浅谈LNG汽车加气站安全运行管理
刘卫国
[中国石化贵州石油分公司安全处，贵州贵阳 550002] 摘 要：结合贵阳LNG汽车加气站的安全运行管理情况，分析LNG汽车加气站的安全运行管理要求。目前国内无国家标准、设计技术规范、安全规章制度的情况下，参考探讨了LNG汽车加气站安全运行管理，进行有效地分析，提出了加气站安全运行管理中存在的问题及建议。
关键词：LNG加气站 运行安全
LNG作为一种清洁、高效优质的能源，成为能源供应增长速度最快的领域，在城市公交巴士、重卡等代用燃料，具有广阔前景。贵阳LNG加气站，是中石化第一座LNG加气站，因为其更洁净， 运输方便，投资占地少（相比CNG），一次充装行驶里程更长（与汽油相近）。分析了LNG在运输和储存中的各种潜在的危害及预防措施，更好地做好LNG安全运行管理。
1 LNG加气站安全运行问题 1.1运输储存的安全防护
LNG的存储是天然气开发利用的关键技术之一，存储的安全性是很重要的。由于
天然气是多组分的混合物，随产地的不同它的组分也是有差异的，LNG低温充注和储存在槽罐内，因密度差会形成分层。从储槽护壁渗入的热量可能会引起液体层之间的混合，并进而发生流体的涡旋，促使LNG存储失去稳定，大量蒸发，既造成了经济上的损失又会对LNG储槽的安全使用产生威胁。
在考虑LNG储运安全性时，应充分考虑到贮存和装卸时，若LNG意外泄漏或溢出,LNG急速气化、扩散，并与空气混合形成易燃、易爆的混合气体，泄露扩散后的可燃气，达到可燃浓度界限时，在一定温度下，或遇到明火会形成轰燃，继而形成难以控制的火灾。
1.2贮罐压力的安全防护
LNG贮罐的内部压力需控制在允许的范围之内，罐内压力过高或出现负压对贮罐都是潜在的危险。影响贮罐压力的因素很多，诸如热量进入引起液体的蒸发、充注期间液体的闪蒸、大气压下降或错误操作，都可能引起罐内压力上升。另外，在非常快的速度进行排液或抽气、充注的液体温度较低时，有可能使罐内形成负压。贮罐还必须有压力安全阀和真空安全阀，真空安全阀能感受当地的大气压，以判断罐内是否出现真空。前者防止贮罐超压，后者预防贮罐出现负压。LNG贮罐的压力安全阀和真空安全阀与罐体之间还需设置有一个手动开关的截止阀，以便安全阀的检修，安全排气装置还应充分考虑在火灾情况下如何进行安全排放。 1.3低温冻伤的安全防护
低温包括LNG液体表面、LNG低温管线及设备等，如果与这些低温表面接触的皮肤区域没有得到充分的保护，就会导致低温冻伤。如果皮肤的表面潮湿，与低温物体接触后，皮肤就会粘在低温物体的表面，就会将这部分皮肤撕裂，因此，可通过加热的方式将粘结的皮肤从低温表面挪开。对于接触低温的操作人员，一定要穿上特殊的劳保服，防止皮肤与低温液体直接接触。LNG加气操作工人特殊的劳保包括：配带防护面罩、安全帽保护暴露在外的眼睛及脸部；必须戴上低温手套，穿长裤、长袖的工装及高筒靴，这些衣物都要求由专门的合成纤维或纤维棉制成，且要尺寸宽大，便于有低温液体溅落到上面时，快速脱下。
对于低温设备，包括低温管线及阀门，设计上都考虑到了操作工的安全，对它们都要求进行保冷、防护，这样就可避免操作工直接与低温金属表面相接触。对于其它表面及结构，例如支撑物或其它组件，由于LNG或低温气体的排放，它们就可能变成低温。这时操作工除了可能与低温表面接触造成伤害外，还会面临由于材料自身特点发生变化而造成意外伤害。因此，操作人员应熟悉与低温接触的这部分构件的性质，避免产生意外伤害。
1.4 窒息危害的安全防护
呼吸低温蒸气有损健康，在短时间内，将导致呼吸困难，时间一长，就会导致严重的疾病。所有的LNG蒸气并没有毒，但它们会降低氧气的含量，导致窒息。如果吸纯LNG蒸气，很快就会失去知觉，几分钟后便死亡。当空气中氧含量逐渐降低，操作工人可能并不会意识到。等最后意识到时，已经太迟。要预防低温气体对人体产生窒息危害，则需配备可燃气体探测器，在封闭房间内，应安装固定的可燃气体探测器，在室外，应配备便携式可燃气体探测器，随时探测低温气体浓度，一旦低温气体浓度达到报警值，探测器就会发出报警，避免低温气体对人员造成伤害。泄漏检测仪表选用催化燃烧式可燃气体报警装置，设置高、低限报警，并能自动启动ESD 系统。
1.5放空气体的安全保护
停止工作流程，安全阀起跳、维修放散等操作产生的EAG （放空气体） ，可能会因为来不及汽化而直接以液态的形式排放至大气中，如果有人员在附件，就易发生人身伤害事故。为确保EAG放散安全，EAG放散进入大气前增加管道阻火器，防止放空气燃烧回流，避免产生危险；在EAG放散管道上配置EAG加热器，确保将LNG液体汽化后才能排放，防止冷液伤人。 1.6紧急停车系统(ESD)保护
当操作人员在操作、巡检、值班时发现系统偏离设定的运行条件，如系统超压、液位超限、温度过高以及出现LNG泄漏，火灾报警事故时，能自动或手动在设备现场或控制室远距离快速停车，快速切断 2 危险区域及安全防护措施
2.1 防爆区划分：加气站生产区：罐区、卸车区、加气区属气体Ⅱ区爆炸危险场所。站区内其余环境为正常环境。爆炸危险环境场所用电设备及照明灯具均采用隔爆型电器设备，规格为dⅡBT4。做好防火防爆措施，配置灭火器，设置有地上LNG储罐，三
级LNG加气站可不设消防给水系统。 消防给水应利用城市或企业已建的消防给水系统。当无消防给水系统可依托时，应自建消防给水系统。LNG设施的消防给水管道可与站内的生产、生活给水管道合并设置，消防水量应按固定式冷却水量和移动水量之和计算了，设置有地上LNG储罐的各类LNG加气站及油气合建站的消防给水设计应符合用水量的要求， 连续给水时间不应小于3h。
2.2 防雷区域划分：加气站罐区、加气罩棚属第二类防雷建筑物。
（1）防直击雷：根据《建筑物防雷设计规范》及《石油化工企业设计防火规范》。储罐等设备壁厚大于4 mm，可利用设备本体兼作接闪器，不专设避雷针，但应保证设备本体有良好的电气性能与工艺装置区接地网连接即可。
（2）防雷电感应：站内所有设备、管道、构架、平台、电缆金属外皮等金属物均接到接地装置上。
（3）防雷电波侵入：低压电缆埋地敷设，电缆金属外皮均接到接地装置上，所有管道在进出建筑物时与接地装置相连，管道每隔25m接地一次。
（3）防雷击电磁脉冲：低压电磁脉冲主要侵害对象为计算机信息系统，站房的控制室等建筑物屋面装设避雷针网格，网格不大于10×10m。供配电系统，配电线路首末端均装设电涌保护器。
2.3防静电措施：在生产过程中，因液体、气体在设备、管道中高速流动而产生静电，静电电荷有可能高达数千伏，有可能产生静电放电火花，引燃泄漏的可燃气体，防止静电火花最根本的方法是设备管道作良好的接地，设备每台两处接地，管道每隔25m接地一次，法兰、阀门之间作电气跨接。槽车装卸作业，应采用接地夹与装卸设备实行等电位连接。 2.4接地系统：
(1) 配电系统采用TN-S接地形式，引入低压电源进线在 控制室重复接地，接地电阻不大于4欧姆。
(2) 电气设备的金属外壳均作保护接地，防止人身触电，接地电阻不大于10欧姆。 (3) 防雷接地：接地电阻不大于10欧姆。
(4) 防静电接地：接地电阻不大于100欧姆。
(5) 自控仪表等系信息统接地：接地电阻不大于1欧姆
所有接地系统如防雷接地、电气系统接地、防静电接地、信息系统共用接地装置，接地电阻不大于1欧姆。 3 作业现场的安全要求
LNG加气站应建立健全特种设备安全管理制度和岗位操作规程，严格落实安全生产责任制，操作人员严格按照操作规程作业，应对站内设备进行巡回检查，做到沟见底、轴见光、设备见本色，并做好设备的巡回检查记录；充装人员在加气时机动车辆必须熄火，驾乘人员必须离车并在安全区域等候；在加气作业时站内严禁从事检修车辆、敲击铁器等易产生火花的作业，非加气站工作人员不得进行加气卸气作业；对新入站人员应进行不少于30个课时的三级安全教育培训，经考试合格后，持压力容器操作或气瓶充装证上岗；组织员工进行应急预案演练，进行安全及岗位操作规程、制度的学习、考试；对进站车辆的气瓶检查必须严格执行，在气瓶检查中必须做好气瓶充装检查的记录，严格执行气瓶“七不充装”规定。
LNG在兼备CNG的特点外，更具安全、高效、环保、经济等多方面的优势。LNG的燃点为650℃，比汽、柴油的燃点高；LNG的爆炸极限为5％～15％，-106.7℃以上的LNG蒸气比空气轻，稍有泄露立即挥发飞散，很难形成遇火燃烧爆炸的浓度。因此，无论LNG，还是它的蒸气都不会在一个不封闭的环境下爆炸。LNG的储存压力一般小于1.6 MPa，远低于CNG的储存压力，这样就避免了CNG因采用高压容器所带来的潜在危险，同时也大大减轻了容器自身的重量。 4 结论
尽管LNG被认为是一种非常危险的燃料。但是，从LNG产业几十年的发展历史来看,LNG产业具有良好的安全记录。但这并非说LNG就不危险，关键是能不能够掌握LNG的特性和危险来源，是否按标准和规范去设计、施工、运行及管理。鉴于我国的LNG产业正在处于起步阶段，对LNG某些深层次的技术问题研究不深，LNG安全检查标准没有制定，本文从LNG的物理特性出发，阐述了LNG的特点、安全连锁保护，如何解决运输
和储存中的安全问题和低温带来的冻伤、窒息伤害问题等来自LNG潜在的危险，希望在今后的LNG运行中不会出现类似的危害。
参考文献
1 郭建新.加油（气）站安全技术与管理.北京：中国石化出版社，2009.4 2 中国石化销售企业加气站管理与技术高级研修班教材课件.2011.4 3 《汽车加油加气站设计与施工规范》.[S].GB50156-2002 2006
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