Утечки и разливы сжиженного природного газа

При хранении, перекачке и транспортировке сжиженного природного газа могут иметь место утечки либо случайные утечки из резервуаров, трубопроводов, шлангов и насосов на наземных установках и судах-газовозах. Кроме того, при хранении и перекачке СПГ возникает риск возгорания, а если СПГ находится под давлением – то и взрыва вследствие пожароопасности испаряющегося газа.

Для нейтрализации этих опасных факторов рекомендуется принимать следующие меры.

Следует обеспечить соответствие резервуаров для хранения СПГ и их компонентов (например, трубопроводов, клапанов и насосов) международным стандартам структурной целостности и эксплуатационных характеристик с целью предотвращения внезапных отказов, а также пожаров и взрывов при эксплуатации в нормальном режиме и во время стихийных бедствий. К применимым международным стандартам могут, в частности, относиться положения о предохранении от переполнения, вторичной защитной оболочке и обваловании, измерении и регулировании расхода газа, противопожарной защите (включая гасители пламени) и заземлении (для предотвращения образования электростатических зарядов).

Следует периодически проводить обследование резервуаров и их компонентов (например, крыши и запорной арматуры) на предмет структурной целостности и наличия коррозии, а также обеспечить их регулярное техническое обслуживание и замену оборудования (например, труб, запорной арматуры, соединительных узлов и клапанов). Существует несколько методов обследования резервуаров. Визуальное обследование позволяет обнаружить трещины и утечки в резервуарах. Радиографический или ультразвуковой метод контроля можно использовать для измерения толщины стенок и уточнения местоположения трещин. Гидростатические испытания позволяют выявить утечки, вызванные давлением, а сочетание электроиндуктивной дефектоскопии с ультразвуковым методом контроля можно использовать для выявления язвенной коррозии. При необходимости, для предотвращения или минимизации коррозии следует устанавливать систему катодной защиты.

Во избежание случайных утечек СПГ и для исключения риска возгорания либо взрыва работы по сливу-наливу (например, перекачку СПГ из газовозов на терминалы и наоборот) должны осуществляться надлежащим образом подготовленными работниками с соблюдением предварительно утвержденного порядка действий. Указанный порядок действий должен охватывать все аспекты работ по доставке или погрузке, с прибытия до отправления, подсоединение систем заземления, проверку правильности подсоединения и отсоединения шлангов, соблюдение работниками и посетителями запретов на курение и использование открытого огня.

К числу примеров надлежащей практики слива-налива СПГ относятся разработанные Обществом международных операторов газовозов и газовых терминалов (ОМОГТ) «Принципы обращения со сжиженным газом на судах и терминалах», 3-е издание (Liquefied Gas Handling Principles on Ships and in Terminals — 3rd edition, 2000, Society of International Gas Tanker and Terminal Operators Ltd — SIGTTO), и Раздел 33 Свода федеральных нормативных актов США, Часть 127 «Портовые объекты, осуществляющие работы по сливу, наливу и перекачке сжиженного природного газа и взрывоопасного сжиженного газа» (US Code of Federal Regulations (CFR) 33 CFR Part 127: Waterfront facilities handling liquefied natural gas and liquefied hazardous gas).

Разливы СПГ

СПГ – это криогенная жидкость (–162°C [–259°F]), в жидком состоянии он не горюч. Однако при нагревании СПГ образуется отпарной газ (метан), и при определенных условиях в результате его утечки может образоваться облако из паров метана. Неконтролируемая утечка сжиженного газа может, при наличии источника воспламенения, привести к струйному горению или возгоранию разлитой жидкости, либо к образованию облака из паров метана, потенциально огнеопасному (вспышка облака газовоздушной смеси), при наличии источника воспламенения, как в ограниченном, так и в открытом объеме. Разлив СПГ непосредственно на теплую поверхность (например, на поверхность воды) может привести к резкому переходу из одного агрегатного состояния в другое, известному под названием «быстрого фазового перехода» (БФП).

Под воздействием какого-либо источника тепла в окружающей среде, например, воды, сжиженный природный газ интенсивно испаряется: из одного кубического метра жидкости образуется примерно 600 стандартных кубических метров природного газа.

При морских перевозках СПГ потенциально серьезным фактором риска с точки зрения техники безопасности и экологии является «быстрый фазовый переход» (БФП), который может произойти при особо интенсивном аварийном проливе СПГ на поверхность воды. Перенос тепла от воды к пролитому СПГ приводит к моментальному переходу СПГ из жидкого состояния в газообразное. Высвобождение в процессе БФП большого количества энергии может вызвать физический взрыв, не сопровождающийся горением или химической реакцией. Потенциальная опасность быстрых фазовых переходов может быть высокой, но, как правило, опасная зона ограничена районом разлива.

В целях предотвращения аварийных разливов СПГ и устранения их последствий рекомендуется принимать следующие меры:

• Провести оценку риска разлива для объектов и сопутствующих операций по транспортировке / перевозке.
• Разработать официальный план мероприятий по предотвращению и ликвидации аварийных разливов, учитывающий основные модели и масштабы разливов. План должен быть подкреплен наличием еобходимых ресурсов и подготовленного персонала. Следует обеспечить наличие и удобное размещение специального оборудования, необходимого для ликвидации любых разливов, в том числе и небольших.
• Разработку плана мероприятий по предотвращению и ликвидации аварийных разливов следует координировать с компетентными местными регулирующими органами.
• Объекты следует оснащать системой раннего обнаружения утечек газа, предназначенной для выявления утечки газа и облегчения поиска источника выброса в целях быстрой активации САО её оператором и, таким образом, сведения случаев выброса газа к минимуму.
• Следует установить систему аварийного отключения и обнаружения газовой опасности (САО/ОГО), позволяющую запустить процедуру автоматического прекращения перекачки СПГ в случае его серьезной утечки.
• Применительно к сливо-наливным операциям на морских судах и терминалах порядок предотвращения аварийных разливов при погрузке и разгрузке танкеров необходимо разрабатывать в соответствии с применимыми международными стандартами и указаниями, непосредственно касающимися вопросов заблаговременной установки связи с конечным пунктом поставки газа и совместного перспективного планирования.
• Принять меры к тому, чтобы конструкция наземных резервуаров СПГ предусматривала наличие надлежащей вторичной защитной оболочки (например, сварная внутренняя оболочка резервуара из стали с высоким содержанием никеля, а внешняя — из железобетона; однокорпусный резервуар с внешним поддоном, двухоболочечный полностью закрытый резервуар) на случай внезапного выброса.
• Предприятиям следует производить профилирование грунта, дренирование либо обвалование площадок для испарения, переработки или перевалки СПГ, обеспечивая возможность удержания максимального совокупного количества СПГ или иной горючей жидкости, которое может быть сброшено из одного перепускного трубопровода за 10 минут.
• Материалы для труб и оборудования, которые могут подвергаться воздействию сверхнизких температур,следует подбирать исходя из международных стандартов проектирования.
• В случае выброса газа следует обеспечить возможность его безопасного рассеивания, для чего обеспечить максимально эффективную вентиляцию участка, где произошел выброс, и свести к минимуму возможность накопления газа в закрытых или частично закрытых помещениях. В случае разлива СПГ ему следует дать возможность испариться, по возможности, понижая интенсивность испарения, например, за счет его покрытия расширяющейся пеной.
• Проектировать систему сбора стоков на объекте таким образом, чтобы обеспечить сбор продуктов аварийных утечек опасных веществ и, таким образом, уменьшить риск пожара, взрыва или поступления в окружающую среду. Конструкцию дренажной системы для сбора продуктов разливов СПГ (состоящей из желобов и отстойников) следует оптимизировать с целью понижения интенсивности испарения для ограничения общей площади рассеивания паров.