液化天然气接收站槽车区LNG泄漏事故树分析

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1、化学工程与装备2011年第11期188宋峰彬：液化天然气接收站槽车区LNG泄漏事故树分析ChemicalEngineering&Equipment2011年11月安全环保液化天然气接收站槽车区LNG泄漏事故树分析宋峰彬，陈功焱，黄刚，王丽丽（中海油安全技术服务有限公司，天津300452）宋峰彬：液化天然气接收站槽车区LNG泄漏事故树分析摘要：液化天然气（LNG）以槽车方式外输发展迅速，在天然气接收站槽车外输区域泄漏是常见事故之一。应用安全系统工程，采用事故树分析方法，对中海油某天然气公司LNG接收站槽车区装车过程中LNG泄漏事故引

2、起的危害进行了分析，以此绘制了接收站LNG泄漏事故树。在此基础上对LNG泄漏事故的最小割集、最小径集及结构重要度进行分析。从事故分析结果可以看出管理问题的基本事件结构重要度大于设备故障基本事件的结构度，以此对各基本事件提出了相应的防范措施。关键词：LNG槽车；LNG泄漏；事故树分析；结果重要度中海油已在广东、上海、福建等地建成三个LNG接收站，故情况。第四个LNG接收站已在珠海开工，并有浙江、海南、江苏、山东等多个LNG项目规划。2010年12月11日，中海油粤东LNG项目在广东揭阳市奠基。LNG事业大力发展中，发生LNG泄漏事故

3、、火灾事故、爆炸事故、窒息死亡事故的机率也相应增加。火灾、爆炸和窒息引起死亡的事故都和LNG泄漏有着直接的关系，因此LNG重大事故尤其是火灾、泄漏等事故都和泄漏有着一定的关系。槽车区是LNG接收站易为发生泄漏事故的作业区，以槽车区的泄漏的事故为分析对象，建立槽车区的事故树找到LNG泄漏事故发生的最小割集和最小径集和结构重要度，提高预防LNG泄漏的措施具有很高的实际借图1LNG泄漏引起的事故鉴意义。1LNG泄漏事故危险性分析2槽车区LNG泄漏事故树建立及分析LNG一旦泄漏，会在洼地形成液池，池内液体发生闪蒸气化，快速产生大量蒸汽。通

4、常，单位体积的液态LNG气化表1槽车区LNG泄漏事故树事件表后体积将扩大600多倍。蒸汽云在短时间内很难自发的均匀符事件描述符事件描述分布，分布特性由泄漏点、泄漏速度和泄漏量等参数决定号号[1-2]。泄漏的LNG在爆炸极限范围内（空气中甲烷含量为T0LNG泄漏X3阀门失效5%~15%）并遇到点火源时，就会发生爆炸事故。当蒸发气在M1设备故障X4法兰密封失效[3]液池上方时，便会快速的液池回火燃烧，形成池火灾。当M2槽车泄露X5管道破裂失效槽车区槽车在作业区内未及时脱离，槽车储罐会受到外部火M3强度降低X6旋转接头失效焰长时间烘烤，

5、造成槽车储罐外罐强度降低，一旦外罐破裂，M4疲劳X7操作失误会使槽车罐的保温层失效，内罐也发生破裂。此时罐内压力M5管理问题X8未定期检查会快速降低，LNG迅速气化并燃烧，导致沸腾的液体扩展为M6违规操作X9未及时发现蒸发气爆炸事故，导致巨大的人员伤亡、财产损失、环境污M7操作不规范X10培训不合格染，对社会造成不良的影响。图1为LNG泄漏引起的不同事宋峰彬：液化天然气接收站槽车区LNG泄漏事故树分析189M8管路系统故障X11责任心不强个梯阶的、有序的层次分析结构模型，包括目标层、标准层M9未及时检修X12超压和方案层。下面用事

6、故树法对槽车装车过程中LNG泄漏事故X1腐蚀X13超装进行分析，找出LNG泄漏发生的基本事件，进而找出LNGX2槽车设计上存在缺X14长期承受过大的温变泄漏发生的基本事件，进而有针对性的提出预防措施加以预陷载荷防，达到降低事故发生概率的目的。表1列出了槽车装车过程中泄漏事故事件树的顶上事件、中间事件和基本事件。图接收站槽车区LNG泄漏事故是一个多层次、多目标的系2是槽车区LNG泄漏为顶上事件的LNG泄漏事故树。统，通过构建事故树来确定事故的阶梯层次结构。根据影响因素之间的关联和隶属关系，将不同层次聚集组合，形成一图2槽车区LNG泄

7、漏事故树2.1最小割集计算TMMMMMM0122869最小割集的主要求法有多种，如矩阵法、结构法、行列法、质数代人法和布尔法等，这里采用布尔法进行求解。用布尔代数法求的事故树的最小割集为:最后求出2个最小径集为：TMMMMMM0122869PXXXXXXXXX,,,,,,,,1123456121314()XXMXXXXXXXXX()21434561011789P27XXXXX,,,,891011鉴于计算篇幅较大，计算过程就不在此列出。

8、通过布尔运算的分配律、交换律、等幂律和吸收律计算出槽车区LNG从计算结果可以发现要控制槽车区LNG泄漏事故的发泄漏事故树的最小割集数量为45个。生只有2条途径P和P。122.2求最小径集计算最小径集的求法一般是利用对偶树和成功树的方法进2.3结构重