從LNG事故淺談LNG站安全管理
作者：趙原偉 呂達 羅冬林
評論： 更新日期：2012年08月11日
表1 三聚酯(PIR)與聚氨酯PU的物性比較
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物性 | 單位 | 三聚酯PIR/技術(shù)參數(shù) | 聚氨酯Pu/技術(shù)參數(shù) | 測試標準 |
適用溫度范圍 | ℃ | -200℃～+120℃
(按照Cini 2.7.01標準) | -65℃～+80℃
按照SH3010-2000) | ? |
密度 | Kg/m3 | 40 | 38～40 | ASTM D1622 |
導(dǎo)熱系數(shù) | w/m·k | 0.0231(+40℃) | 0.027(常溫下) | 三聚酯按照ASTM C177標準，需要測試，160℃時的導(dǎo)熱系數(shù)，但聚氨酯未作此要求。 |
0.0218(+20℃) |
0.0212(+10℃) |
0.0205(0℃) |
0.0199(-10℃) |
0 0193(-20℃) |
0 0186(-30℃) |
0.0173(-50℃) |
0.0142(-100℃) |
0 0130(-120℃) |
0.0105(-160℃) |
吸水率 | % | ≤2.5 | ≤4 | ASTM C534 |
水蒸氣透濕率
(50%R·H) | g/(m2·h) | ≤0.8 | 聚氨酯未作要求 | ASTME96 |
抗壓強度 | kPa | 各方向≥200(23℃) | ≥150(常溫下) | ASTM D1621 |
各方向≥280(-165℃) |
線性熱膨脹系數(shù) | m/m·k | ≤70×10-6(23℃) | ≤140×10-6(23℃) | ASTM D696 |
氯離子含量 | PPm | ≤43.95 | 聚氨酯未作要求 | ASTM C871
Procedure 2 |
燃燒性能 | 火焰燃燒速率 | ? | 5 | 聚氨酯未作要求 | ASTME84 |
煙密度發(fā)散等級 | ? | 0 | 聚氨酯未作要求 | ASTME84 |
氧指數(shù) | % | ≥32，B1級 | ≥26但＜30；B2級 | GB8624 |
垂直燃燒 | ? | 三聚酯未作要求 | 平均燃燒時間≤20S
平均燃燒高度≤150mm | GB8333 |
煙密度 | ? | 三聚酯未作要求 | ≤50 | GB8627 |
3 急冷和水擊的危害
??? 急冷和水擊是由于LNG的低溫和液體特征引起的。急冷的結(jié)墨是撓曲現(xiàn)象。它是由于在管道的頂部和底部形成溫度梯度，導(dǎo)致管道在支架間撓曲，由于應(yīng)力高，撓曲現(xiàn)象可導(dǎo)致事故。水擊是由于閥門的快速關(guān)閉、開啟或停泵時產(chǎn)生一個瞬時的流體壓力，致使流體的流速突然發(fā)生改變而造成的。
??? 為避免類似事故產(chǎn)生我們主要采?。?/font>
??? 設(shè)計施工階段充分考慮LNG低溫性造成的管道收縮，采取合理的補償方式以及在合理的管段設(shè)置補償點；
??? 運行過程中嚴格執(zhí)行設(shè)備預(yù)冷制度，嚴禁熱態(tài)直接進液；
??? 低溫設(shè)備、管線采用低溫截止閥等行程較長類型閥門，避免開啟速度過快。
4 快速相變(冷爆炸)
??? 當LNG大量泄漏遇到水情況下(集液池中的雨水)，LNG的密度比水小，因此LNG浮在水面上，由于水與LNG間有非常高的熱傳遞速率，水與LNG間的接觸面激烈地蒸發(fā)，其蒸發(fā)速率達在0.18/(m2·s)，幾乎不受時間的影響，使得其接觸面壓力迅速升高發(fā)生冷爆炸。
??? 因此，雖然我們目前LNG都設(shè)置有消防水系統(tǒng)，只能用來滅儲罐周邊火災(zāi)、降溫或水幕墻隔離防止大量LNG擴散的功能。在場站管理中如遇到儲罐區(qū)大量的LNG泄漏，嚴禁用水直接噴淋到LNG或LNG蒸氣上。我們?nèi)粘９芾碇?，?yīng)加強員工教育，逐步改變員工一遇到火災(zāi)或燃氣泄漏就用水噴淋的思維定勢，應(yīng)分清情況，不同情況、不同地點采取不同的應(yīng)急措施。
5 低溫凍傷、低溫麻醉
??? LNG的溫度一般在-162℃左右，在LNG站接觸LNG低溫操作或者LNG發(fā)生泄漏時，由于其低溫性引發(fā)的人員低溫凍傷、低溫麻醉。當人體直接接觸時，皮膚表面會粘在低溫物體表面上。皮膚及皮膚以下組織凍結(jié)，很容易撕裂，并留下傷口。另外人體在低溫1O℃下待久后，就會有低溫麻醉的危險產(chǎn)生，LNG對人窒息的生理特征階段(氧氣的體積分數(shù))生理特征：
??? 第一階段——14%～21%脈搏增加，心跳加快，影響呼吸；第二階段——10%～14%? 判斷失誤，迅速疲勞，對疼痛失去知覺；第三階段——6%～10%惡心，嘔吐，虛脫，造成永久性腦部傷害；第四階段——＜6%痙攣，呼吸停止，死亡。
??? 在LNG站運行中，焊縫、閥門、法蘭和與儲罐壁連接管路等，是LNG容易發(fā)生泄漏的地方。因此，在日常LNG站運行操作中，一方面應(yīng)注意檢查焊縫、閥門、法蘭等處，盡量與這些關(guān)鍵位置保持一定的距離；另外在處理與低溫液體或蒸汽相接觸或接觸過的任何東西時，都應(yīng)戴上無吸收性、寬松、干燥的手套(PVC或皮革制成)和面罩或護目鏡等防護用具。
??? 以上幾種事故類型是LNG除具有天然氣其他陸質(zhì)外，特有可能的事故類型，在LNG站日常運行管理中，除應(yīng)掌握天然氣易燃易爆的特性外，還應(yīng)對LNG以上可能發(fā)生的事故機理熟悉，并能采取相應(yīng)的處理措施。
參考文獻
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