LNG標準，危險性分析方面應(yīng)該采取的對策。
標準的意義第一個就是我們工程技術(shù)的準則或者法律依據(jù)促進我們國家有序發(fā)展，第二個直接框定先進技術(shù)，體現(xiàn)一個國家產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的水平，彰顯擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的科技創(chuàng)新成果和技術(shù)實力，中國將來從LNG的碼頭結(jié)束站，從有資源的地方LNG的工廠，LNG加注站，中國無疑是世界大國，現(xiàn)在是從銷量進口量來說，LNG日本有7000、8000、10000，下面是韓國，但是中國肯定會超過韓國，甚至日本，所以中國無疑是LNG大國，挪威或者韓國，我跟他們都相互接觸到人物有些不一致，我們比他們發(fā)展要快，速度要快，數(shù)量要多，所以我們盡管剛剛起步，但是我們的技術(shù)標準不能低。
第四個標準也是國際合作的橋梁和標識，通過技術(shù)標準化國際單位提升國際上的競爭力，搶占國際上制高點，中國原來從LNG的技術(shù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)或者技術(shù)裝備，完全是進口國到今天我們有些已經(jīng)向在出口國方面發(fā)展，例如在東南亞、例如我們有一個集團打入了美國，最近有很多做儲備，山東的一個集團都在向美國或者加拿大或者歐洲正在做輸出我們的技術(shù)裝備，在這一點上標準就是合作的橋梁，利用標準我們現(xiàn)在可以這樣說，過去一些發(fā)達國家當然一方面我們佩服他們在技術(shù)上先進，或者世界第一，但是也有采用技術(shù)標準來制造貿(mào)易堡壘，所以標準在一定程度上是我們搶占國際市場的制高點。
第四個保證人民生命、財產(chǎn)、環(huán)境安全，體現(xiàn)社會最基本的公平正義的原則，公正公平的原則，目前國內(nèi)的標準基本上就是這個狀態(tài)，我主要講的是工程建設(shè)類的標準，工程建設(shè)類的標準就是我們在國內(nèi)來說，帶有強制性的條款，一定程度上類似于美國的聯(lián)邦法定一樣，這樣說有些是不可逾越，我們國標50183，還有國標5018燃氣規(guī)范，還有目前汽車加油加氣站規(guī)范，還有等同采用了美國AFPE標準，也等同采用了液化天然氣設(shè)備EN73歐洲標準，等同采用標準前面加了一個T，T表示推薦性標準，還有2字打頭是國內(nèi)石油天然氣或者標準化委員會標準，不能作為強制性的標準，消防、軟件、環(huán)保、城市規(guī)劃建設(shè)不能以此為依據(jù)作為推薦性標準，權(quán)威性標準。國內(nèi)標準第一個天然氣液化工廠作為規(guī)范，作為建設(shè)部批準和主管，是陜西院和中游標準，到今年年底送上去。
第二個天然氣陸上作為主管，具體中海油主管。
第三個船舶天然氣加注碼頭設(shè)計規(guī)劃，由建設(shè)部批準，交通部水運局，我們院承擔(dān)陸上部分，很多設(shè)計院承擔(dān)水域這部分，這個標準說明的是前面CCS武漢所甘總的工作報告，他們主要承擔(dān)的是海事局關(guān)于甲級燈船或者LNG動力船或者LNG移動甲級船研究，他們研究很專業(yè)和很認真，因為佩服他們主要的是專業(yè)化研究，所以從時間的延遲上很多上有問題。
最后液化天然氣結(jié)束站的規(guī)范，由建設(shè)部和北京環(huán)球和中石油洛陽公司承擔(dān)，現(xiàn)在同樣水上加注這部分，區(qū)別在于武漢所承擔(dān)這部分完全在水里面，我們跟四航院承擔(dān)部分所有的加注設(shè)備都以氨建設(shè)，只是軟管通到水里面，或者罐家的形式或者浮船形式。關(guān)于LNG研究工程建設(shè)的標準主要成為安全標準，所以研究LNG安全標準，首先必須對LNG安全的重要性要有認識，LNG工程除了我們天然氣或者其他石油化工產(chǎn)品易燃易爆特性以外，最嚴重的問題是低溫滲透特性，我們對常溫、高壓易燃易爆裝置有所研究，對它的危險性有所認識，但是我們并不對這些低溫滲入特性有所認識，在前幾年甚至直到現(xiàn)在，不斷有壟斷的石油公司為了宣傳LNG，為了推廣產(chǎn)業(yè)，有人從國外拷貝了一些片子，一個玻璃量杯說這里面是半杯LNG，用一個煙頭融合進去安然無恙，這是高難度動作不可模仿，用這個證明LNG安全性不可取，也許量杯里面的濃度太大，煙頭融入進去了之后，空氣太少，不在爆炸燃燒范圍內(nèi)，或者可能還有一個原因，點火的能量不足，如果天然氣不燃不爆，做燃料來說成問題了。
第二個對安全我們要意識到，甘總提到我們做一定風(fēng)險評估，按照ASSE的觀點，安全世界上沒有絕對的安全，安全意味著對可以容忍的程度，所以對安全方面作為工程的設(shè)計單位有四種關(guān)注有兩個指標，第一個安全距離大小，安全距離太大意味著整機面積太大，也意味著建設(shè)投資太大，我們國內(nèi)人均土地面積很少，所以研究安全距離也是十分重要的事情。另外一個不可投資過大，在一定程度上還要節(jié)約投資，所以安全在國外最注重的是第一我們當然選擇合適的安全距離，來健全事故的危害性，第二個采取一定本質(zhì)化安全措施來保證安全。第三個重要的就是運行管理，我們中石化在黃道發(fā)生的事故，從事故發(fā)現(xiàn)到最后造成重大的傷亡事故，提前8個小時，在應(yīng)急處理方面我們應(yīng)該檢討自己。
所謂安全設(shè)計，及時分析系統(tǒng)里面的人、物，物料或者裝置不安全行為，環(huán)境的安全行為，例如雷電、洪水等等。關(guān)于系統(tǒng)安全，首先要提倡的是本質(zhì)化的安全，本質(zhì)化的安全是系統(tǒng)安全的根本保證，從而系統(tǒng)的組成或者每一個組建，我們要融入安全設(shè)計的思想。第一就是保證在正常的運行條件下，本身就是安全的，第二個就是故障安全，在系統(tǒng)偏離正常的操作條件或者約束條件時候，我們能夠保持穩(wěn)定的狀態(tài)或者停止在安全的狀態(tài)下，第二個就是工程化安全，工程化安全我們對本質(zhì)化的安全補充，主導(dǎo)思想就是工程化安全作為后備保護，加強設(shè)備的安全性，比如防止泄漏，設(shè)置防火墻或者采取消防措施。
第一個研究的是物料危險性，因為它的介質(zhì)在52度，借助的材料變脆或者易碎或者產(chǎn)生冷縮，特別是鋼結(jié)構(gòu)容器外面是常溫的罐子，從內(nèi)灌發(fā)生泄漏，外管造成易脆，從原料缺陷的地方進行裂臺，還有冷收縮也是很可怕，收縮成一團，在這種情況下儲罐比較好收縮不動，但是一些管道有可能從原來的焊縫或者閥門拉斷，另外導(dǎo)致真空絕熱破壞，破壞以后儲罐里面原有的液體體積密度變小，體積膨脹，還有傾注的東西馬上蒸發(fā)，氣象空間壓力增大，如果這個時候安全閥來不及泄，造成儲罐爆裂，還有對人體產(chǎn)生的冷凍傷，這是最危險的地方，一般情況下如果LNG哪一點發(fā)生泄漏以后，到不了跟前，常溫閥門泄漏到跟前通過關(guān)閉閥門或者采取安全才能控制，但是低溫措施到不了安全區(qū)。陜北在去年年底有一個LNG加氣站正在運行的時候發(fā)生事故，在運行的時候還是用氮氣發(fā)生事故，這樣的事故同時在2012年在成都有一個加氣站，兩個事故類型一模一樣，先LNG槽車在一旁等著，馬上運了，氮氣在那邊排不出來，急急忙忙把閥門打開，趕快排掉，因為旁邊有人催，在這種情況下都是把LNG閥門打開，陜北把儲罐上閥門打開，夜氮出來了以后，比重大，完全占據(jù)了所有的空間里面，如果氧氣占的比例不到15%，人力氧不足，發(fā)生窒息。
第二個低溫麻醉，醫(yī)學(xué)上也有用低溫作為麻醉，血液不會流暢很快，破壞了大腦的神經(jīng)。
最后一個是冷凍，這種情況下急救是氣體出來，容量在負的190度，所以低溫麻醉、冷凍綜合起來很可能死了一個人，所以這兩起事故陜北造成4人死亡，成都造成2個人死亡。
現(xiàn)在低溫過冷危險性比例很大，在網(wǎng)上公布成功了阻止LNG翻車或者碰撞事故，根閥門發(fā)生泄漏，在這種情況下沒有辦法救，這種事故如果不著火氣完為止，有時候表明LNG不可能大量像管道破裂裂開，另外一方面也表示了這一類事故不可救，把所有的易燃物質(zhì)釋放完了才安全，這就考慮到消防處理的措施。另外泄漏上有時候特征是溢出性泄漏，流動性很大，第二個往往由于儲罐里面壓力，或者泵傳輸，是射流性壓力，我們設(shè)置防火墻目的是防火，第二個快速變化急救由液體換成氣體，在負107度起步，低溫傷害很厲害，擴散面積很大，速度很快。給裝置帶來的危險性，就是熱膨脹、熱蒸發(fā)的爆裂，另外最大的事故跟LNG或者油品裝卸下事故，超裝的事故比較危險，不會馬上出現(xiàn)，主要隨著時間延續(xù)不斷壓力升高發(fā)生爆裂。還有管道事故和靜電事故，這一類裝置由于管道、閥門、接頭，還有裝卸軟管發(fā)生事故，泄漏的場景是裂縫、閥門的材料失效，所以低溫裝置還有一個溫度、壓力反復(fù)變化，反復(fù)引起的應(yīng)力造成的熱脹冷縮，溫度一會兒熱，一會兒冷，一會兒帶壓，一會不帶壓，一會兒壓力低或者高，一會加注時候低溫，這樣的壓力溫度引起的材料疲勞，這一類失效事故很多，引發(fā)的頻率大，所以在安全措施上日常的巡檢，定期測試，采取一些預(yù)防措施，將常見的事故消滅在萌芽狀態(tài)，這是防止災(zāi)難性事故根本措施。
還有人的不安全行為，表現(xiàn)在一個加氣站設(shè)備，有時候取出來的液位取液罐很小，有時候氣泡不安全。第二個操作程序有誤，對事故狀態(tài)下有可能發(fā)生誤操作，比如發(fā)生泄漏以后，由于低溫原因或者高火原因不能關(guān)閉閥門，還有沒有切斷電源、貨源，還有雷電，典型的事故就是1989年在黃道油庫引起的雷擊爆炸，總共犧牲了14、15位消防隊人員，所以雷電引起的危險性也要注意，還有一個就是地震，地震引起災(zāi)難性的破壞，有時候罐氣撕裂，管道破壞。
本質(zhì)安全和工程化安全原則，第一自己約束自己，自己控制自己安全，工藝上設(shè)計自動化設(shè)計系統(tǒng)、連鎖系統(tǒng)，不發(fā)生泄漏故障，不產(chǎn)生泄漏事故，第二個要完善后備的安全設(shè)計以及消防措施，對可能發(fā)生的事故采取安全措施，或者得當?shù)拇胧惺氖鹿嗜绻皶r疏散周圍的居民，不會引起事故后果，還要靜態(tài)的裝置設(shè)計和動態(tài)操作者行為結(jié)合，國外的規(guī)范為什么在生命周期之內(nèi)，從選址規(guī)劃、工程設(shè)計、設(shè)備建造、安裝、運行管理，生命周期約束，第一個特點認為規(guī)范是靜止的東西，有時候小小的失誤引起重大事故，所以采取靜動結(jié)合，第二個注重工作程序，一般設(shè)定的時候應(yīng)該簡單化，第二個進行適當?shù)倪B鎖，第三個有些報警或者鎖定的程序，如果誤操作下一步程序不能進行下去，如果發(fā)生自動停車或者關(guān)閉儲罐的罐口。
還有一個就是所謂一指化，一個按紐下去，按照流程正確的順序運行，國外對LNG加注站還有無人指數(shù)，一插卡就可以，體現(xiàn)在所謂簡單化、一指化原則，所謂簡單化就是不要復(fù)雜，組成系統(tǒng)的設(shè)定越少，系統(tǒng)越簡單，操作流程越簡單越容易操作，越容易判斷事故，還有一個國外的規(guī)范注重的是以重點部位為原則，像儲罐，美國規(guī)范始終圍繞這些做文章，所以我們在容器根部設(shè)計閥上，我們基本采用國外的產(chǎn)品，不是說我們對國產(chǎn)的東西沒有信心，但是還有距離。我們現(xiàn)在的設(shè)計上往往把第一道閥門設(shè)計成為人工的切斷閥，但是API120，美歐的規(guī)范認為第一道規(guī)范最好用自動切斷閥，對低溫尤其有效，因為有時候發(fā)生事故不能到前面去不能關(guān)，第一道閥門如果失效等于儲罐失效，沒有保護了，還有設(shè)置經(jīng)驗，對液體東西一定要做防護，液體東西不做防護會導(dǎo)致流散或者流淌，致使受害面積增大，還有防火設(shè)計我們不太關(guān)注，采取低溫材料，但是由于國外在建筑材料開發(fā)上比較滯后，現(xiàn)在碼頭加注站里面的材料用地地道道低溫材料處理，這些建筑材料我們?nèi)狈Γ瑢?dǎo)致我們現(xiàn)在在防火墻設(shè)計上有些問題，經(jīng)不住大量的LNG泄漏，大家意識到泄漏量很小的情況下，馬上空氣加熱，很可能馬上汽化了，但是大量的情況下，由于它比熱容量大，需要的溫度太低了，供給它熱量太大，肯定來不及汽化，所以防低溫，盡量在儲罐底部自然通風(fēng)，另外設(shè)計一些原件把基礎(chǔ)采用，特別是防火采用配土的設(shè)計，兩邊是混凝土，中間是土壤，或者采用扳機設(shè)計，有一個火災(zāi)熱輻射的計算，還有LNG擴散設(shè)計，美國人以這個計算，我們國標51083等同，防火面積越大火災(zāi)擴散越大，云擴散范圍越大，所以在這種情況下有人不斷縮小防火墻面積，越做越深，不利于通風(fēng)和不利于擴散，我們國內(nèi)有一個規(guī)范國內(nèi)防火墻規(guī)范，一般情況下約定不超過1.6，在具體方面比如上面的兩個加氣站，我調(diào)查事故的時候，他們局長說你們?yōu)槭裁匆?guī)定設(shè)計那么深?所以不利于通風(fēng)。這一點也是我們將來要注意的一點。
另外一個最重要的還有一點就是羰基安全是總安全的規(guī)范，我們LNG標準適當比周邊要低，我們還要注意到美國人跟歐洲人說的南巡區(qū)，我們認為就是我們的防火墻，這個觀點不對，美歐認為第一種包括我們這樣的樣品，但是更大的可能性把遠離到儲罐區(qū)安全的地方，暫時在儲罐的周圍有一個積液池，泄漏了以后收集起來，通過排放管道系統(tǒng)，到另外一個安全的地方，這個地方是人工像蓄水池一樣，也可以自然的地形，在另外一個地方不管著火燃燒或者冷凍形成也好，危險性比較小，所以美歐規(guī)范這一點要研究。還可以利用自然地形，還有階梯式布置，在陜北或者山西設(shè)計，往往開山削平，這樣的情況下道路危機更大，一定要采取安全的措施，局部要低洼，由高處往低下走的時候，臺階要經(jīng)過上邊的短暫上坡再下來，局部要形成低洼。
吉林化學(xué)公司發(fā)生雙基被泄漏事故，美國在1944年發(fā)生了大量LNG儲罐破裂泄漏的事故，當時在1公里之外的居民小區(qū)爆炸，原因是當時儲罐用了3.5%材料，現(xiàn)在我們9%，這種情況下不耐低溫馬上破裂，而且當時人們沒有這個概念，所以一下子流到了外面去，所以在危險場所一定要切斷跟場外聯(lián)系，絕對不能使排水系統(tǒng)進入到排水系統(tǒng)，或者在公路的時候不要利用公路的排水系統(tǒng)，制造好閥門，雨水的時候可以排，平常關(guān)好，美國就這樣的排水系統(tǒng)經(jīng)過一段明渠，不能用管道排，明渠受熱以后可以切換，根據(jù)儲存量適當做計算。
第三個設(shè)置遠程切斷的閥門，遠程切斷主要原因是低溫系統(tǒng)下或者火災(zāi)著火的情況下到不了跟前，所以我們一定要設(shè)置一些遠程的切斷系統(tǒng)，像汽車加氣站規(guī)范，雖然儲量小但是危險性基本一致，切斷的按紐可以在5米地方，太近了，國內(nèi)的規(guī)范一般要求15米之外或者更遠的地方，還有發(fā)生這一類事故在系統(tǒng)里面設(shè)置一個ESD，緊急切斷的事故，但是我們在設(shè)計上還是有一些問題，第一個切斷給系統(tǒng)提供能量的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，比如說壓縮機、LNG機，就是泵，因為它給提供能量第一切斷它，第二個關(guān)閉儲存容器的根步伐，危險機制包容在里面，這是最根本的出路。另外在發(fā)生以后，我們要意識到我們泡沫滅火系統(tǒng)一般情況下很難，在美國規(guī)范上有一條，如果沒有更好的辦法，已經(jīng)發(fā)生著火的情況下，不要輕易撲滅火災(zāi)，就是既然已經(jīng)發(fā)生了事故，穩(wěn)定燃燒也是我們一種事故，是災(zāi)害最小化的措施。
另外一個就是關(guān)于水的作用大家認識不足，所以我認為是我們以前的宣傳上的原因，也表示我們的認識不到位的事情，有人認為水對LNG危害無疑，這個觀點不對，水災(zāi)LNG要分在哪一種情況下，如果泄漏沒有發(fā)生的情況下，不能用水直接噴在LNG頁面上，這種情況下水槍可以將LNG蒸汽云到人員稀少安全的地方，第二微量泄漏的時候，提升溫度使人容易接近事故點，當然量一大不要到跟前去，第三水可以導(dǎo)致汽化，第四個汽化向四周擴散，聚在這里最終還是要擴散，一開始發(fā)生泄漏上面噴泡沫，最后汽化，給我們留下了搶險的時間，慢慢汽化，或者減少火勢，但是最終要汽化。另外提升溫度，以防泄漏了以后把設(shè)備或者大型儲罐擠出凍壞了，所以需要給儲罐表面噴水，發(fā)生火災(zāi)情況下主要是降溫，有人可能認為我們LNG儲罐是雙層的，有點隔學(xué)事故，因為LNG如果溫度太低，稍微接觸一點溫度，有一個飽和狀態(tài)到另外一個飽和狀態(tài)，壓力和溫度、體積都要變化，所以在這種情況下能夠降低一度是一度，還有有人認為水可能發(fā)生加速汽化，快速相變，在這種情況下火已經(jīng)著了，和熊熊烈火比較起來這點熱量微不足道。
還有我們跟武漢，我一直參加海事局規(guī)范編制，現(xiàn)在水加船問題和船舶加注問題，不在于交通部和河道的管理部門，也不在乎安全部規(guī)劃，最難的難點在水利部門，我先后參加了幾個省水利部門的討論，水利部門現(xiàn)在認為比如長江是一級河堤，幾十米之遠還有二級河堤，一般情況下按50年洪水設(shè)計，但是加注設(shè)備在一級河堤上，但是水利部門現(xiàn)在提出來把二級河堤到時候砸了怎么辦?我跟他們說或者采用水木系統(tǒng)，唯獨氣體或者火災(zāi)，利用水木形成包圍圈，把氣體包圍在里面，第二個法國燃氣公司，還有殼牌研究結(jié)果，還有廣州中山大學(xué)有一個博士生，在期刊上發(fā)表了文章，認為水降低火焰熱發(fā)射強度大約在50%，蒸汽的擴散濃度或者擴散范圍大約在40%，這個對我們很有用，這個意味著我們計算出來的安全距離可以減少50%。所以水的作用不可忽視。
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