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CCS《液化天然气燃料加注作业指南》

新闻来源:中国船检    浏览量:588 刘铁英 吴顺平 2018-01-16
液化天然气(LNG)相对于一般燃料,其风险点存在诸多不同。根据统计的1965年至2011年期间LNG船舶事故数据分析,约70%的事故与操作相关,因此,在实施LNG燃料加注操作时,需进行特别的安全考虑和正确的操作程序。为使LNG燃料加注作业规范、高效、安全进行,CCS开展了LNG燃料加注模式、加注设备、风险评估等相关研究工作,并基于已有的加注船加注、罐车加注、加注趸船加注及岸站加注等实践经验和相关国际标准,编写了国内首部《液化天然气燃料加注作业指南》,并于2017年1月1日正式生效。
《液化天然气燃料加注作业指南》共7章和3个附录,涵盖4种LNG加注模式,提出了设备操作、安全保护、风险评估、操作程序、应急响应等技术要求,适应了LNG燃料加注过程安全控制需求,为LNG燃料加注负责人、操作者和相关人员提供技术参考,促使LNG燃料加注作业规范、高效、安全进行。
在加注模式方面,目前国内外主流的LNG燃料加注模式为加注船加注、加注趸船加注、罐车加注以及岸站加注。其中,罐车加注是目前使用最广泛的加注模式,北欧大部分LNG动力船均采用此种方式加注。岸站对船的加注方式在挪威已有应用,加注船对船的加注方式在欧洲也有应用,而我国暂时还未有上述两种加注方式的应用实例。加注趸船加注则是我国首创的LNG燃料加注模式,该种方式尤其适合我国枯水期和富水期水位变化较大的内河水域,同时,趸船位置相对固定,有利于风险控制。指南主要涵盖了上述四种加注模式,而对于移动燃料罐更换、海上浮式加注设施加注等还处于可行性研究阶段的加注模式,指南暂未纳入。各加注模式优缺点见表。
                    
  表 加注模式优缺点对比表
     
  

  加注设备方面,LNG燃料加注涉及的设备主要包括软管、加注臂、加注接头等连接设备和拉断阀、紧急脱离装置、应急切断(ESD)、消防系统等安全设备,以及辅助加注作业进行的例如系泊设备、碰垫、通讯系统等辅助设备。指南主要针对上述设备的日常操作和/或作业前操作提出了注意事项和要求。
风险评估方面,鉴于LNG具有低温、易燃易爆等特性,及LNG事故的严重性,国际上LNG操作相关标准均提出了风险评估的要求。对于常规的加注方式,即满足指南要求的四种加注模式,仅需进行定性风险评估,而对于非常规加注作业、同步作业(目前中国不允许)、与指南要求不符的其它加注作业则需进行定量风险评估。本指南基于CCS在风险评估方面积累的实践经验,在国际标准要求的基础上,进一步细化了风险评估方法,对于危害类型和危害程度计算、灾害接受衡准以及风险接受准则均进行了明确规定,更具操作性。风险评估案例见图1。

                    图1 某罐车对船加注LNG燃料的风险评估

        在安全距离方面,对于LNG燃料加注作业来说,除了需对加注、受注对象及加注系统本身进行风险控制以外,还需对作业场地进行区域划分,并进行相应的风险控制,典型的区域划分见图2、图3。危险区域即为可能形成爆炸性气体环境的区域,在该区域内使用的电气设备应为防爆型;限制区域则是指可燃气体扩散范围,按照气体/蒸气在大气中达到最低可燃下限50%时的扩散范围来确定,对于天然气而言即为蒸气浓度达到2.5%的区域范围,在该区域内需严格控制点火源并进行人员身份核查;警戒区域则是为了防止加注作业受到干扰而设置的区域。其中,限制区域的范围会因采取的分析方法不同而不同,而定量风险评估可为缩小限制区域提供支撑。
 
    
图2 罐车对船加注LNG作业区域划分      图3 船对船加注LNG作业区域划分
 
        在操作程序方面,目前,国际通用的LNG燃料加注流程一般分为三个阶段,加注准备阶段、加注阶段和加注完成阶段。关于LNG燃料加注操作,除防泄漏、防静电等安全考虑外,编写组还重点关注加注过程中蒸发气体(BOG)的抑制,主要通过预冷、控制加注速率和变换进液方式等手段尽量减少BOG的产生。指南中加注流程、检查表、加注交付单与国际相关标准要求基本一致,编写组结合国内外实践经验对加注流程进行了细化,并补充了加注各阶段的操作示意图以及各加注模式的加注流程图,使指南更具操作性。
        在安全保护和应急响应方面,基于LNG的低温特性,指南对操作人员和船体结构提出保护要求,包括为操作人员配备个人防护设备、医疗设备,在阀件、法兰、接头等易产生泄漏的位置布设集液盘,加注作业中启动舷侧水帘保护等。而基于LNG的易燃易爆特性,指南也提出了相应的火灾和爆炸防护,对于明火控制,防静电、防杂散电流,便携式电气设备和信号发射设备的管理均提出了明确要求。指南还针对加注过程中LNG泄漏可能导致的LNG蒸气云、池火火灾、喷射火火灾事故及事故中人员防护提出了应急措施。
        本指南为国内首部LNG燃料加注作业指南,填补了我国LNG燃料加注操作技术标准的空白,与ISO(国际标准化组织)、IACS(国际船级社协会)、SGMF(气体燃料船协会)相关标准技术水平相当,与CCS《天然气燃料动力船舶规范》、《液化天然气燃料加注趸船规范》、《液化天然气燃料加注船舶规范》共同组成LNG船舶系列技术标准。
 
        本文作者联系方式
        刘铁英 电话:027-85830007
        邮箱:tyliu@ccs.org.cn
        吴顺平 电话:027-85830007
        邮箱:sp_wu@ccs.org.cn
        石国政 电话:027-85830007
        邮箱:gzshi@ccs.org.cn
        延伸阅读
      《LNG 燃料的水上加注技术》2013 年第2 期
      《LNG 加注设施的静电防护》2013 年第4 期
      《LNG 加注站储罐防护形式》2013 年第6 期
      《LNG 船- 船加注作业要点》2014 年第3 期
      《船对船加注时装卸货操作的安全区域分析》2016年第6 期
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