安全管理论文液化天然气泄漏与扩散的安全性分析.doc

此材料由网络搜集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。材料共分享，我们负责传递知识。平安治理论文液化天然气泄漏与扩散的平安性分析    摘要：能源供应紧张的现状，使得我国的LNG进口量快速增长，LNG接收终端和港口设备可能发生LNG溢出的危险性及破坏性也备受关注。为此，介绍了我国LNG进口和终端建立情况，结合国内外LNG 泄漏与扩散的试验和模拟，对可能发生的LNG船舶碰撞危害性、LNG泄露的扩散和火灾危险性等方面研究进展了综述和分析，并对其中的不确定性征询题进展了讨论，给出了进展LNG风险评价的建议。关键词：液化天然气 终端 泄露 扩散 风险 评价 平安性 建议我国目前已在珠江三角洲、长江三角洲和福建开始建立LNG 工程1，可以预见，今后数年内，LNG在我国将被广泛应用于工业和民用的各个领域。LNG接收终端码头根本都设置在工业兴隆、人口密集的沿海地区，天然气需求的不断增长使LNG运输船舶的数量、航行往来次数以及运输数量都不断增加，出现意外溢出的可能性也随之增大，对四周工业及居民的危险性也相应增加。自美国“9ll”事件后，人们对危险品或可燃物资的侵袭可能对公众和财产平安造成的损害越来越关注。因此，从公众财产平安以及地区、能源可靠性的角度来看，对LNG泄漏危害性进展分析，制定并采取确保LNG接收站和LNG运输平安可靠的措施特别必要。一、LNG溢出后潜在的危害性分析1LNG漏泄的主要危害性甲烷是一种低毒性的窒息性气体。大量LNG从LNG货舱的破损口溢出后开始气化。假设没有遇到点火源，则空气中甲烷的浓度可能会特别高，从而对船上的船员、应急人员或者其他可能暴露于正在膨胀扩散的LNG 气团中的人员造成窒息危害。而且超低温的LNG可能会对溢出区域附近的人员和设备产生威胁。液态LNG接触到皮肤会造成低温灼伤。同时低温LNG可能关于钢构造和一般船舶的构造连接件，如焊接等具有破坏性的阻碍。所LNG船舱破损或者接收终端发生泄漏后，按照船舶装载负荷和位置的不同，可以预期LNG将通过破损口溢出到水面或陆地上。必需要熟悉LNG的根本物性和危害性，研究降低潜在液化天然气溢出的危害性，正确进展人身平安防护。以LNG溢出有可能降低运输船舶的构造完好性并损坏其他设备。LNG气化与空气构成爆炸性混合物，爆炸下限为3.66.5 (体积分数，下同)，爆炸上限为1317 ，其火灾的爆炸危险性大，火焰温度高、辐射热强，最大爆炸压力0.68 MPa，易构成大面积火灾。一般来说，气体的燃烧和爆炸可产生热负荷和压力负荷。通常用火灾所造成的热辐射损害的等级来建立火灾危险区。关于热负荷，美国国家防火协会推荐用5 kW/m 的热通量值来制定人员的防火间隔。在此范围内，穿着适当工作服的人员紧急操作持续几分钟时而不造成损害2。火灾热辐射不同损害的等级显示在表1中。表1 热辐射在通常情况下的损害等级4事故热通量*（kW/m2)损害类型35.0-37.5关于工艺设备包括钢罐、化学工艺设备，或者机器的损害25.0在无明火和不确定长期暴露的情况下点燃木头所需要的最小能量18.0-20.0暴露的塑料电缆绝缘层退化12.5-15.0有明火时点燃木头所需要的最小能量；融化塑料管道5.0同意员工穿着适当工作服的情况下紧急操作持续几分钟注：事故热通量值基于平均暴露时间为10 min天然气燃烧通常以较低的速度扩展，在正常条件下不会产生大的超压。被引燃的蒸气云将引起蒸气回烧到溢出源，这通常被称作“燃烧火球”，通常它产生相对较低的压力，因此对建筑物造成压力损害相对较低。但在某些条件下如蒸气云流淌扩散时湍流严峻，或者四周遇到了阻碍，或者遇到了高压火源，燃烧速度就可能会出现快速加速3，从而导致超压。再者应该考虑LNG快速相变的危害 当较热液体和较冷液体之间的温差足以驱动冷液体迅速到达其过热极限的时候，就会出现快速相变，从而引起冷液体自发的快速沸腾。当低温的LNG 和一种热液体(比方水)接触而被突然加热的时候，就可能出现LNG的快速沸腾气化现象，导致部分超压释放。这种现象的阻碍将会局限在溢出源附近，会对设备和构筑物造成广泛的损害。2船舶碰撞损坏分析目前，关于运输船舱意外损坏引起LNG扩散以及溢出扩散的危险性，都仅仅是一般性的推理分析。由于LNG运输船舶设计和目前LNG运输平安治理的结合，已经使LNG发生意外的可能性降低到了特别低的程度5。在过去的40多年中关于损坏或溢出的历史记录和信息都特别少见。其良好的平安记录，特别大程度上得益于LNG船的双层构造6。目前特别多使用中的LNG气轮都采纳Moss球形舱。除了Moss气舱外，其他LNG气轮都设计成棱形的、衬有隔膜的气舱。按照与LNG船舶类似的双层船壳油轮撞击的有限元模型，Ammerman7 可能出船损坏的程度和撞击孔径的大小。碰撞事故所造成损坏的严峻程度取决于撞击部位、船舶的相对速度和撞击相对位置和采取的缓冲或预防系统等。由于LNG船舶中附加了隔离层和三级保护壳，因此要有特别深的穿透才能造成LNG船舱损坏。Ammerman指出，只有当大型气轮的撞击速度超过56节的时候，被撞气轮的内舱壳才会被撞穿。关于游艇一类的小型船只，其动能通常缺乏以穿透双层船壳气轮的内舱壳。而且双层船壳的被穿透的时候，穿透的长度必须到达3m左右，内舱壳上才会被撞出缺口。