液化天然气的储运问题与安全技术管理探讨

杨晓波 韩洪非 马文立

摘要：石油这一自然资源在全球范围内已经得到了普遍的应用，但是这种资源在使用过后是不可再生的，因此其储存量就会逐渐变少，就需要去寻找一种可以替代石油的新能源供人类去使用，而且还要求这种能源能够弥补石油缺点，在这种背景下液化天然气就得以发展了。但是液化天然气在运输过程中是极其危险的，其所含有的成分很容易致使爆炸发生，因此做好安全管理工作就显得十分重要了。

关键词：液化天然气；储运问题；安全技术；管理

1液化天然气概述

1.1主要液化天然气的构成及处理

液化天然气（LiquefiedNaturalGas），简称LNG，其被称为世界上最干净的能源之一，主要成分是甲烷（CH4），甲烷是一种较为特殊的气体，本身具有较强的壓缩性能，而且密度较小，且无毒、无腐蚀性，常温下沸点为-162℃，其处于液态形状时，相对密度为0.43-0.48，空气中的爆炸极限约在5%-15%之间。液化天然气的主要构成成分为甲烷，也存在着其它物质，包括乙烷、丙烷和NZ等。

1.2液化天然气的特性

要解决液化天然气的储运安全问题，必须了解液化天然气的特性，其主要特性有以下几点：易燃。液化天然气具有易燃的特性，当温度在-160℃时，其燃烧速度和体积都不容忽视，具有很大的危害性，但是一般在低温状态下很少会发生燃烧而爆炸，但是如果周围空间小，天然气在与空气混合的过程中达到爆炸极限时，就可能发生燃烧爆炸；低温。因为液化天然气在低温的状态下是相对比较安全的，因此液化天然气在存储、运输、使用均是在低温下进行的。因此不仅要注意液化天然气储存环境的低温，同时也要注意用于储存和运输的管道材料的低温性能，要确保这些材料能够耐受低温；其次，要注意低温环境下产生的翻腾问题；最后要注意系统的冷温控制、BOG处理以及低温泄露，因为罐体在超低温环境下，可能发生热胀冷缩，所以也要加强重视。

2LNG储存技术发展现状

2.1地下LNG储气库

地下储气库虽然比地上储气库在环境保护、成本费用等方面有较大的优势，但LNG的液化温度为-162℃，低温会导致储库围岩的岩体发生破碎，进而造成大量LNG泄漏和蒸发，所以地下洞室稳定度较差对LNG储存也较难。当前国外也只有少数用不锈钢保温层作LNG的密封层地面储存槽来对LNG进行储存的实例。我国在这方面的研究比较空白。

2.2地下LNG储罐

地下LNG储罐的保温层和内壁基本上类似于地上储罐，储罐内壁常用的材料有9%镍钢、铝合金或不锈钢，保温层常用的材料为硬质聚氨酯泡沫和珍珠岩。地下LNG储罐的占地较少，不易溢出储存液体，具有强抗震性、高安全性和耐久性的特征，在该领域我国并没有相关研究成果。

2.3地上LNG金属混凝土储罐

按照不同的内壁材料，主要包括薄膜型储罐和预应力混凝土型储罐。通常大型的储罐采用的都是预应力混凝土型，外壳和内筒材料主要是预应力混凝土和低温金属材料。薄膜型的储罐内筒材料包括不锈钢和殷瓦钢两种。相比较于众多发达国家，我国的LNG储罐大部分是中小型的压力罐，当前我国已经具有对大型LNG低温常压储罐进行自主设计和建造的能力。

3LNG运输技术的发展现状

3.1槽车运输

槽车运输主要有铁路槽车运输和公路运输两种。通过研究得出，运输距离范围在1000km甚至更短时可选择公路运输，如果运输距离大于1000km，比较经济的运输应选择铁路油罐车。当前在国内相关的技术已经发展的比较成熟，完全达到国产化。单辆的槽车，液化天然气具有最大的水容积，已经发展至52.8m3，最大工作压力为0.7MPa，充装天然气最大量为3.3×104m3，槽车行驶的平均速度为60km/h。通过跟车测量得出，在运输过程中LNG槽车的储罐内有稳定的压力，在紧急停车情况下压力会上升约0.02MPa，停车时没有出现安全阀泄漏的情况，没有损失LNG。而在安全方面，在设计的过程中很多LNG槽车为了使罐容得到提升，在罐壁外放置径向支撑结构，尽管使罐内的储存容积增大，但却导致储存容器的稳定程度降低，使其存在较大的安全隐患。

3.2管道输送

当前LNG管道只用于LNG装卸操作设施和天然气液化装置，还没有对LNG进行长距离管道输送的实例。通过研究得出，采用长距离管道对LNG进行输送在技术上是可行的，但建设LNG长输管道的关键问题是选用的材料在低温条件下其良好的性能是否能保持，为了避免产生闪蒸汽（BOG），应该在中间设置LNG冷泵站。所以，长距离输送LNG的管道初期回收率较低，在建设中存在一定的风险。随着海底低温管道技术的逐步发展，运输LNG的距离已经达到了32km，充分说明长距离对LNG进行管输有其技术的可行性，并且近些年天然气的需求量越来越大，管道输送也逐渐变成一种发展趋势。

4液化天然气的储运

4.1液化天然气的存储

上文中指出液化天然气的特性，其超低温的特性也使其存储和运输较为便利。液化天然气常见的存储容器有四种类型：地上罐：这种存储罐一般为双层的容器，容器的内层为含镍9%的钢板，而容器的外层则为碳钢外壳，中间一般填充氮气的珍珠岩绝热层；地下罐：地下罐顾名思义，一般是指直接在泥土深挖，然后采用高强度的混凝土填筑，再利用由不锈钢板制成的内壁组成；半地下罐：这种存儲容器在现实生活中也使用较多，它可以兼顾地上罐和低下罐的优势。一般也是两层容器，内罐采用含镍9%的钢板，外罐采用高强度的混凝土填筑。这类储罐一般不需要在周围建护堤；地下洞穴储罐：地下洞穴储罐一般需要特殊的地理位置，选择低温的地下洞穴储存。这种洞穴可以是天然的也可以是人造的。

4.2液化天然气的运输

我们所知道的液化天然气常见的运输方式主要有3种类型：槽车运输：其是液化天然气早年的重点运输方式，就是槽车的运输方式。这种运输方式是将天然气运送到用户手中的枢纽，意义重大。采用这种运输方式的主要是距离较近、运量不大的液化天然气。尤其是近些年来，的铁路网迅猛发展，铁路槽车运输将迎来更大的发展前景；船舶运输：也就是我们通常所说的船运，船运一直以来就是货物运输的主要手段，具有安全性高、运量大、运输路线长等优点，也是液化天然气的主要运输手段。随着航运技术的不断进步，液化天然气的运输成本不断降低，在未来，其运输能力还有巨大的发展潜力；管道输送：管道运输虽然从客观上看是一种便捷且实用的运输方式，但管道运输也受到一些限制。

5液化天然气储运过程中的安全技术管理要点

5.1储运机器以及材料的选择

为了保证天然气能够被安全的运输到每一个需要它的地方去，运送过程中一定要做好安全保障工作，对于液化天然气来说，它的储运条件就是必须要在低温的环境下进行，而且要慎重选择容器，并控制好罐内的压力。同时储运材料必须能够承受住温度的考验。

5.2安全运输要点

液化天然气在运输过程中一定要将隔热工作做好。目前隔热方式有很多种，根据情况的不同可以选择合适的一种，同时还要设计好储运过程中的每一项工作，将安全管理工作做好。对于容器来说，因为在不同情况下容器的使用是会发生变化的，因此就要可以设置再液化装置，从而控制好其内外压强。

6结束语

综上所述，液化天然气是一种非常理想的燃料，它具有许多实用优点，具有着非常好的应用前景，但其在储运时还要特别的注意做好控制工作，保证能够安全使用。

参考文献

[1]液化天然气（LNG）及其应用研究[J].程跃东.化工管理.2016（04）

[2]减少环境污染，我国将加大液化天然气进口[J].气体分离.2017（05）

[3]迎接中国LNG工业发展的新时代——从2012中国国际液化天然气大会看中国LNG产业发展[J].靳九如.气体分离.2018（03）

[4]新疆吉木乃广汇液化天然气项目进展顺利[J].气体分离.2017（04）

（作者单位：河南安彩高科股份有限公司）