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LNG作為一種清潔能源，正在迅速地被開(kāi)發(fā)和利用。隨著LNG終端(LNG接收站)的不斷發(fā)展，人們對(duì)LNG泄漏的潛在威脅的關(guān)注度也越來(lái)越高。接收的LNG一般通過(guò)大型的低溫儲(chǔ)罐儲(chǔ)存。LNG儲(chǔ)罐按照對(duì)液體和蒸氣封閉系統(tǒng)的力學(xué)承載方式主要分為單容罐、雙容罐、全容罐和薄膜罐，其中全容罐具有兩個(gè)力學(xué)承載層，是我國(guó)目前投入運(yùn)行的接收終端的主要儲(chǔ)罐類(lèi)型。
天然氣具有易燃易爆的危險(xiǎn)特性，同時(shí)液化后天然氣的儲(chǔ)存溫度較低，體積為氣態(tài)時(shí)的1/600。近期廣西某液化天然氣項(xiàng)目計(jì)劃建設(shè)4臺(tái)單罐有效容積為160000m3的全容罐，內(nèi)罐直徑為80m，內(nèi)罐高度為35.65m，外罐內(nèi)徑為82m，外罐高度為38.5m，這種大型的低溫儲(chǔ)罐一旦發(fā)生大的泄漏事故，將會(huì)造成嚴(yán)重的后果。因此研究LNG儲(chǔ)罐泄漏事故后果，確定LNG儲(chǔ)罐事故影響區(qū)域?qū)NG接收站的規(guī)劃布局和安全管理具有重要的意義。
1、LNG危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)
LNG的火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類(lèi)，LNG的主要危險(xiǎn)性源自它的低溫（-162℃)、易燃性、蒸氣擴(kuò)散性及窒息性。LNG儲(chǔ)罐可能發(fā)生泄漏事故、火災(zāi)事故以及爆炸事故。
液化天然氣一旦從儲(chǔ)罐或連接的管道及閥門(mén)泄漏，一小部分立即氣化成蒸氣，泄漏到地面氣化后與周?chē)目諝饣旌铣衫湔魵忪F，在空氣中冷凝形成白煙，再稀釋受熱后與空氣形成爆炸性混合物。形成的爆炸性混合物若遇到點(diǎn)火源，可能引發(fā)火災(zāi)及爆炸。
2、LNG儲(chǔ)罐泄漏事故辨識(shí)
LNG儲(chǔ)罐泄漏事故后形成的冷氣體在初期比周?chē)諝鉂舛却�，易形成低溫云層產(chǎn)生層流。泄漏的LNG的氣化量取決于土壤、大氣的熱量供給，剛泄漏時(shí)氣化率很高，一段時(shí)間以后趨近于一個(gè)常數(shù)，這時(shí)泄漏的LNG就會(huì)在地面上形成一種液流。若無(wú)圍護(hù)設(shè)施，則泄漏的LNG就會(huì)沿地面擴(kuò)散。
儲(chǔ)罐LNG大量泄漏到地面上形成液池后，立刻被點(diǎn)燃會(huì)產(chǎn)生早期池火災(zāi)；如果LNG蒸氣云被點(diǎn)燃可能會(huì)發(fā)生閃火并引發(fā)晚期池火災(zāi)。
對(duì)事故進(jìn)行合理的定量分析，需要合理定量LNG儲(chǔ)罐泄漏事故場(chǎng)景，選取的事故較好具有代表性。
確定事故危險(xiǎn)區(qū)域的方法有多種，主要有依據(jù)極端事故后果確定風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，依據(jù)較大設(shè)想事件確定風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估確定風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。從極端情況來(lái)說(shuō)，LNG儲(chǔ)罐事故的較嚴(yán)重后果就是在較惡劣的天氣條件下，所有安全設(shè)施失效，發(fā)生儲(chǔ)罐物料完全泄漏事故，而實(shí)際上可能性很小。對(duì)于即將進(jìn)行開(kāi)工建設(shè)的LNG儲(chǔ)罐，比較合理的做法是依據(jù)較大設(shè)想事件確定風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，確定假設(shè)場(chǎng)景。
對(duì)于LNG儲(chǔ)罐泄漏事故后果定量分析，給出了對(duì)儲(chǔ)罐不同威脅類(lèi)型所對(duì)應(yīng)的較大設(shè)想事件。這是近20位行業(yè)專(zhuān)家在一次LNG儲(chǔ)罐事故危害辨識(shí)會(huì)議上確定的，雖然這些假想事件在現(xiàn)實(shí)中還從未發(fā)生過(guò)，但是對(duì)于LNG儲(chǔ)罐風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行定量分析具有很大的指導(dǎo)意義。
LNG儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓力必須控制在允許的范圍之內(nèi)，罐內(nèi)壓力過(guò)高或出現(xiàn)負(fù)壓，對(duì)儲(chǔ)罐來(lái)說(shuō)都是潛在的危險(xiǎn)。影響儲(chǔ)罐壓力的因素很多，諸如熱量進(jìn)入引起液體的蒸發(fā)、充注期間液體的閃蒸、大氣壓下降或錯(cuò)誤操作，都可能引起罐內(nèi)壓力上升。另外，在以非�？斓乃俣冗M(jìn)行排液或抽氣、充注的液體溫度過(guò)低時(shí)，也有可能使罐內(nèi)形成負(fù)壓。LNG儲(chǔ)罐應(yīng)具有罐內(nèi)壓力控制裝置，以確保罐內(nèi)壓力處于允許范圍之內(nèi)。除此之外，儲(chǔ)罐還必須配備有壓力安全閥和真空安全閥。壓力安全閥防止儲(chǔ)罐出現(xiàn)超壓，真空安全閥能感受當(dāng)?shù)氐拇髿鈮海耘袛喙迌?nèi)是否出現(xiàn)真空，產(chǎn)生負(fù)壓。
LNG儲(chǔ)罐的壓力安全閥和真空安全閥與罐體之間還需設(shè)置有一個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)的截止閥，以便安全閥的檢修。安全排氣裝置還應(yīng)充分考慮在火災(zāi)情況下如何進(jìn)行安全排放。對(duì)于雙層壁結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)罐，為了防止內(nèi)罐損壞內(nèi)LNG泄漏至內(nèi)、外罐壁之間的絕熱層，外罐必須設(shè)置有足夠的安全排氣裝置。排氣通道的截面積需要根據(jù)儲(chǔ)罐容量來(lái)確定，NFPA59A規(guī)定不得少于0.0034c/kg，但不超過(guò)20%；外罐安全排放裝置的工作壓力不得超過(guò)外罐的設(shè)計(jì)內(nèi)壓和內(nèi)罐的設(shè)計(jì)外壓中的任何一個(gè)壓力。
