LNG管道泄漏事故的后果分析与风险评价

LNG管道泄漏事故的后果分析与风险评价

赖昌结

赖昌结

海南大众天然气开发利用有限公司海南海口570100

摘要：随着我国经济的不断发展，对于LNG管道的建设方面的关注程度逐渐增强。对于LNG管道泄露事故的综合分析得出相关的管理制度存在漏洞，同时低温储罐的潜在火灾问题以及爆炸主要危险事件都做出了详细的分析以及相关的处理措施。通过针对LNG管道泄露事故的整体问题进行科学系统的整理分析，进而得出相关结论，对于其的各类事故后果和相关的风险水平进行了进一步的统计分析，取得了真实的图表和相关报告，对提升LNG的安全有一定的帮助。

关键词：LNG管道事故；统计分析；安全措施制定

LNG危险特性及泄漏事故类型

LNG是在常压（或略高于常压）下低温（-162）液化了的天然气，体积约为其气态体积的1/620[1]。主要组分为甲烷（一般情况下至少90%），同时含有乙烷、丙烷、氮气及其他天然气中通常含有的[1]物质。其主要危险性在于其易燃易爆特性。

一、DNV定量风险评价软件简介

DNV定量风险评价软件由挪威DNV公司独立开发，目前已在全世界得到广泛应用。DNV系列软件主要包括SAFETI和LEAK软件。其中LEAK软件主要用于计算各种石油化工装置事故发生的频率，其数据库基础是全世界范围内石油化工装置外，LNG还具有沸腾与翻滚、低温冻伤、低温麻醉、的事故数据，因而具有较高的权威性；而SAFETI软窒息、冷爆炸等危险[2]。件则是用于定量风险分析和危险性评价的计算软我国已建成的LNG站规模不二。

1.项目概况

某燃气公司LNG站位于某市开发区，距市中心约5km。该站分区布置，即甲类生产区（包括4台容积100m、最大工作压力0.8MPa的低温储罐、LNG卸车、气化区和调压计量区），生产辅助区（消防水泵、消防水池、变配电室和办公用房等）。

储罐最大储存量不得超过储罐体积的95%。

LNG是英文液化天然气（liquefiednaturalgas）的缩写，其主要成分为甲烷。改革开放以来，随着我国经济持续高速发展，对能源，特别是天然气等优质能源需求迅速增长。天然气几乎不含硫、粉尘和其他有害物质，燃烧产生的二氧化硫排放量几乎为零，氮氧化物和二氧化碳的排放量仅分别为燃煤的19.2%和42.1%。以福建为例，扩大引进LNG后，年消费LNG500万吨，产生的CO2为1173万吨，而燃用同等热值褐煤将产生CO2量2112万吨，引进LNG将实现每年减排CO2量941万吨，减排SO2量91.0万吨，减排NOX量16.7万吨。通过扩大天然气覆盖范围、普及程度与市场占有率，改善城乡居民的生活品质，促进全面小康社会建设进程。但LNG火灾危险性类别为甲类，爆炸极限范围（V%）为5.35%～15%，属易燃、易爆物质，存在很大的危险性。

三、LNG长输管线危险性分析

3.1LNG长输管道输送流程

LNG长输管道输送上下游关系流程图，见图1。

3.2LNG长输管道输送危险性分析

造成长输管道泄漏的主要原因有：第三方破坏、自然灾害和管道缺陷。其中第三方破坏主要包括：野蛮施工挖破管道、沿线违章占压管道、运移土层造成管道暴露或悬空，或在管道附近打桩、挖掘、定向钻、大开挖等；自然灾害破坏主要是在台风、暴雨、洪水、地基坍塌、地震等情况下导致泥石流、土层移动、坍塌等，造成管道外露、悬空及（或）位移；管道缺陷主要有：管道腐蚀穿孔、管道材料缺陷或焊口缺陷隐患等。

由于天然气管道压力较高，泄漏时高速气体通过孔洞产生的静电，也可能成为引发火灾爆炸事故的点火源。

天然气泄漏时遇雷暴，可能引发火灾爆炸事故。

同时采用加压输送工艺（设计压力约7.5MPa），又加剧了发生火灾、爆炸的危险。

四、LNG管道输送泄漏模拟分析

4.1模型建立

为了便于计算和说明问题，本文采用蒸汽云爆炸事故后果模拟分析法对某公司天然气管网二期工程LNG长输管道输送泄漏引发的火灾爆炸事故影响进行模拟分析。即：某天然气管网二期工程，全长约80km，线路用管直径813mm，全线共设置2座站场、3座阀室，输气量2.07×1008m3/a，管内输送介质为天然气。

4.2LNG管道输送泄漏模拟分析

LNG管道输送过程中，泄漏最为危险，遇点火源进而发生火灾、爆炸事故。

LNG管道泄漏后延迟点火的概率比较高，取延迟点火时间为1min、5min，对孔泄漏方式进行蒸气云爆炸事故后果模拟；取延迟点火时间为1min，对管道完全断裂方式进行蒸气云爆炸事故后果模拟。

根据《基于风险检验的基础方法》（SY/T6714-2008）和《化工企业定量风险评价导则》（征求意见稿），泄漏情景可根据泄漏孔径大小分为完全破裂以及孔泄漏两大类。

依据整个管道的直径将确定的有关数据输入安全评价与风险分析系统软件。

五、结果分析及其控制措施

通过上述模拟分析可知，管道小、中、大孔泄漏（延迟点火1min）蒸汽云爆炸事故模拟结果表明，财产损失半径分别为4.3m，38.4m，182.5m；管道小、中、大孔泄漏（延迟点火5min）蒸汽云爆炸事故模拟结果表明，财产损失半径分别为12.7m，105.1m，320.5m：管道完全破裂蒸汽云爆炸事故模拟结果表明，完全破裂的管道越长，所造成的财产损失越大，管道长度（模拟最长）为111000m时，财产损失半径为1293.1m，管道长度（模拟最短）为1000m，财产损失半径为595.2m。

y管道泄漏所造成的影响范围较大，对周边的居民、建（构）筑物的生产、生活产生一定的影响，因此，必须采取安全防患措施，防止LNG在管道输送过程中发生泄漏事故，避免灾害爆炸事故发生。

结束语

在对于LNG管道的安全问题进行综合分析的同时，对于其进行细致的管理方案的讨论，对其的安全管理问题进行整理以及进一步的提升。通过对于LNG管道的相关整理以及储罐泄露导致的喷射火等等安全方面的问题进行进一步的管理分析，应用定量风险评价软件对其进行分析评估。从评价结果看出LNG管道低温储罐泄露问题导致的个人风险值和相关的各个方面的管理水平的提升。

参考文献：

[1]崔月冬.基于BLEVE事故风险场的LNG储罐区安全防护距离及应用研究[D].重庆科技学院，2016.

[2]黄睿.LNG、L-CNG加气合建站重大危险源辨识与评价[D].西南石油大学，2012.

[3]邓强.液化天然气供气站风险评价研究[D].重庆大学，2008