LNG 接收站事故应急处置对策

2021-03-30李琪鹏

建材与装饰 2021年17期

李琪鹏

（山东青岛市消防救援支队，山东青岛 266000）

1 青岛LNG 接收站概况

1.1 接收站功能分区及主要物料

青岛LNG 接收站主要包括码头区、储罐区、工艺处理区、轻烃回收区、装车区和公用工程区6 个功能区。其中，码头区包括1个可以停靠 8 万～27 万 m3船型的 LNG 专用码头、1 个 5000t 工作船码头及其他配套设施；储罐区包括6 个16 万m3LNG 储罐；工艺处理区包括蒸发气处理系统和LNG 输送及气化系统；轻烃回收区包括2 个系列轻烃回收装置、6 个3000m3轻烃球罐；装车区包括24 个装车鹤位，17 个装液化天然气，3 个装液态乙烷，4个装混合轻烃。LNG 接收站涉及的存储物料主要包括LNG、C2H6及混合轻烃。

1.2 接收站危险源控制系统

青岛LNG 接收站主要通过控制系统对危险源实施全方位、全时段监控。发生事故时，消防救援人员可以利用控制系统进行工艺处置，也可以通过该系统进行侦察，了解灾害事故现场情况。接收站控制系统由分散型过程控制系统、安全仪表系统、紧急事故停车系统、火灾及可燃气体有毒气体监控系统、储罐监测子系统等构成。

1.3 接收站消防设施系统

青岛LNG 接收站消防设施主要包括消防水系统、高倍数泡沫灭火系统、干粉灭火系统、固定式气体灭火系统、水喷雾系统、水幕系统等。其安全设计原则是尽量切断气源，控制泄漏；对储罐及邻近储罐的设备、管线进行冷却保护，避免设备超压造成更大的灾害；将泄漏的LNG 引至安全地带气化，避免燃烧扩大。

1.4 LNG 接收站的主要工艺流程

LNG 由专用运输船从国外生产地输出终端运到LNG 接收站码头后，经过码头卸到接收站的储罐中。LNG 进入储罐所置换出的蒸发气通过回气管道输送到运输船的LNG 储罐中，以维持储罐系统压力平衡。当LNG 储罐内气相空间超压，BOG 压缩机不能控制且压力超过泄放阀设定值时，罐内多余蒸发气将通过泄放阀进入火炬燃烧掉。

LNG 储罐内蒸发气经BOG 压缩机加压后，进入再冷凝器，然后与从LNG 储罐低压泵输出的过冷LNG 混合并进行冷量交换，使蒸发气再重新生成LNG。生成的LNG 一部分通过管网回到LNG 储罐中，一部分和储罐输出的LNG 一同经高压输送泵加压后送至气化器气化，计量后外输至用户。LNG 也可以不经高压输送泵直接装车外运。

对于富LNG 输送进入轻烃回收装置，对富LNG 中的乙烷以上组分进行分离，然后存储至球罐，再输送到装车区外运。分离后剩余的贫LNG 送至气化器气化，计量后外输至用户。

2 事故风险分析

LNG、LPG、C2 等均为易燃、易爆物质，火灾危险性类别为甲类。LNG 接收站的事故主要是该类物料的泄漏和火灾爆炸两种。

2.1 物料泄漏事故

LNG 泄漏至地面上（或码头平台）时，最初会猛烈沸腾蒸发，然后蒸发率将迅速衰减至一个固定值。由于泄漏的LNG 刚开始蒸发时产生的气体温度接近液体温度，其密度大于环境空气，沿地面形成一个流动层，并从环境中吸收热量，同时将周围的环境空气冷却，当纯甲烷的温度上升至-113℃或LNG 的温度上升约至-80℃时，形成了密度小于空气的云团并开始向上运动。在此过程中，就会形成爆炸蒸气云。LPG 及C2 泄漏也会迅速蒸发形成火灾、爆炸危险性环境，容易造成严重的火灾爆炸事故。

2.2 火灾爆炸事故

根据《山东LNG 项目接收站工程设计安全评价报告》的有关分析，青岛LNG 接收站一旦发生大规模火灾爆炸事故，临近企业都在528.7m 的爆炸冲击波死亡半径内，后果将非常严重。

3 LNG 接收站事故应急处置对策

3.1 防控理念

LNG 接收站的防控理念是要保证其BOG 工艺的运行，火炬放空能力始终处于气化天然气的产生量之上。因此，灭火救援中要优先保护制冷的工艺设备设施不受泄漏、火灾事故的影响。要实行小兵团作战，切实做好警戒、防爆、防冻等方面工作。

3.2 应急处置措施

LNG 接收站一旦发生事故，首先做好初期控制工作，掌握灾害动态信息，要在上风或者侧上风方向距离事故地点1km 位置确定集结点，派出侦查人员通过询问知情人、到中控室查看DCS系统、现场查验等方法进行初步研判，切忌情况不明时，参战力量过于靠近事故区。

3.2.1 泄漏事故应急处置措施

①确认泄漏点及泄漏管段。消防救援人员迅速通过中控室DCS 系统、视频监控或现场检查确认（条件允许时）等方式迅速确认泄漏点及泄漏管段，判断泄漏量及泄漏等级，现场确认人员必须与中控室保持通讯畅通；②关闭上下游阀门，隔离管段。当阀门无法自动关闭或无法通过中控室操作关闭时，应派人进行手动关闭。处理期间要特别注意各设备严禁超压；③导通放空流程。通过DCS 系统导通泄压、放空流程，将泄漏管段的物料放空至BOG 总管；④氮气置换。泄压完成后，导通泄漏隔离段实施氮气置换；⑤堵漏抢修。经检测，现场爆炸气体浓度低于爆炸下限20%时，消防救援人员需要在厂区技术人员的指导下进入事故区实施堵漏或者配合技术人员抢修，进入前必须做好个人防护；⑥当发生小范围气/液相泄漏时，消防救援人员可以在上风向或者侧上风向对扩散区实行喷雾水稀释驱赶或者利用高倍数泡沫覆盖，待灾情稳定后，对泄漏区实施堵漏或者维修。当发生大范围气/液相泄漏时，初期到场队伍应拉大事故区与集结点的安全防护距离，如条件不具备进入现场行动，启动紧急停车装置系统，根据灾情发展态势配合政府组织警戒范围和紧急疏散。

3.2.2 火灾爆炸事故应急处置措施

①当储罐、容器、气化器、输送管线、装车站台等部位发生气相初期火灾时，工艺应采取关阀、放空措施，切断气源措施后，消防救援人员利用干粉和高倍数泡沫实施灭火，启动固定喷淋冷却保护毗邻设备控制灾情，待进一步评估论证后再采取相应措施；②当控制阀门、输送管线、装车站台发生低温液体泄漏火灾时，要立即关闭上、下游控制阀门，使用固定或移动高倍数泡沫覆盖集液池或者流淌低温液体，为控制火势、采取工艺措施创造条件；③发生较大火灾爆炸事故后，不能立即灭火的，应对着火区附近受威胁的储运设施、设备采取冷却、退料、泄压等措施，防止升温、升压而引起次生或衍生火灾爆炸。在冷却设备时，应尽可能避免高压水流击坏设备使气体泄漏产生二次爆炸。如出现严重火灾爆炸事故，可以启动紧急停车装置系统使全场紧急停车；④当事件发生区域的可燃物料存量较多时，应尽量采取工艺处理措施，转移可燃物料，切断危险区与外界装置、设施的连接；⑤卸船期间，LNG 运输船发生火情，要立即启动LNG 船舶事故应急预案及LNG 码头生产安全事故专项预案，立即停止卸船作业，断开卸料臂，松开系缆钩，利用码头固定消防设施进行灭火，并做好船舶紧急离泊准备；⑥发生地震、海啸等自然灾害或其他因素，导致管线、储罐出现裂缝、开裂，引发不可控制的泄漏事故时，要立即启动应急预案组织紧急疏散，分别确定陆地、海洋、航空等警戒区、疏散区、处置区及工作范围，预警联动相关单位和部门，进一步采取防止事故措施，避免重大人员和财产损失。

3.3 灭火救援注意事项

3.3.1 灾害事故现场警戒区的设立

发生小范围泄漏或者小型火灾时，应在火灾点直径100m 范围内迅速设立初始警戒区。当不能准确判断事故级别或事故有可能造成更大危害时，应将整个接收站场区设置为警戒区，禁止无关车辆、人员进入，尽快疏散场区内非抢险救援人员。当火灾爆炸事故不可控制时，消防救援人员要根据现场情况在上风向或者侧上风向进行监控和布防。根据火灾爆炸波及的范围及风向确定隔离区，先以接收站为中心陆地半径按处置区1km，监控区3km，警戒区5km，安全区10km 设置防护圈；海洋区10 海里范围设置防护圈，然后根据现场灾情发展状况进行不断调整，有计划地组织人员疏散和撤离。

3.3.2 灾害事故现场的防护、隔离措施

要特别做好防冻、防爆等工作，处理LNG 泄漏事故，救援人员必须佩戴防护镜、皮质手套、空气呼吸器、防静电服、防冻服等防护装具；进入火灾、爆炸区域，救援人员必须穿戴专用隔热服或者防火防化服，熟悉撤离路线、信号，明确紧急避险措施。现场检测、监测人员必须具备必要的检测专业知识，熟悉检测仪器操作，应根据现场情况合理布置现场可燃气体监测点，确定具体数量和位置，实行实时监测，一旦发现异常情况，应立即向现场人员发出警告，同时报告现场指挥部。所有救援车辆、发电机、电焊机等抢修工具必须停放在上风口，未经允许不准启动。在确认火灾爆炸事故现场易燃易爆气体浓度低于爆炸下限20%前，严禁在警戒区域内使用非防爆工具和能够产生火花的电动工具。

3.3.3 灾害事故现场的禁止行为

LNG 接收站不同的固定消防设施的设防目的和保护区域不同，要根据灾情类型和发生部位视情启动，严禁随意操作，造成事态扩大；进入现场处置过程中，严禁踩踏装置区内阀门、低温管线，严禁随意关闭管线阀门，特别是两低温阀门中间段管线未设置安全放空阀的，严禁同时关闭两组阀门；处置LNG 大面积泄漏、着火事故，严禁使用直流水驱赶泄漏云团或者灭火，严禁对低温设备、结霜部位喷水；利用消防车释放高倍数泡沫处置LNG液相泄漏事故过程中，避免水流破坏泡沫封冻层，造成LNG 快速气化，造成灾害事故扩大。