低溫儲罐泄漏原因分析
由于LNG儲站內無法進行修理,目前無法確定產生泄漏的具體位置是在內罐體上還是上、下進液管或者焊縫等其它什么位置,并且,無法復制儲站的實際的充裝過程,所以,分析泄漏原因主要根據以下幾個客觀存在的事實并加以推理來確定的。
首先,泄漏的發(fā)生是在儲站長期停用(約10個月)后再次充裝LNG后產生的,停用期間儲罐的真空度和天然氣壓力沒有異常的變化,也就是說,是儲站充裝LNG對該罐產生了影響,并導致泄漏。壓力容器制造缺陷產生的泄漏在此不能成立,因為,國家對低溫儲罐的制造標準要求很高,出廠前要經過十分嚴格檢驗和檢測,對于標準、規(guī)范允許存在的微小缺陷、焊接部位和彎管等應力集中部位,在沒有外界誘發(fā)條件下,如:壓力、溫度、介質的變化,缺陷是處于相對“穩(wěn)定狀態(tài)”,不會發(fā)生擴展的。
其次,要分析儲站充裝LNG對該罐產生了怎么的影響。在此可以不考慮LNG對罐體的腐蝕或其它影響;儲罐上的兩個整定壓力為0.59 MPa的安全閥可以保障不會存在超壓事故,儲站DCS系統(tǒng)和巡查記錄上沒有記載儲罐壓力的異常波動,在此也可以排除壓力變化的影響因素;那么只有-162℃(實際情況)的低溫LNG可能對該罐產生了重大影響,停用8個月的低溫儲罐,內罐的溫度已達到常溫狀態(tài),如果此時LNG突然進入一定會造成不良后果,就是所說的“急冷”,預冷的目的就是為了使內罐緩慢的整體降溫,避免急冷造成材料的局部冷縮而產生的內應力,導致材料的開裂。
最后,要找到LNG是如何進入該儲罐的。槽車通過充裝母管向1、2號罐充裝時,壓力約為0.6MPa,該儲罐的的氣壓為0.2 MPa,在儲罐與充裝母管間存在壓差;并且,據儲站操作人員所說:充裝時,儲罐上、下進液管的閥門當時只有一個是關閉狀態(tài)。如果當時上、下進液管那個“關閉”的閥門存在以下問題,LNG液體都可以進入儲罐,a.內漏;b.未關嚴;c.未關閉;d.誤操作開啟;e.冷縮造成的內漏。從實際產生的后果來看,從閥門漏入的LNG應該不是少量的,少量的LNG進入罐內會快速的蒸發(fā),只有進入罐內的LNG達到急冷的條件,才會產生這個后果。從儲罐的壓降來看,泄漏點較小,泄漏點在接管或接管焊接部位可能性較大。
通過以上的分析,我們可以推斷該LNG低溫儲罐泄漏的原因是:LNG儲站充裝時,該儲罐未能與系統(tǒng)有效隔離,LNG從充裝母管漏入未預冷的罐內,造成急冷而導致的材料開裂。
意見和建議
低溫儲罐泄漏的案例極為罕見,危險性極大,為了防止類似的事件再次發(fā)生,我們對使用、制造、檢驗單位提出以下幾點意見和建議,供大家參考。
(1)長期停用的低溫儲罐再次充裝時,一定要有安 全、可靠的預冷和充裝方案,并認真執(zhí)行;對系統(tǒng)內暫時不準備充裝的儲罐必須采取有效、可靠的隔離措施;
(2)低溫儲罐制造單位的用戶技術手冊上應增加長 期停用后再次啟用的安全注意事項;
(3)檢驗單位應對低溫儲罐充裝前后的真空度進行 確認;
(4)如該罐返廠修理,一定要對泄漏點和閥門的狀 況進行確認,以積累經驗;
(5)夾套頂部的爆破片的檢驗和更換無法實施,建 議對《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》和《壓力容器定期檢驗規(guī)則》中,大型低溫儲罐上的爆破片使用年限和更換條件進行補充說明。