
在LNG工业发展过程中,伴随着很多事故,造成了大量经济损失和环境污染。尤其是燃爆事故,一旦发生还会造成不可估量的人员伤亡和财产损失。因此,有必要对国内外LNG罐区燃爆事故原因进行统计分析,探索不同模式事故发展规律,分析事故发生机理及后果特征。然后结合国内现状,探求LNG罐区燃爆事故关键节点及影响因素,提出相应的事故防控建议,为LNG工业安全发展提供支持保障。
LNG为储存在沸点温度下的低温液体,当压力保持恒定时,即可保持恒温。罐内LNG属于气液两相共存,在储存、进出液过程中,罐内液体极易发生翻滚,产生涡旋、间歇泉或者水锤现象。受此影响罐内LNG大量挥发,过量蒸气未及时排出时,罐内压力则会持续升高,达到储罐承受极限,从而引发储罐超压物理爆炸。
罐区LNG泄漏主要分为3大部分:管道泄漏、储罐泄漏、附件泄漏。纵观过往事故,附件泄漏是造成LNG泄漏较主要的原因。
1)管道泄漏有两种可能:①管壁破损以及接头处泄漏。管壁破损原因包括低温材料不合格、管道预冷不到位、管道预冷开裂、焊接失效、机械破坏,以及地震等自然灾害等。②接头处泄漏原因为腐蚀以及密封性失效。如1978年阿拉伯达斯岛LNG储罐罐底接管低温下材料失效泄漏;1993年印度尼西亚LNG管道遭机械破坏,造成LNG泄漏。
2)储罐泄漏有两种可能:罐底板破损和罐壁破损。①罐底板破损原因有:材料低温老化,储罐基础下沉叫(地震等自然灾害损坏、支撑材料承载力不足、焊接失效等)。②罐壁破损原因有:机械破坏、罐壁材料不合格、外保护层腐蚀、地震等自然灾害损坏。如1945年克利夫兰储罐材料失效泄漏;1992年美国马里兰州LNG储罐罐壁脆化断裂。
3)附件泄漏分为3个方面:阀门、法兰、安全仪表连接处。①阀门失效原因有:设计缺陷,质量缺陷,使用缺陷,维修缺陷等。②法兰处泄漏分为两种:正常使用密封面失效以及安装错误导致泄漏失效。③安全仪表连接处泄漏原因有:腐蚀、机械破坏等。
LNG储罐超压物理爆炸是在“储罐超压”与“控压安全附件失效”两个中间事件同时发生,且“压力达到储罐承载能力”的情况下发生的。
1)储罐超压分为3种情况:试压过程超压、LNG翻滚以及储罐受热烘烤。①试压过程超压事故主要是人为原因:人员监管工作不到位、选择错误的试压方法等。②LNU翻滚是在“LNG存在分层”与“罐内安全检测设备(自动密度仪,液体气化速率监控设备,罐内液体循环泵等)失效”二者同时作用下发生的。造成LNG分层的主要原因有:LNG长期静置、新旧LNG密度差、组分差异、充装时未按照下重上轻的原则。2)安全附件包括安全仪表和安全阀。失效原因多 由人为引起:量程选择失误,误撤销安全阀、警报装置, 未及时检修和质量缺陷等。其中“未及时检修”是安全 附件失效较主要的原因。
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