液化天然气的蒸发气%28BOG%29回收装置风险和危险有害因素分析与防范.pdf

53液化天然气的蒸发气（BOG）回收装置风险和危险有害因素分析与防范第4期0 引言页岩气液化工厂是将气态天然气（NG）转化为液化天然气（LNG）的生产企业，其生产工序主要包括原料气预处理、液化、储存、装卸、气化等。液化天然气的蒸发气（BOG）主要成分为甲烷（含量达到 70以上），并含有少量氦气和氮气，如直接排放会对大气环境造成污染，同时也造成经济损失，因此宜通过重新液化、用作燃料气、重新压缩进入燃气管网等方式对 BOG 进行回收或 利用1。某 LNG 工厂采取重新压缩的方式对 BOG 进行回收利用，其工艺流程为，原料气经净化后进入冷箱，在冷箱中经预冷、深冷、节流降压后进入LNG 储罐得到 LNG 产品，LNG 产品储罐中闪蒸的 BOG 处理有两个走向：一是经 BOG 缓冲罐缓冲后，气相部分返回冷箱回收冷量复热，之后经调节阀节流降压后高点放空，液相部分经液位调节阀进入冷箱出口 LNG 管线，回收成为 LNG 产品；二是经 BOG 缓冲罐缓冲后，进入 BOG 隔膜压缩机增压至 20 MPa，再通过加气柱充装到槽车（当BOG 隔膜压缩机检修或停机而致充装停止时，通过放空调节阀自动放空）。以下对该厂 BOG 回收利用过程中存在的风险和危险有害因素进行识别并提出相应防范措施，以降低安全生产风险，保障设备设施的安全运行。1 BOG 回收利用过程中的风险和危险有害因素LNG 一般采用常压低温技术储存，由于 LNG会从外界吸热而不断蒸发，会产生当期库存量的0.05的 BOG2。BOG 隔膜压缩机运行压力高达20 MPa，若因设备和管道密封不严或防腐措施不当而破损、阀门和法兰密封不严或损坏、采购的压力容器及管道质量不合格、施工过程中焊接质量低下导致设备或管道存在潜在泄漏点等，易造成 BOG 泄漏。BOG 的主要成分甲烷属于危险化学品，一旦发生泄漏，现场人员吸入将引发中毒、窒息事故，同时可能诱发火灾爆炸事故的发生。另外，BOG 回收利用过程中还存在低温冻伤、噪声污染等危险有害因素。1.1 火灾爆炸BOG 中甲烷含量较高，能与空气形成爆炸性混合气体，达到爆炸极限后，遇点火源会造成火通讯作者：刘航，本科、工程师，主要从事危险化学品安全监督管理工作，邮箱：312840544 安全与环保液化天然气的蒸发气（BOG）回收装置风险和危险有害因素分析与防范刘 航（叙永县应急管理局，四川叙永，646400）摘 要：液化天然气的蒸发气（BOG）主要成分为甲烷，直接排放会对大气环境造成污染，同时也造成经济损失，宜通过适当的方式对其进行回收或利用。某 LNG 工厂采取重新压缩的方式对 BOG 进行回收利用，为降低安全生产风险、有效避免事故的发生，分析 BOG 回收过程中存在的风险和危险有害因素，并提出针对性的防范措施。关键词：液化天然气的蒸发气（BOG）；回收工艺；风险和危险有害因素；分析；防范措施54第26卷 2023年第4期四川化工灾爆炸事故。在严防 BOG 泄漏的同时，还应避免点火源的出现，除禁明火外，还须严控设施设备的本质安全，如 BOG 回收装置未采用防爆电气设备或防爆电气设备防爆级别不符合环境要求、导除静电设施不完善、避雷装置未经规范设计或设置不完善等，均可能形成点火源。1.2 中毒窒息BOG 中的主要成分甲烷含量较高，一旦发生泄漏并扩散，人体吸入后会造成头痛、头晕、身体乏力、注意力不集中、心动过速、共济失调等职业危害，如果人体持续暴露在甲烷气氛环境下，还会引起意识模糊和窒息。检修过程中，若容器或设备未通足够的空气、未进行彻底的惰性气体置换，或者操作人员未佩戴空气呼吸器等，均可能会因接触容器或设备内残余的气体及有毒物质而发生中毒、窒息事故。1.3 噪声污染BOG 隔膜压缩机等设备在运转过程中会产生噪音和振动，管道内介质高速流动也会产生噪声，运行噪音可能会超过 85 dB，而噪声对人体的危害是多方面的：可能引起操作人员心血管、神经系统、消化系统的损伤，使操作人员记忆力减退、听力下降，不仅可使人患上职业性耳聋，还可能引起其他疾病；操作人员可能会因受到噪声的危害而操作失误率上升，严重的误操作会导致事故的发生。同时，振动可能导致人体患振动病，主要表现为足的损害，常见足部周围神经与血管改变，会导致人体出现头晕、头痛、乏力、睡眠障碍、心悸、出冷汗等症状。1.4 低温冻伤低温 BOG 可能存在于泄漏的阀门、法兰、安全阀以及流过 BOG 的低温管道、设备等，人体接触到低温 BOG 可致皮肤低温冻伤。2 主要防范措施2.1 加强防泄漏管理（1）加强对 BOG 隔膜压缩机的相关设备、管道密封性检查，定期对其防腐措施进行评估。（2）采购合格的压力容器及管道产品。（3）提高施工焊接质量，减少潜在泄漏点。（4）科学划分爆炸危险区域，沿回收装置区域按适宜的间隔设置可燃有毒气体检测报警系统（GDS 系统），报警信号远传至有人值守的中心控制室3。（5）巡检时穿防静电工作服，必要时佩戴防护手套，随身携带功能完好的便携式可燃有毒气体检测仪。（6）BOG 为甲类气体，进行压缩处理时，高压会使易燃易爆物质的爆炸极限变宽、自燃点降低，高压工况下其可能会达到爆炸极限，使BOG 火灾爆炸危险性加大，考虑其安全和环保设计要求，在装置设计时应集中处理而不宜直接 排放。2.2 加强防火防爆管理（1）BOG 回收装置应选择符合环境要求的防爆级别电气设备。（2）确保导除静电设施的正常投用，避雷装置须按规范设计。（3）当选用槽车作为固定式压力容器暂存压缩后的 BOG 时，应按照移动式压力容器安全技术监察规程（TSG R00052011）要求，加强员工操作规程、应急处置、事故案例等专项培训，使员工熟悉工艺介质的危险特性，提高员工的应急处置水平4。（4）对于 BOG 回收装置中的核心设备BOG 隔膜压缩机的操作要高度重视，操作人员要对冷却器温度进行严格控制，若冷却器经常超温，加上润滑油用量过大，会使部分油变成油气被气流带进压缩机，遇热裂解变成碳积聚在设备和管道内，积碳在高温空气作用下氧化成一氧化碳，当达到爆炸极限时，将引发爆炸。（5）仪表组态时应将 BOG 隔膜压缩机所有的控制点集中至启动控制柜，设置排气温度、进气压力、排气压力、润滑油压力、膜片破裂控制器等联锁逻辑，实现压缩机组的参数显示、报警、控制、调节及联锁保护，并在机柜外壳设置急停按钮和防意外触碰设施。（6）日常巡检过程中操作人员不得穿化纤服、不得穿带铁钉的鞋，以免一旦可燃气体泄漏又恰遇摩擦产生的静电火花而引发火灾。55液化天然气的蒸发气（BOG）回收装置风险和危险有害因素分析与防范第4期（7）BOG 槽车需有专人持证操作，并有操作规程和应急预案，且配备必要的应急救援装备，以避免人为误操作造成可燃气体泄漏而引发火灾、爆炸。2.3 加强受限空间作业管理LNG 泄漏后首先气化为接近液体温度的低温气体，此时的气体比空气重，在不利于重气扩散的区域作业，应通入足够的空气，进行彻底的惰性气体置换，并使用专业检测仪对作业区域进行易燃易爆和有毒有害气体检测，确认易燃易爆和有毒有害气体浓度符合国家标准后方可进行作 业；作业过程中要确保有专人监护，配备符合要求的通风、监测、防护、照明等安全防护设施和个人防护装备。在日常开展预防性检维修过程中，要对受限空间安全隔绝、有效置换并保持空气流通良好，对受限空间内气体浓度进行严格监测，避免因接触容器或设备中残余的气体及有毒物质使进入其中的操作人员发生中毒、窒息事故。2.4 加强减振降噪管理（1）设置消音减音设施、修建隔离区、设置集中操作室等，以减少操作人员因受到噪声危害而患职业病的风险，降低操作人员的失误率，避免误操作而致的事故发生。（2）大型机组应对其振动进行监测，实时数据接入 DCS，并设置振动一级、二级报警联锁，提高回收装置的本质安全水平。（3）对现场振动严重的设备和管道要及时与设计单位联系，通过增加管道支撑、优化工艺控制等方式科学制定减振措施。2.5 加强低温冻伤防范（1）对可能泄漏的阀门、法兰、安全阀进行挂牌管理。（2）在流过 BOG 的低温管道、设备等处标明介质名称和流向标识。（3）进行检维修作业时做好风险辨识，提示操作人员做好个人防护，避免人体因接触到低温BOG 而致冻伤。2.6 加强员工教育培训从既往事故发生的原因分析来看，风险隐患排查及整改质量不高的关键在于员工教育培训落实不力。只有预先做好教育培训需求调查，切合企业装置实际科学设置培训课程，才能让教育培训不断深入和达到实效，从而提高岗位操作人员对现有标准规范的理解，学会全面辨识安全风险，掌握应急处置措施，提高岗位操作人员的安全意识和作业水平。3 结论通过对 BOG 回收过程中存在的泄漏风险和火灾爆炸、中毒窒息、低温冻伤等危险有害因素进行分析，全面辨识 BOG 回收装置潜在风险点和事故易发环节部位，采取针对性的防范措施，并对BOG 回收装置中的核心设备隔膜压缩机从采购、安装、使用、监测和维护等各环节加强其完整性管理，就可降低 BOG 回收装置的安全生产风险，有效避免事故的发生。参考文献1 中华人民共和国住房和城乡建设部.天然气液化工厂设计标准：GB 512612019S.2 许克军，杨烨.大型 LNG 项目 BOG 气回收工艺J.石油和化工设备，2014，17（9）：81-82.3 中华人民共和国住房和城乡建设部.石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准：GBT 504932019S.4 中国特种设备检测研究院，全国锅炉压力容器标准化技术委员会.移动式压力容器安全技术监察规程：TSG R00052011 Z.Analysis and Prevention of Risks and Hazardous Factors in the Boil Off Gas（BOG）Recovery Device of Liquefied Natural GasLIU Hang（Xuyong County Emergency Management Bureau，Xuyong 646400，Sichuan，China）Abstract：The main component of liquefied natural gas（BOG）is methane，and direct emissions can cause pollution 56第26卷 2023年第4期四川化工to the atmospheric environment and economic losses.Therefore，it is advisable to recycle or utilize it in appropriate ways.A certain LNG factory adopts a recompression method to recycle BOG.In order to reduce safety production risks and effectively avoid accidents，the risks and hazardous factors in the BOG recycling process are analyzed，and targeted preventive measures are proposed.Key words：Boil Off Gas（BOG）of Liquefied Natural Gas；recycling process；risk and hazardous factors；analysis；preventive measuresResearch on Hot Melt Butting Technology of PE Pipes for Water SupplyFANG Weiheng 1，LI Zhongxing 2，ZHAO Lening1（1.School of Civil Engineering，Liaoning Technical University，Fuxin 123000，Liaoning，China；2.Thirty seven offices of Yankuang Donghua Construction Co.，Ltd.，Zoucheng 273500，Shandong，China）Abstract：Buried water supply PE pipe is a new type of pipe material with good practicality and long service life，commonly used in the installation of buried water supply pipelines.Referring to relevant national standards，five sets of different hot melt docking process parameters were used to conduct hot melt docking control tests on two types of polyethylene water supply pipe samples with specifications of DN315 and DN110，and submitted for inspection.The results show that the PE pipe of DN315 performs well in hot melting under high temperature and short heat absorption time conditions，while there is a phenomenon of false soldering under low temperature and long heat absorption time conditions；Under high temperatures，DN110 PE pipes are prone to inconsistent curling heights，resulting in carbonization or voids at the welded joints.The probability of long-term hot melt virtual joints at low temperatures is not high，but the operation time is extended.Therefore，in on-site construction operations，appropriate parameters for hot melt docking should be selected based on the on-site pipe diameter size to ensure the quality of hot melt docking，shorten operation time，reduce labor intensity，and improve work efficiency.Key words：PE pipes for water supply；hot melt docking；testing；process parameters；hot melt temperature；continuous heat absorption time；conclusion and suggestions（上接第 43 页）