的   氣遇火可導致火災。爆炸危險范圍內若電氣維護不良也可引起火花、高溫而引發火災事故。還有液化   氣雖然儲存在絕熱罐內，但外界能量傳入也可能引起液化   氣蒸發，要嚴格控制儲罐內蒸發率，避免儲罐內溫度和壓力升高導致罐體破裂。⑥液化   氣在卸入儲罐內時，若進入部分   氣與已有   氣兩者成分組成和溫度不相容，需要謹慎選擇進料方式，避免發生危險。液化   在儲罐內長期儲存時會有部分組分優先蒸發，引發翻滾事件，繼而使得罐內液化   氣蒸發，增加罐內壓力。罐內翻滾事件指的是不同密度的兩層液化   氣在罐內上下翻動，瞬間產生氣化，是一個劇烈蒸發過程。翻滾事件時罐內液化   氣氣化量將增加10~50倍，罐內氣壓也會因此急劇上升至   壓力以上，也稱為超壓現象。此時   閥若不能及時減壓就會導致貯存槽破裂、物料泄露，傷及人員和環境。如果儲罐內儲存的液化   氣分層顯效顯著，上層物質具有   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，還能使得下層物質處在過飽和狀態。但是，若罐內的上層物質的密度比下層高，那么下層物質就會上升、蒸發。在操作不同密度液化   氣儲存時   采取的預防措施，避免不利后果。
　　有關翻滾現象可根據其形成原因劃分為兩類：(1)在長期儲存時液化   氣中較輕組分先蒸發，自發形成翻滾；(2)儲罐內原有的液化   氣與新充裝的   氣溫度、密度不同，發生翻滾現象。一般連續生產的儲配站所發生的翻滾事件多為   類。翻滾時間、翻滾量與兩層   氣密度差有關。密度差大時翻滾時間長、能量積蓄多，此時   在翻滾時間之前控制兩層物料之間熱量及物質的傳遞，避免分層。若密度差較小則會很快翻滾，但不嚴重。
　　液化   氣儲配站儲存液化   氣，在供氣源故障時將儲存的   氣氣化輸出，一般儲配站供氣能力設計在連續供給10天用量，所以液化   氣儲配站內的液化   氣可能不會長期使用。這些儲罐內的液化   氣持續性長時間處于靜置狀態，可能會存在多個液相層，下層物質密度大于上層，外界熱量傳入罐內后，這些液相層自發傳熱、傳質，下層物質吸收上層傳導來的熱量后處于過熱狀態。液相層密度達到翻滾值后可產生大量氣體使得罐內壓力升高而翻滾。
　　液化   氣儲運事故并不少見，   俄亥俄州的一個調峰站在1944年就發生過液化   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儲罐交接檢驗時發現罐底有一道裂縫，維修者只是對其進行簡單修補便再次使用；②未采用泄壓措施，儲罐內壓力積累至爆炸；③罐體材料為3.5%鎳鋼，不適合低溫作業。意大利的一個液化   氣終端接收站在1971年也發生過翻滾事件。瞬間產生的液化   氣蒸發氣體使得罐內壓力達57.3KPa以上，8個   閥都被打開，   高壓力達到94.7KPa。經過1個多小時后蒸氣以正常放散途徑高速排放至壓力達到24.5KPa后恢復正常。事故后損失液化   氣181多噸。該起事故原因在于：①充裝液化   氣密度大于罐內密度，而且密度差達到3.8kg/h，出現分層；②新充裝的液化   氣溫度高于罐內溫度，溫差在4K以上，傳入的熱量讓上下層混合；③充裝量遠大于罐內存液量；④充裝時間偏短；⑤翻滾發生前控制閥故障導致罐內壓力降低，也使得上層蒸發量增加，   兩層混合。這些有關液化   氣事故都具有危害性大的特點，其危險性也主要表現在泄露后引起火災、爆炸以及儲罐翻滾爆炸等。
　　3、儲運風險評價
　　風險評價(   性評價)，   評價定義為：以實現系統、工程   作為目的，以系統工程原理與方法識別和分析工程系統中所存在的因素、危險等，判斷系統、工程出現事故、職業危害的可能性，并提出   對策，為工程系統   制定防范措施提供依據。風險評價的目的在于尋找和預測該系統工程中可能存在的不利因素因素和潛在的危險、危險程度等，提出可行性對策，以期   大限速減少事故發生率。
　　風險評價   步就是要找出危險源，辨識危險性，危險源可分為兩類：①   類危險源：生產中能量源、能量載體、生產或儲存危險物質容器或場所，例如液化   氣儲運過程中的液化   氣、儲罐等；②   類危險源：為危險源   運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源，如材料缺陷、設計缺陷、外力破壞等。前者是事故發生前提，決定了事故嚴重程度。后者是   類危險源引起事故的條件，決定了事故發生概率大小。事故危險性與技術水平、人員素質等有關。   步就是辨識危險源是哪些，辨識危險源時部分潛在危險源需要經過分析判斷，   先要確定危險源種類，其次要預測有可能發生的事故，   后分析事故發生的   條件，考量所用設備的性、以及采取的   預防措施以及應急措施的可行性等。
　　4、常用的風險評價方法
　　①定性評價：顧名思義，就是用直觀判斷結合經驗來定性來詳細分析系統工程中所用工藝方案、設施、設備、操作環節、操作人員、管理模式等狀況，分析所得結果也是一些定性指標，如是否達到   指標、事故類別等，常用的方法包括   檢查表、現場詢問觀察、因素圖分析、事故發展分析、條件危險性、故障類型分析等。②定量評價：與定性評價不太，定量要在大量實驗分析所得結果和事故統計分析的基礎上，總結評價指標，建立規律模型，對系統工程中所用工藝方案、設施、設備、操作環節、造作人員、管理模式等進行計算得出定量指標，如事故傷害范圍、發生概率、危險性、事故因素、事故關聯度等。③其他評價方法：根據邏輯推理過程還可分為演繹推理評價、歸納推理評價法。前者是從結果推測原因，也就是從事故結果往前推論，總結事故發生的   因素以及相關因素，從而找出導致事故的危險因素。后者是從事故原因推理結果，從基本危險和因素推斷事故發生。
　　5、儲運風險現狀
　　目前，我國對液化   氣儲存系統的風險評價已經做了很多，有人以故障樹法分析液化   氣儲罐泄漏燃燒爆炸風險性，并總結出液化   氣泄漏爆炸時的濃度要求。泄漏后的   氣爆炸濃度是經過積累而成的，在發生泄漏后若能維持局部通風良好就能起到預防作用。還有人分析了附件液化   氣輸氣干線工程特點，發現了   氣管線危險源分布特點，并根據的規范設計及標準，針對工程條件，建立故障樹風險分析，以評分法評估了泄漏風險，總結出了降低泄漏風險的措施，了勞動者的   。