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【摘 要】本文通过介绍液化气的危险特性,分析液化气码头船舶油轮装卸作业及日常运行中存在的风险及隐患,提出相应的风险削减方法及安全管理措施,以进一步提高安全生产水平,为液化气码头安全提供保障。
【关键词】液化气;装卸;风险;防范措施
0.引言
我公司可以装卸液化气泊位共4个,分别是顺岸码头7#和9#、大码头10#和11#,拥有DN200和DN250两条液相管线,可以同时对两条液化气船舶进行装卸。近年来,随着公司炼量提升,码头装卸液化气船舶逐年增多,液化气码头事故风险也随之增加。在码头装卸和储运过程中,一旦泄漏,即可瞬间发生火灾爆炸,对人员、船舶及周围的环境造成巨大的破坏。因此,了解液化气的危险特性,分析探讨我公司液化气码头装卸作业及日常运行中存在的风险及隐患,采取相应的措施,对确保码头正常生产有着重要意义。
1.液化气的危险特性
液化气是由多种烃类气体组成的混合物,具有如下危险特性:
1.1易燃易爆性
因为液化气的闪点<-66℃,爆炸极限为1.0%~10%,当其与空气混合后,极易燃烧或爆炸。
1.2易膨胀性
液化气随着温度的升高,液态体积会不断膨胀,气态压力也不断增加,温度每升高1℃,体积膨胀0.3~0.4%,气压增加0.02~0.03Mpa。当外界温度升高时,液化气容器可能因为超压而发生物理爆炸,造成液化气泄漏。
1.3易挥发性和积聚性
在常温常压下,液态液化气可以迅速气化为250-350倍体积的液化气气体,并能迅速沿地面扩散及蔓延。液态液化气密度一般为0.5~0.6g/cm3,其挥发后的气态液化气比空气重1.5~2.0倍,遇到坑、沟、下水道等低洼处,就会停滞积存。
1.4易产生静电性
液化气的电阻率高达1000Ω·cm,易产生静电,流速越快,产生静电荷越多,静电电压越高,静电压在350-400伏时,产生的电火花即能将液化气引燃或引爆。
1.5毒害性和窒息性
液化气有微毒性,当空气中的液化气浓度<1%时,对人体健康无害,但是吸入大量液化气时,对人的神经系统有影响,使人麻醉,严重会使人缺氧窒息死亡。
1.6低温效应
当液化气喷出时,由液态急剧变为气态,四周的环境因被大量吸热而造成低温。若该液体喷溅到人身上或其余设施上,会造成人体冻伤或其余设施冻坏现象。
1.7腐蚀性
液化气的腐蚀性是由于其中含有不同程度的硫化物杂质所致,含量越高,腐蚀作用越强。会对钢材产生应力腐蚀和化学腐蚀,使容器壁变薄,降低容器的耐压强度,造成容器穿孔或爆裂。
1.8溶解性
因为液化气对橡胶有溶化作用,能使石油产品溶解,所以装卸设施要具有抗化学腐蚀性。由于液化石油气在水中具有一定的溶解度,因而在液化气容器的底部经常沉积着一定的水,需要定期排放。
2.液化气码头船舶装卸作业风险及防范措施
2.1靠港水域内风险及防范措施
船舶进出港受自然环境因素影响较大,例如风力、雾况、涌浪等,必须服从大连港调度统一安排并且由于液化气船舶危害特性,出入港时需有护航艇陪同。我公司顺岸码头地理位置特殊,受风力或涌浪影响更大,当接到液化气装卸计划时,应及时联系港口调度,向其汇报港口状况,判断是否满足船舶靠泊条件;装卸作业期间,若有风力或涌浪较大造成船舶晃动剧烈等情况,应及时通知船方加缆,必要时停止装船拆臂,签写紧急情况下船舶离港通知单,命令船方尽快离港。
2.2输气臂连接和收回操作存在的风险及防范措施
2.3液化气装卸流程中存在的风险及防范措施
2.3.1人员素质和技能水平参差不齐
无论是船方、码头,还是罐区,都会存在人为操作失误现象,例如有的船方人员不清楚船舶流程,有的岸方人员不能认真做好装船监护,有的罐区人员不能及时停泵等。液化气装卸期间,码头应做好船方和岸方沟通,同船方签订《船/岸联系单》,确认船方的计划装卸量,最大装卸速度和压力以及联系方式等;接到海事准装手续后,联系球罐确认液化气装船管线及罐号;码头作业人员要监护船方转好装船流程,认真执行装卸船过程中30分钟巡检制度,充分利用压力监控、可燃气体报警器等安全防护设施进行监护;完货前30分钟、10分钟、5分钟及时通知罐区,做好降速、停泵的准备。
2.3.2设备设施及防护设施是否安全有效
阀门开关是否灵活好用,管线、输气臂、储罐等设备有无泄漏,消防设施及压力监控、可燃气体报警等安全防护设施的好坏都严重影响液化气码头装卸安全。因此,船长或大副必须同岸方按照《船/岸安全检查表》内容逐条检查船岸设施是否好用,并签字确认后船方才可以办理海事准装手续。装卸船前通知消防队进行监护,装卸过程中若发生泄漏等事故,必须立即停泵并关闭阀门。
3.液化气码头日常运行中存在的隐患及防范措施和建议
3.1液化气泊位作业区域环境复杂
由于港口的开放性,在装卸液化气泊位附近经常会发现一些违规渔船进行捕鱼等打捞作业,还有一些车辆随意进入装卸作业区。船方在港作业不使用防爆工具,生活区、物料间和机舱所有的外部舱门和舷窗不关闭,外来人员在甲板上打手机,抽烟等现象也时有发生。倘若液化气泊位发生泄漏,气化后迅速扩散到以上现象附近,极易造成液化气爆炸事故的发生。
因此,在液化气泊位作业区附近应设置安全标志和警示标志,发现上述现象应立即进行制止,并汇报相关部门。
3.2液化气管线存水严重
由于液化气的溶解性,液相线存有少量的水;因为液化气密度比水小,存水主要集中在液相线底部。长时间未装液化气的泊位管线存水现象更为严重。而液化气管线带水不仅影响装卸货物的质量,还会影响液化气的密度,造成液相线质量流量计与管线发生共振等现象;尤其是冬季,液化气线无伴热,当温度较低时,管线易冻裂,造成液化气泄漏等现象。
因此,四个液化气泊位应轮流进行液化气装卸,以减少液化气组立处存水严重的现象。入冬前,用氮气将气相线吹扫干净,防止低洼处存水。并建议在液化气气、液相组立加伴热防冻凝。
3.3阀门内漏严重
因为腐蚀或阀门质量等问题,液化气线上多数阀门都出现不同程度的内漏现象。为了不让液化气窜入输气臂内,需要关闭多个阀门,但造成局部死线,当压力升高时,可能发生阀门法兰或格兰呲裂;并且内漏还影响液化气管线处理,给更换阀门和流量计拆检带来较大困难和危险。
因此,发现阀门内漏,应及时制定更换阀门方案,联系相关部门更换阀门。对不能及时更换的阀门,做好相关的工艺提示,保证正常生产和安全操作。
3.4液化气泄压隐患
因液化气具有易膨胀性,当罐区倒气或者天气炎热,管线压力急剧升高超过报警值1.6Mpa时,必须联系罐区从码头液相线转气相线泄压。但是泄压造成气相管线存有液货,甚至含水等杂质,当液化气气化后吸收大量热易造成存水的低洼处管线冻裂;并且若阀门内漏严重,泄压还会造成液货窜入其余泊位液化气管线或火炬线。
因此,要适时更换内漏阀门,必要时由罐区自行泄压,防止液化气窜入施工作业管线。
3.5监控设施的问题较多
液化气泊位现场都设有可燃气体报警器、压力变送器、监控摄像机等监控设施。这些监控设施都连接到操作室的电脑上,顺岸码头电脑不能监控液相线压力,只能在大码头电脑上监控,而大码头电脑由于系统问题经常发生死机无法监控现场情况,致使操作人员无法第一时间发现液相管线超压报警或液化气组立处泄漏报警,造成火灾爆炸等严重后果。
因此,当电脑无法监控时,作业人员应当立即通知仪表进行修复。同时,在电脑未修复期间,泊位负责人应当加强现场巡检。固定式和便携式可燃气体报警器应当定期检测,以保证其灵敏好用。建议将大码头压力监控远传到顺岸码头电脑,让两个码头同时监控液化气压力。
3.6其他不合规范问题及建议
3.6.1消防系统
根据JTJ237-99第6.5.5,寒冷地区的消防设施应采取防冻措施,顺岸和大码头消防设施因无伴热,入冬前排净存水以防凝。虽然现在码头正在进行消防设施改造,更换原有消防管线并加保温伴热,但是消防炮、水幕、汽幕线等仍无伴热,冬季为空线不能立即开启,建议加伴热。根据JTJ237-99第6.5.7.5,消防泵应在接到报警后2分钟内投入使用。4#泵房现由大码头操作员人工开泵,2分钟内完成较困难,如果着火位置在大码头操作室和门岗之间,作业人员可能无法到达4#泵房,建议将4#泵房改为自动控制,并且当大码头装卸作业时增加4#泵房值班。
3.6.2紧急切断阀
虽然液化气管线根部均设置紧急切断阀,并具备可靠的遥控和手动操作功能,但是根据JTS165-8-2007第3.0.4要求,紧急切断阀设置距码头前沿线不应小于20米,而顺岸码头液化气管线的紧急切断阀离码头前沿不到10米,倘若发生火灾爆炸无法及时关闭,建议在顺岸七区操作室对面两条液相主线上加紧急切断阀。
3.6.3输气臂
根据JTS165-8-2007第6.1.2所知,5000吨以下泊位装卸臂其中心线离码头前沿护舷边线距离为2.0~3.0米,10000~30000吨泊位为3.0~4.0米,而顺岸码头七区为三万吨级泊位,但输气臂中心线离码头前沿护舷边线距离仅为2米,所以存在靠泊5000吨以上船舶撞坏输气臂风险。建议七区输气臂移位。JTS165-8-2007第6.1.6要求装卸甲A类物料装卸臂应设计紧急脱离装置,液化气属于甲A类物料,但码头四台液化气臂均无紧急脱离装置。建议液化气臂增加紧急脱离装置。
4.结语
保证液化气码头安全运行,关键在于管理。首先,必须加强作业人员和外来人员的宣传教育和安全培训,使其充分认识液化气的各种危险特性并提高其安全意识;其次,完善液化气码头操作和管理规定,针对液化气泊位出现的各种安全隐患现象,制定出相应的规章制度;最后,加强监督检查落实各项规章制度,做好月检、周检、日检、2小时巡检及装船作业过程中半小时巡检工作,发现问题立即采取防范措施并及时解决。
【参考文献】
[1]JTJ237-99,装卸油品码头防火设计规范[S].
[2]JTS165-8-2007,装卸油品码头防火设计规范[S].
[3]彭宏恺.液化石油气船装卸作业安全管理[J].中国海事,2007,1.
[4]张应立.液化石油气储运与管理[M].中国石化出版社,2007.
[5]耿德山.液化气码头的火灾危险分析及防控对策[J].珠江水运,2008,11.
【关键词】液化气;装卸;风险;防范措施
0.引言
我公司可以装卸液化气泊位共4个,分别是顺岸码头7#和9#、大码头10#和11#,拥有DN200和DN250两条液相管线,可以同时对两条液化气船舶进行装卸。近年来,随着公司炼量提升,码头装卸液化气船舶逐年增多,液化气码头事故风险也随之增加。在码头装卸和储运过程中,一旦泄漏,即可瞬间发生火灾爆炸,对人员、船舶及周围的环境造成巨大的破坏。因此,了解液化气的危险特性,分析探讨我公司液化气码头装卸作业及日常运行中存在的风险及隐患,采取相应的措施,对确保码头正常生产有着重要意义。
1.液化气的危险特性
液化气是由多种烃类气体组成的混合物,具有如下危险特性:
1.1易燃易爆性
因为液化气的闪点<-66℃,爆炸极限为1.0%~10%,当其与空气混合后,极易燃烧或爆炸。
1.2易膨胀性
液化气随着温度的升高,液态体积会不断膨胀,气态压力也不断增加,温度每升高1℃,体积膨胀0.3~0.4%,气压增加0.02~0.03Mpa。当外界温度升高时,液化气容器可能因为超压而发生物理爆炸,造成液化气泄漏。
1.3易挥发性和积聚性
在常温常压下,液态液化气可以迅速气化为250-350倍体积的液化气气体,并能迅速沿地面扩散及蔓延。液态液化气密度一般为0.5~0.6g/cm3,其挥发后的气态液化气比空气重1.5~2.0倍,遇到坑、沟、下水道等低洼处,就会停滞积存。
1.4易产生静电性
液化气的电阻率高达1000Ω·cm,易产生静电,流速越快,产生静电荷越多,静电电压越高,静电压在350-400伏时,产生的电火花即能将液化气引燃或引爆。
1.5毒害性和窒息性
液化气有微毒性,当空气中的液化气浓度<1%时,对人体健康无害,但是吸入大量液化气时,对人的神经系统有影响,使人麻醉,严重会使人缺氧窒息死亡。
1.6低温效应
当液化气喷出时,由液态急剧变为气态,四周的环境因被大量吸热而造成低温。若该液体喷溅到人身上或其余设施上,会造成人体冻伤或其余设施冻坏现象。
1.7腐蚀性
液化气的腐蚀性是由于其中含有不同程度的硫化物杂质所致,含量越高,腐蚀作用越强。会对钢材产生应力腐蚀和化学腐蚀,使容器壁变薄,降低容器的耐压强度,造成容器穿孔或爆裂。
1.8溶解性
因为液化气对橡胶有溶化作用,能使石油产品溶解,所以装卸设施要具有抗化学腐蚀性。由于液化石油气在水中具有一定的溶解度,因而在液化气容器的底部经常沉积着一定的水,需要定期排放。
2.液化气码头船舶装卸作业风险及防范措施
2.1靠港水域内风险及防范措施
船舶进出港受自然环境因素影响较大,例如风力、雾况、涌浪等,必须服从大连港调度统一安排并且由于液化气船舶危害特性,出入港时需有护航艇陪同。我公司顺岸码头地理位置特殊,受风力或涌浪影响更大,当接到液化气装卸计划时,应及时联系港口调度,向其汇报港口状况,判断是否满足船舶靠泊条件;装卸作业期间,若有风力或涌浪较大造成船舶晃动剧烈等情况,应及时通知船方加缆,必要时停止装船拆臂,签写紧急情况下船舶离港通知单,命令船方尽快离港。
2.2输气臂连接和收回操作存在的风险及防范措施
2.3液化气装卸流程中存在的风险及防范措施
2.3.1人员素质和技能水平参差不齐
无论是船方、码头,还是罐区,都会存在人为操作失误现象,例如有的船方人员不清楚船舶流程,有的岸方人员不能认真做好装船监护,有的罐区人员不能及时停泵等。液化气装卸期间,码头应做好船方和岸方沟通,同船方签订《船/岸联系单》,确认船方的计划装卸量,最大装卸速度和压力以及联系方式等;接到海事准装手续后,联系球罐确认液化气装船管线及罐号;码头作业人员要监护船方转好装船流程,认真执行装卸船过程中30分钟巡检制度,充分利用压力监控、可燃气体报警器等安全防护设施进行监护;完货前30分钟、10分钟、5分钟及时通知罐区,做好降速、停泵的准备。
2.3.2设备设施及防护设施是否安全有效
阀门开关是否灵活好用,管线、输气臂、储罐等设备有无泄漏,消防设施及压力监控、可燃气体报警等安全防护设施的好坏都严重影响液化气码头装卸安全。因此,船长或大副必须同岸方按照《船/岸安全检查表》内容逐条检查船岸设施是否好用,并签字确认后船方才可以办理海事准装手续。装卸船前通知消防队进行监护,装卸过程中若发生泄漏等事故,必须立即停泵并关闭阀门。
3.液化气码头日常运行中存在的隐患及防范措施和建议
3.1液化气泊位作业区域环境复杂
由于港口的开放性,在装卸液化气泊位附近经常会发现一些违规渔船进行捕鱼等打捞作业,还有一些车辆随意进入装卸作业区。船方在港作业不使用防爆工具,生活区、物料间和机舱所有的外部舱门和舷窗不关闭,外来人员在甲板上打手机,抽烟等现象也时有发生。倘若液化气泊位发生泄漏,气化后迅速扩散到以上现象附近,极易造成液化气爆炸事故的发生。
因此,在液化气泊位作业区附近应设置安全标志和警示标志,发现上述现象应立即进行制止,并汇报相关部门。
3.2液化气管线存水严重
由于液化气的溶解性,液相线存有少量的水;因为液化气密度比水小,存水主要集中在液相线底部。长时间未装液化气的泊位管线存水现象更为严重。而液化气管线带水不仅影响装卸货物的质量,还会影响液化气的密度,造成液相线质量流量计与管线发生共振等现象;尤其是冬季,液化气线无伴热,当温度较低时,管线易冻裂,造成液化气泄漏等现象。
因此,四个液化气泊位应轮流进行液化气装卸,以减少液化气组立处存水严重的现象。入冬前,用氮气将气相线吹扫干净,防止低洼处存水。并建议在液化气气、液相组立加伴热防冻凝。
3.3阀门内漏严重
因为腐蚀或阀门质量等问题,液化气线上多数阀门都出现不同程度的内漏现象。为了不让液化气窜入输气臂内,需要关闭多个阀门,但造成局部死线,当压力升高时,可能发生阀门法兰或格兰呲裂;并且内漏还影响液化气管线处理,给更换阀门和流量计拆检带来较大困难和危险。
因此,发现阀门内漏,应及时制定更换阀门方案,联系相关部门更换阀门。对不能及时更换的阀门,做好相关的工艺提示,保证正常生产和安全操作。
3.4液化气泄压隐患
因液化气具有易膨胀性,当罐区倒气或者天气炎热,管线压力急剧升高超过报警值1.6Mpa时,必须联系罐区从码头液相线转气相线泄压。但是泄压造成气相管线存有液货,甚至含水等杂质,当液化气气化后吸收大量热易造成存水的低洼处管线冻裂;并且若阀门内漏严重,泄压还会造成液货窜入其余泊位液化气管线或火炬线。
因此,要适时更换内漏阀门,必要时由罐区自行泄压,防止液化气窜入施工作业管线。
3.5监控设施的问题较多
液化气泊位现场都设有可燃气体报警器、压力变送器、监控摄像机等监控设施。这些监控设施都连接到操作室的电脑上,顺岸码头电脑不能监控液相线压力,只能在大码头电脑上监控,而大码头电脑由于系统问题经常发生死机无法监控现场情况,致使操作人员无法第一时间发现液相管线超压报警或液化气组立处泄漏报警,造成火灾爆炸等严重后果。
因此,当电脑无法监控时,作业人员应当立即通知仪表进行修复。同时,在电脑未修复期间,泊位负责人应当加强现场巡检。固定式和便携式可燃气体报警器应当定期检测,以保证其灵敏好用。建议将大码头压力监控远传到顺岸码头电脑,让两个码头同时监控液化气压力。
3.6其他不合规范问题及建议
3.6.1消防系统
根据JTJ237-99第6.5.5,寒冷地区的消防设施应采取防冻措施,顺岸和大码头消防设施因无伴热,入冬前排净存水以防凝。虽然现在码头正在进行消防设施改造,更换原有消防管线并加保温伴热,但是消防炮、水幕、汽幕线等仍无伴热,冬季为空线不能立即开启,建议加伴热。根据JTJ237-99第6.5.7.5,消防泵应在接到报警后2分钟内投入使用。4#泵房现由大码头操作员人工开泵,2分钟内完成较困难,如果着火位置在大码头操作室和门岗之间,作业人员可能无法到达4#泵房,建议将4#泵房改为自动控制,并且当大码头装卸作业时增加4#泵房值班。
3.6.2紧急切断阀
虽然液化气管线根部均设置紧急切断阀,并具备可靠的遥控和手动操作功能,但是根据JTS165-8-2007第3.0.4要求,紧急切断阀设置距码头前沿线不应小于20米,而顺岸码头液化气管线的紧急切断阀离码头前沿不到10米,倘若发生火灾爆炸无法及时关闭,建议在顺岸七区操作室对面两条液相主线上加紧急切断阀。
3.6.3输气臂
根据JTS165-8-2007第6.1.2所知,5000吨以下泊位装卸臂其中心线离码头前沿护舷边线距离为2.0~3.0米,10000~30000吨泊位为3.0~4.0米,而顺岸码头七区为三万吨级泊位,但输气臂中心线离码头前沿护舷边线距离仅为2米,所以存在靠泊5000吨以上船舶撞坏输气臂风险。建议七区输气臂移位。JTS165-8-2007第6.1.6要求装卸甲A类物料装卸臂应设计紧急脱离装置,液化气属于甲A类物料,但码头四台液化气臂均无紧急脱离装置。建议液化气臂增加紧急脱离装置。
4.结语
保证液化气码头安全运行,关键在于管理。首先,必须加强作业人员和外来人员的宣传教育和安全培训,使其充分认识液化气的各种危险特性并提高其安全意识;其次,完善液化气码头操作和管理规定,针对液化气泊位出现的各种安全隐患现象,制定出相应的规章制度;最后,加强监督检查落实各项规章制度,做好月检、周检、日检、2小时巡检及装船作业过程中半小时巡检工作,发现问题立即采取防范措施并及时解决。
【参考文献】
[1]JTJ237-99,装卸油品码头防火设计规范[S].
[2]JTS165-8-2007,装卸油品码头防火设计规范[S].
[3]彭宏恺.液化石油气船装卸作业安全管理[J].中国海事,2007,1.
[4]张应立.液化石油气储运与管理[M].中国石化出版社,2007.
[5]耿德山.液化气码头的火灾危险分析及防控对策[J].珠江水运,2008,11.