李 靖

(青島新紀元能源安全技術(shù)有限公司，山東 青島 266071)

某LNG加氣與加油合建站風(fēng)險評估研究

李 靖

(青島新紀元能源安全技術(shù)有限公司，山東 青島 266071)

針對某擬建LNG加氣與加油合建站，對生產(chǎn)過程中存在的風(fēng)險進行分析，識別出項目存在的主要危險有害因素；危險度評價結(jié)果表明LNG儲罐屬高度危險， LNG泵、LNG加氣機、BOG緩沖罐屬中度危險；采用火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價法對LNG儲罐區(qū)進行定量評價，結(jié)果表明若儲罐發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故，半徑為30.7m暴露區(qū)域內(nèi)的設(shè)備、設(shè)施將遭到破壞。采用事故后果模擬分析對LNG儲罐區(qū)火災(zāi)爆炸事故進行定量評價，結(jié)果表明LNG儲罐發(fā)生爆炸，將造成液化天然氣儲罐附近23.8m范圍內(nèi)的設(shè)備破壞，40.4m范圍內(nèi)人員傷亡。

LNG加氣與加油合建站；危險有害因素；火災(zāi)；爆炸

1 引言

液化天然氣(LNG)是一種清潔高效的能源[1]。LNG加氣站發(fā)展迅速，截至2015年底我國在營LNG加氣站約有2600余座，其中許多為加油加氣合建站。加油加氣站具有易燃、易爆的特點，多分布在市區(qū)、城鎮(zhèn)中心和交通要道附件，車輛進出頻繁，一旦發(fā)生事故將對人員及財產(chǎn)造成重大的傷害[2]。2009年鄭州一加氣站發(fā)生爆炸，造成1人死亡，3人受傷。因此在建站之前采用合適的評價方法，對加氣與加油站進行系統(tǒng)科學(xué)的風(fēng)險評估，辨識與分析其潛在的危險有害因素，預(yù)測發(fā)生事故的可能性及其嚴重程度，提出科學(xué)、合理、可行的安全對策措施建議，對預(yù)防事故的發(fā)生具有重要的意義。

2 項目概況

該項目為LNG加氣與加油合建站，其中加油站已建成投用。加油站內(nèi)有站房1座，加油罩棚1座，設(shè)置固定式雙槍加油機6臺，埋地臥式油罐5個，單罐容量均為20m3，其中汽油罐3個，柴油罐2個。該項目利用加油站原有站房不再新建；主要構(gòu)筑物包括加氣島2個、儲罐圍堰1個、儲罐基礎(chǔ)1個、泵撬基礎(chǔ)1個等；主要設(shè)備設(shè)施有LNG單槍加氣機2臺，60m3臥式LNG儲罐1個，LNG低溫單泵橇1臺，BOG回收橇1臺和放空立管1座。

3 危險、有害因素辨識

3.1 危險、有害因素辨識

該項目涉及的物料為LNG及壓縮空氣，其中LNG為危險化學(xué)品，爆炸極限為5%～15%，火災(zāi)分類為甲類。項目存在的主要危險因素為火災(zāi)、爆炸。其他危險及危害因素為車輛傷害、容器爆炸、低溫凍傷、觸電、機械傷害、高處墜落、物體打擊、坍塌、中毒窒息，危害因素為噪聲、高低溫危害、毒物等。

3.2 重大危險源辨識

依據(jù)《危險化學(xué)品重大危險源辨識》 (GB18218-2009)對合建站進行辨識可知，由于合建站之間邊緣距離小于500m，因此劃為一個單元[3]。經(jīng)辨識該合建站不構(gòu)成危險化學(xué)品重大危險源。

表1 危險化學(xué)品重大危險源辨識表(GB18218-2009)

4 評價單元劃分及評價方法的選擇

4.1 評價單元劃分

根據(jù)該項目實際情況，劃分4個評價單元：項目選址及總平面布置單元、主要工藝裝置單元、公用工程及輔助設(shè)施單元、安全管理單元。

4.2 評價方法的選擇

(1)項目選址及總平面布置單元和安全管理單元均采用《安全檢查表法》進行評價。

(2)主生產(chǎn)裝置單元采用《安全檢查表法》進行評價；采用《預(yù)先危險性分析法》分析可能存在的主要危險危害因素；采用《危險度評價法》分析其危險度。對固有危險程度較大的儲罐采用《火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價方法》分析可能導(dǎo)致的事故后果。

(3)公用工程及輔助設(shè)施單元采用《安全檢查表法》，并采用《預(yù)先危險性分析法》分析主要危險危害因素。

5 分析結(jié)果及對策措施

5.1 固有危險程度分析結(jié)果

5.1.1 危險度分析結(jié)果

該項目危險物料為天然氣，具有易燃性，根據(jù)危險度分析，各設(shè)備危險度評價如表2所示：LNG儲罐屬高度危險，LNG泵、LNG加氣機、BOG緩沖罐屬中度危險。

表2 危險度評分值評價表

5.1.2 固有危險程度計算結(jié)果

該項目天然氣極易燃燒，可與空氣形成爆炸性混合物，該項目天然氣最大儲存量為32.4t。

(1)爆炸性化學(xué)品的質(zhì)量及梯恩梯當量。根據(jù)計算，該項目天然氣總量為32400kg。其TNT當量約為19147.5kg，轉(zhuǎn)為摩爾當量為84295mol。

(2)可燃性化學(xué)品的質(zhì)量及燃燒后放出的熱量。液化天然氣燃燒后放出的熱量為：1.80×109kJ。

(3)毒性化學(xué)品的濃度及質(zhì)量。該項目不涉及劇毒品和毒害品。LNG不屬有毒物質(zhì)。

(4)腐蝕性化學(xué)品的濃度及質(zhì)量。天然氣不屬腐蝕品。但應(yīng)注意LNG可造成嚴重的凍傷。

5.1.3 預(yù)先危險性分析結(jié)果

預(yù)先危險性分析結(jié)果表明：火災(zāi)爆炸、容器爆炸危險等級Ⅲ～Ⅳ級，可能造成人員重大傷亡及系統(tǒng)嚴重破壞的災(zāi)難性事故；車輛傷害、機械傷害、高處墜落、物體打擊、觸電危險等級為Ⅱ～Ⅲ級，有可能造成人員的傷亡和系統(tǒng)的損壞。應(yīng)采取可靠有效的安全技術(shù)措施和管理措施，加強防護，以提高生產(chǎn)裝置的安全水平。毒物、高低溫會對作業(yè)人員產(chǎn)生職業(yè)危害，其危險等級為Ⅰ～Ⅱ級，應(yīng)采取控制措施，加強安全管理，加強個體防護，保證工人的身體健康。

5.1.4 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評價結(jié)果

道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評價[4]分析結(jié)果匯總詳見表3。通過"火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)法"分析計算，經(jīng)補償后LNG儲罐危險等級均由中等"變?yōu)?較輕"。

以上危險指數(shù)評價結(jié)果分析表明加氣站在采取安全措施和預(yù)防手段的條件下，火災(zāi)爆炸危險等級降低，能達到可以接受的程度。

表3 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評價結(jié)果

5.3 風(fēng)險程度分析結(jié)果

5.3.1 液化天然氣泄漏的可能性

天然氣容易發(fā)生泄漏。液化天然氣儲罐在一定壓力下運行，一般為1.2MPa，最高達1.5MPa，在管道法蘭、閥門、墊片及其他密封件處，易發(fā)生泄漏。

5.3.2 液化天然氣儲罐爆炸事故造成人員傷亡的范圍

該項目最可能發(fā)生的事故是LNG火災(zāi)爆炸事故，運用“事故后果模擬分析”進行模擬計算，結(jié)果如表4所示。

表4 發(fā)生液化天然氣燃爆時事故后果

一旦發(fā)生上述事故，將造成LNG儲罐附近23.8m范圍內(nèi)的設(shè)備破壞，40.4m范圍內(nèi)人員傷亡。事故后果限于有限范圍內(nèi)，但會波及到北側(cè)的加氣區(qū)、站房及站外東側(cè)的停車場。

6 建議措施

該項目經(jīng)營的天然氣均屬于危險化學(xué)品，在經(jīng)營過程中因設(shè)備管道故障泄漏或安全設(shè)施不完善、安全管理不到位，可能發(fā)生多種事故，其中火災(zāi)、爆炸、容器爆炸事故危害最大，嚴重時會造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。項目建設(shè)單位和該項目的設(shè)計、施工單位，在設(shè)計、施工和生產(chǎn)運行管理中：

(1)應(yīng)重點加強對火源的管理，制定管理制度，對可能的點火源進行每日安全檢查。

(2)應(yīng)嚴防液化天然氣泄漏，嚴格控制儲罐、機泵等設(shè)備質(zhì)量及其安裝質(zhì)量。

(3)加強作業(yè)管理，嚴格紀律。

[1] 劉 勇. 液化天然氣的危險性與安全防護[J].天然氣工業(yè)，2004, 24(7):105-107.

[2] 荀照壘. 城市內(nèi)汽車加油加氣站安全管理[J].化學(xué)工程與裝備，2012(9):183-184.

[3] 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.GB18218-2009危險化學(xué)品重大危險源辨識[S]. 北京：中國標準出版社，2009.

[4] 張 鐵，張 晨. 道化學(xué)公司指數(shù)法在罐區(qū)安全評價中的應(yīng)用[J].安全、健康與環(huán)境， 2012,12(7):42-44.

(本文文獻格式：李 靖.某LNG加氣與加油合建站風(fēng)險評估研究[J].山東化工，2016，45(14)：142-143，145.)

Risk Assessment of a LNG Gas and Fuel Filling Station

LiJing

(Qingdao New Era Energy Security Technology Co.,Ltd. , Qingdao 266071, China)

For a LNG gas and fuel filling station, the potential risks existing in the production process were analyzed. The main danger and harmful factors were identified. The result of hazard degree assessment shown that LNG storage tank was a highly dangerous; LNG pump, gas dispenser and BOG buffer tank belonged to the moderate risk. Quantitative risk assessment of the LNG storage tank was done using Dow fire and explosion index evaluation method, the result shown that the equipment and facility exposed in the radius of 30.7 m would be destroyed. Accident consequence simulation analysis of the LNG storage tank fire and explosion accidents were done, the results shown that the equipment exposed in the radius of 23.8 m would be destroyed, and people in the radius of 40.4 m would be injured.

LNG gas and fuel filling station；danger and harmful factors；fire；explosion

2016-05-14

李 靖(1986—)，女，山東萊蕪人，助理工程師，注冊安全工程師，二級安全評價師，本科，長期從事安全評價與咨詢相關(guān)工作。

X913.4；TU249.6

A

1008-021X(2016)14-0142-02