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分析液化天然气储运的安全性

2017-03-03马超波

化工设计通讯 2017年4期
关键词:储运储罐液化

马超波

(武汉江汉化工设计有限公司,湖北武汉 430079)

分析液化天然气储运的安全性

马超波

(武汉江汉化工设计有限公司,湖北武汉 430079)

液化天然气具有易燃易爆的特性,如果发生燃烧爆炸,不仅会造成巨大的经济损失,还会对人的生命造成威胁,所以对于液化天然气的储存和运输要格外的小心,要确保其安全性,避免因为储运的问题而造成事故发生。下文就是对液化天然气储运的安全性进行的探讨。

液化天然气特性;液化天然气储运;安全技术措施;安全管理

液化天然气是天然气经过超低温而变成的液体,大大的减小了其体积,能够更方便的进行储运。其温度通常为-162~-150℃,这就给液化天然气的储运带来很大的难题,每个环节都应该格外注意,稍有闪失就会发生问题。液化天然气一大半组成部分是甲烷,其具有燃烧性,其余部分是由丙烷等物质组成,根据相关规定,液化天然气中的甲烷含量要大于75%,氮含量要小于5%。

1 液化天然气的特性

1.1 燃烧特性

液化天然气容易燃烧,在-162℃之下,液化天然气燃烧范围为6%~13%,在比较开放的环境下,液化天然气与水蒸气燃烧情况很难发生爆炸,因为开放环境下压力不足,达不到液化天然气爆炸的临界点,但是若是在狭小的空间之中,液化天然气燃烧产生的气团由于无法有效的扩张,在达到一定程度的情况下,就会发生爆炸,造成非常可怕的后果。

1.2 低温特性

液化天然气是由天然气在低温条件下经过压缩而形成的,其沸点在-162℃,所以液化天然气的储运都是要在极低的温度下进行的,这对技术的要求很高,其储存设备要有极好的防低温特性,避免因为低温而造成设备的损坏。制冷系统要安全可靠,避免因为制冷系统出现问题导致液化天然气变为气体,液化天然气储存空间有限,变成气体体积会急剧膨胀,在达到一定压力的情况下就会发生爆炸,造成严重的后果。

1.3 泄漏特性

液化天然气的储运温度极低,因为热胀冷缩的原理,其储运设备会出现缩小,就可能导致设备出现裂缝,从而导致液化天然气的泄漏发生,如果泄漏的气体如果遇到火源,就会发生燃烧和爆炸,造成很严重的事故发生。

1.4 对人危害性

人体对于温度的承受能力有限,液化天然气的温度极低,如果人没有穿戴好防护措施与之接触,会对人体造成严重的伤害,很多时间内就会死亡。液化天然气是毫无毒性的,但是人主要是靠氧气来进行呼吸,液化天然气的氧气含量很低,如果被人吸入身体,就会造成窒息的情况发生,过不了多久人就会死亡。

1.5 快速相态转变特性

液化天然气的沸点是-162℃,如果在储运过程中稍微有些不当,就会变成气体,如果储运中制冷系统不稳定,温度有一定的波动,就会造成液化天然气在气体和液体之间来回的转换,液化天然气在变成气体的时候体积严重扩张,由于其储运空间有限,其压力逐渐的变大,可能就会发生燃烧爆炸的可能性,造成巨大的损失。

2 液化天然气的储运方式

天然气经过低温变成液化天然气之后,其体积急剧变小,运输和储存也变得更加的方便,加快了天然气事业的发展,其运输也通常采用三种形式。

2.1 船舶运输

这种运输方式主要是进出口贸易,由于国家与国家之间一般距离较远,而且隔着大海,运用船舶运输是最好的方式,随着社会的不断发展,科技的不断进步,船舶的数量和容量都有很大的增加,国际间的天然气贸易也因此变得频繁。

2.2 槽车运输

这种运输方式主要是由工厂运输到需要使用液化天然气的地点,这种运输方式比较灵活方便,费用也相对较少,但是因为其空间有限,所运输的液化天然气相对较少。

2.3 管道输送

这是当前最主要的运输方式,船舶和槽车运输会受到各种原因的影响,从而会对液化天然气的运输造成很大的影响。当前的管道运输距离不是很远,对液化天然气的运输有很大的影响,随着科技的不断发展,液化天然气管道运输距离越来越长。

3 液化天然气储运的安全技术管理

3.1 液化天然气储运设备的材料

由于液化天然气的特殊性,其储运设备材料也很有特殊性,液化天然气的沸点是-162℃左右,温度极低,一般的材料会被冻坏,所以液化天然气储运设备要有非常好的抗冷性,在低温情况下不能被冻裂,避免液化天然气泄漏,从而造成很严重的后果。所以无论是储存设备,还是运输管道、运输车、运输船,其内部构造都要有很好的抗冷性,要满足液化天然气储运的标准。

3.2 液化天然气储运设备的设计

3.2.1 隔热技术

液化天然气储运设备要有很好的隔热性,要知道其沸点为-162℃,如果设备的隔热性没有达到储运标准,其温度高于液化天然气的沸点,液化天然气就会变为气体,从而可能导致燃烧、爆炸的发生。通常情况下,都是用膨胀珍珠岩、泡沫玻璃砖等作为隔热材料,这种隔热方式能够较好的减少冷损,使液化天然气所处温度的环境能够符合标准,避免事故发生。

3.2.2 支承

液化天然气储罐目前大多采用地上支撑方式,储罐基础一般高于地面,为了保证储罐的稳定性,储罐基础需要经过水压试验并观察沉降,确保能够承受液化天然气储罐操作重量,保证液化天然气储罐的安全。

3.2.3 安全附件及装置

由于当前的技术有限,液化天然气的蒸发不可避免,会让储存罐中的压力变大,久而久之,其罐内压力会达到极限,从而可能会造成燃烧、爆炸的情况出现,导致很严重的事故发生,这就要求工作人员能够实时的知道储存设备的情况,利用当前先进的技术,在储存设备上安装一些监测压力、温度等的装置,发现有异常情况及时解决,避免发生事故。

3.3 安全技术措施

3.3.1 安装监测系统

利用当前先进的技术,安装液化天然气监测系统,例如温度监测、压力监测、液位监测等,并设置报警系统,一旦各项指标不符合标准就发出警报,以此来提醒工作人员来进行维修,这种自动化监测系统能够最快的发现问题,并能够及时的发出警报,相比于工作人员监测,这种监测方式更加方便、快速、安全。

3.3.2 泡沫控制蒸气扩散及辐射系统

泡沫迅速膨胀,可阻止液化天然气可燃蒸气的迅速扩散,并且在蒸气遇到火源着火后,可减少辐射量,泡沫的膨胀率约为500∶1。将泡沫覆盖在液化天然气表面,由于热量增加,会使液化天然气的气化率增大,气化后的液化天然气蒸气穿过泡沫,温度升高,向上飘浮。这样,液化天然气蒸气就像烟雾一样向上浮而不会沿着地面扩散,从而大大减少扩散区。

3.3.3 防过度振动装置

在储运的过程中,难免出现液化天然气容器的振动现象,比如槽车运输时的路况、管道输送时的地震、液化天然气舶船运输时的风浪等影响因素,都会对装置产生影响。因此,在液化天然气的储运过程中,对装置采用一些防振动措施。

3.3.4 静电导出与消防水系统

在装卸与储运过程中,液化天然气与储槽、管道产生摩擦,使储槽或管道带上静电;因此,在液化天然气相应的设备上设静电导出。消防水系统是用于当液化天然气泄漏时,用水来控制液化天然气蒸汽云团的扩散。

4 液化天然气储运的安全运行管理

4.1 完善法律法规

尽快完善液化天然气储运、消防法规建设,为液化天然气设施建设和日常监督提供较为翔实的依据,增加相关规定,对可能出现的危险情况的防护措施进行严格限定,确保液化天然气设施的安全。

4.2 岗位操作规程

包括液化天然气装卸车操作规程、液化天然气储罐保压操作规程、液化天然气储罐倒罐操作规程、BOG处理操作规程等。

4.3 人员配置

应有专门的机构负责液化天然气储运的安全技术管理,同时应配备专业技术管理人员,不论是管理人员,还是岗位操作人员及车辆司机均应经专业技术培训,经考核合格后方可上岗。

5 结语

由于液化天然气的易燃、易爆、低温等特性,其储运就变得非常的重要,稍有差池,就会发生事故,造成巨大的损失。工作人员应该对液化天然气储运的每一个步骤进行严格监测,确保不会出现问题,使液化天然气储运变得更加安全。

[1] 李戈.天然气储运技术经济分析[J].中国市场,2016,(36).

[2] 由然.天然气储运:方兴未艾[J].中国石油企业,2010,(5).

[3] 任勇,张颖,刘霁霄,等.天然气储运关键技术研究及技术经济分析[J].中国石油石化,2016,(S1).

[5] 杨春桃,邱青原.浅谈天然气储运的方式[J].化工管理,2015,(20).

Analysis of the Safety of LNG Storage and Transportation

Ma Chao-bo

The characteristics of liquef i ed natural gas is fl ammable and explosive,if there is a fi re explosion,not only caused huge economic losses,but also pose a threat to human life,so for the storage and transportation of liquef i ed natural gas to be careful,to ensure the safety of storage and transportation,avoid because of problems caused by the accident.The following is a discussion on the safety of LNG storage and transportation.

liquef i ed natural gas;storage and transportation;safety measure;safety management

TE88

:B

:1003–6490(2017)04–0203–02

2017–04–08

马超波(1984—),男,湖北武汉人,工程师,主要研究方向为石油化工工艺设计及项目管理。

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