LNG相關(guān)的危險因素
LNG的危險因素是與其獨特的屬性相關(guān)的,對于與LNG獨特的理化特性相關(guān)的LNG的安全性方面需要客服兩種不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^點:即或是對于LNG的危險性缺乏足夠的認(rèn)識,單純的基于幾十年來LNG工業(yè)良好的安全記錄而忽視LNG的危險性一面,盲目忽視LNG廠站裝置及儲運過程的安全因素,將LNG的安全性絕對化;另外一種觀點則走到另一個極端,認(rèn)為LNG十分危險,單純的基于廠站能量儲存密度爆炸當(dāng)量的考慮而不加分析地認(rèn)為任何大型的LNG項目都是對自身及周邊安全性的嚴(yán)重威脅。
其實這兩種觀點都有些失之偏頗,通過以下的一些短片希望大家能對LNG有更加全面的認(rèn)識,能夠看到LNG的完整畫面。
燃燒特性:
無畏派:LNG使香煙熄滅
慎微派:LNG的蒸發(fā)氣被點燃
蘋果派:其實這兩段視頻都是真實的,但是又都僅反映了LNG的部分特性:即LNG液體不會燃燒或爆炸,但LNG蒸發(fā)氣可以燃燒及爆燃;此外,天然氣的點燃溫度約為538℃,而作為對比,汽油的著火點溫度約為310℃,即從著火溫度的角度來看,LNG的蒸發(fā)氣相比較汽油的確更加難以點燃。
低溫特性:
無畏派:快速的手接觸
(此視屏為慢鏡頭,切勿模仿!)
慎微派:低溫令玫瑰化為齏粉
蘋果派:手浸入LNG得嘗試我們不建議大家模仿。對于LNG裝卸等可能直接接觸LNG的從業(yè)人員,我們建議穿著低溫防護(hù)服及低溫防護(hù)手套(棉質(zhì)手套會因為吸水性造成接觸到低溫介質(zhì)時粘結(jié)皮膚),我們會在LNG裝置的PPE部分對此進(jìn)行更為詳細(xì)的介紹。以下是一起LNG廠站的低溫凍傷引起的事故介紹。
1977年3月阿爾及利亞出口終端的Camel LNG工廠[1],一名工人在一地下LNG儲罐罐頂操作一裝料管線上的手動閥門時,閥門閥體忽然破裂,大量LNG噴涌而出,該名員工因直接接觸LNG當(dāng)即凍傷身亡,而此時船上及陸上控制室的工作人員均未意識到事故發(fā)生,直至負(fù)責(zé)裝船的工作人員目視發(fā)現(xiàn)“白色蒸氣云”向自己飄來,才緊急撤下管線,靠船撤離。所幸事故中LNG蒸氣云未被點燃。[2]蘋果派:該起事故是已知的最早報道的LNG廠站裝置中因直接接觸LNG而導(dǎo)致的傷亡事故。該事故的肇事閥門為鑄鋁材質(zhì),而當(dāng)下及近年來的閥門材質(zhì)均已改為不銹鋼材質(zhì)。因材質(zhì)導(dǎo)致的LNG大量泄漏的事故已鮮有發(fā)生;適當(dāng)?shù)牟僮魅藛T個人防護(hù)用品(PPE)及嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程完全可以杜絕LNG的凍傷事故。
以下簡要的概括一些在生產(chǎn)實踐中會用到的LNG相關(guān)的安全要點:
LNG為低溫介質(zhì),皮膚直接接觸會造成低溫灼傷;
LNG與地面或是水面接觸會造成快速蒸發(fā),其蒸氣會成為潛在火災(zāi)的重要危險源;
LNG沸騰池會產(chǎn)生沸點溫度的低溫蒸氣,其比空氣重(比重約為1.5);當(dāng)與空氣混合后溫度會升高,當(dāng)溫度高于約-113℃時,其蒸氣比空氣輕。該溫度為蒸氣溫度的一個分界點;
當(dāng)相對濕度高于55%時,可見的LNG蒸氣云的燃?xì)鉂舛韧ǔ^燃燒下限(LFL),這也可以作為可燃蒸氣云范圍的一個直接的表征;
LNG的能量密度較汽油高約10%以上,而LNG火焰的溫度相對較高;
LNG液體不會燃燒或爆炸,但LNG蒸發(fā)氣可以燃燒及爆燃;
LNG蒸發(fā)氣(主要為甲烷)的燃燒下限為5%,較汽油(1%)及原油(0.7%)高;
LNG池火燃燒速度較長鏈烷烴更快,因而火焰更高,但是持續(xù)時間更短;
LNG池火相對少煙,但是輻射熱量較更重的烴類更高,如較汽油高57%(220kw/m2相對比汽油為140kw/m2);大型LNG池火會產(chǎn)生更多的煙,因而熱輻射強度會下降;
化學(xué)干粉是撲滅LNG火災(zāi)的唯一方法,泡沫能夠延緩火災(zāi)速度,但是不會阻止LNG蒸發(fā)及蒸氣云形成。因而控制燃燒比熄滅火災(zāi)更加安全,完全燃盡會避免延遲點燃閃火;
而LNG裝置中的泄漏會引入收集池,因而池火多發(fā)生在收集池等位置。
對于與LNG獨特的理化特性相關(guān)的LNG的安全性,需要全面辯證的看待:首先LNG具有低溫凍傷、蒸發(fā)氣燃燒爆炸(受限空間)及人體窒息等直接危害;同時LNG工業(yè)又具有數(shù)十年安全運行的實踐經(jīng)驗,對其危險性實踐中有成熟可靠的控制手段。因此對于LNG的危險性,既不可盲目輕視,亦不能因噎廢食,需要科學(xué)辯證的同時看到硬幣的兩個面。