LNG储罐泄漏事故危险分析及控制范围

LNG作为一种清洁能源，正在地被和利用。随着LNG终端(LNG接收站)的不断发展，人们对LNG泄漏的潜在威胁的关注度也越来越高。接收的LNG一般通过大型的低温储罐储存。LNG储罐按照对液体和蒸气封闭系统的力学承载方式主要分为单容罐、双容罐、全容罐和薄膜罐，其中全容罐具有两个力学承载层，是我国目前投入运行的接收终端的主要储罐类型。

气具有易燃易爆的危险特性，同时液化后气的储存温度较低，体积为气态时的1/600。近期广西某液化气项目计划建设4台单罐容积为160000m3的全容罐，内罐直径为80m，内罐高度为35.65m，外罐内径为82m，外罐高度为38.5m，这种大型的低温储罐一旦发生大的泄漏事故，将会造成严重的后果。因此LNG储罐泄漏事故后果，确定LNG储罐事故影响区域对LNG接收站的规划布局和管理具有重要的意义。

1、LNG危险因素辨识

LNG的火灾危险性为甲类，LNG的主要危险性源自它的低温（-162℃)、易燃性、蒸气扩散性及窒息性。LNG储罐可能发生泄漏事故、火灾事故以及爆炸事故。

液化气一旦从储罐或连接的管道及阀门泄漏，一小部分立即气化成蒸气，泄漏到地面气化后与周围的空气混合成冷蒸气雾，在空气中冷凝形成白烟，再稀释受热后与空气形成爆炸性混合物。形成的爆炸性混合物若遇到点火源，可能引发火灾及爆炸。

2、LNG储罐泄漏事故辨识

LNG储罐泄漏事故后形成的冷气体在初期比周围空气浓度大，易形成低温云层产生层流。泄漏的LNG的气化量取决于土壤、大气的热量供给，刚泄漏时气化率很高，一段时间以后趋近于一个常数，这时泄漏的LNG就会在地面上形成一种液流。若无围护设施，则泄漏的LNG就会沿地面扩散。

储罐LNG大量泄漏到地面上形成液池后，立刻被点燃会产生早期池火灾；如果LNG蒸气云被点燃可能会发生闪火并引发晚期池火灾。

对事故进行合理的定量分析，需要合理定量LNG储罐泄漏事故场景，选取的事故较好具有代表性。

确定事故危险区域的方法有多种，主要有依据端事故后果确定风险区域，依据较大设想事件确定风险区域，依据风险评估确定风险区域。从端情况来说，LNG储罐事故的较严重后果就是在较恶劣的天气条件下，所有设施失效，发生储罐物料泄漏事故，而实际上可能性很小。对于即将进行开工建设的LNG储罐，比较合理的做法是依据较大设想事件确定风险区域，确定假设场景。

对于LNG储罐泄漏事故后果定量分析，给出了对储罐不同威胁类型所对应的较大设想事件。这是近20位行业专家在一次LNG储罐事故危害辨识会议上确定的，虽然这些假想事件在现实中还发生过，但是对于LNG储罐风险区域进行定量分析具有很大的指导意义。

LNG储罐的内部压力控制在允许的范围之内，罐内压力过高或出现负压，对储罐来说都是潜在的危险。影响储罐压力的因素很多，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，在以非常快的速度进行排液或抽气、充注的液体温度过低时，也有可能使罐内形成负压。LNG储罐应具有罐内压力控制装置，以罐内压力处于允许范围之内。除此之外，储罐还配备有压力阀和真空阀。压力阀防止储罐出现超压，真空阀能感受当地的大气压，以判断罐内是否出现真空，产生负压。

LNG储罐的压力阀和真空阀与罐体之间还需设置有一个手动开关的截止阀，以便阀的检修。排气装置还应充分考虑在火灾情况下如何进行排放。对于双层壁结构的储罐，为了防止内罐损坏内LNG泄漏至内、外罐壁之间的绝热层，外罐设置有足够的排气装置。排气通道的截面积需要根据储罐容量来确定，NFPA59A规定不得少于0.0034c/kg，但不超过20%；外罐排放装置的工作压力不得超过外罐的设计内压和内罐的设计外压中的任何一个压力。