许新领 杨玉红 郭金全
河南安彩高科股份有限公司 河南省安阳市 455000
摘要：液化天然气属于易燃易爆物品，在运输前工作人员充分了解液化天然气的特性以及危险性并按照储存的运输标准进行作业，通过事前控制的方式能够减少发生危险的可能性，提高液化天然气在储存以及运输过程中的安全性。鉴于此，本文对液化天然气储罐的安全技术进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：液化天然气；储存；分析
一、液化天然气的事故类型
LNG储运过程中的事故类型包括泄漏、火灾、爆炸、翻滚等，事故后果极为严重，主要有泄漏、闪火、池火、喷射火、蒸气云爆炸、沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）、翻滚。若LNG泄漏，其中一小部分立即汽化成蒸气，其余泄漏液体流到地面形成液池，液池内液体发生汽化，产生大量蒸气，形成蒸气云。当蒸气体积比为爆炸下限5%及以上时，蒸气云遇火源就会发生燃烧：若蒸气量较少，发生闪火；若蒸气量较多，蒸气被点燃后回燃至液池表面，形成池火；若蒸气一泄漏就被点燃，则发生喷射火。当蒸气体积比在爆炸极限（5%～15%）范围以内时，蒸气云遇火源则发生爆炸。当LNG储罐处于火灾环境下且受到撞击或机械失效时，可能发生破裂，若储罐破裂，LNG喷出并急剧汽化，遇火源则发生BLEVE，或者当储罐内部压力过高，发生物理爆炸时，遇火源也会发生BLEVE。翻滚的发生是由于外界与液体存在温度差导致储罐内LNG分层被破坏，首先由于LNG密度不同产生分层现象，上分层液体密度较小，下分层液体密度较大；其次储罐从外界吸热，上层液体中的轻组分率先蒸发导致密度增大，而下层液体的变化情况分为两种：第一种是下层液体的温度升高，密度减小，当减小的下层液体密度与增长的上层液体密度接近时，分层界面被破坏，翻滚现象发生；另一种是下层液体的温度降低，密度增大，当上层液体的密度增大到与下层液体密度接近时，便发生翻滚现象。
二、液化天然气储罐安全技术分析
1、液化天然气储存安全技术
1）在对液化天然气进行储存时，要注重其密度值，可以采用有保温层的储罐进行低温保存，运输液化天然气实际上是满足销售以及贸易两点内容，实现了海洋和荒漠以及废物的回收利用计划。在运输过程中，其设备都要采用高端配置，可以通过车运以及船运和管道输送等3种方式进行常温储存运输作业。 2）在运输储存液化天然气时，要注重其安全性能。首先，要对储存的各个步骤进行设计。例如掌握好储罐的位置并控制好蒸汽压数值、了解储罐以及管道的惰化浓度和钝化反应、采用分层等模式对储罐槽车做好预冷工作，必须严格按照设计标准作业。其次，在对液化天然气的气罐装置设计时，要控制好气罐内的气压值，气压值达到-160℃范围的温度最为适合，安装阀门以及仪表可以有效地掌握气罐内的气压温度，避免在运输过程中因为温度值的变化造成泄漏等问题，导致事故的发生。在运输过程中，可以采用槽车以及槽船和储罐等方式进行运输，确保气压达到超低温标准。3）在储存液化天然气时，必须远离高温地段，采用低温储存方式进行储存，还可以运用真空粉末对其进行隔热。
2、保温绝热防护措施
由于LNG储罐内液体与外界环境之间存在很大的温度差，所以储罐的绝热保冷设计是其安全防护技术最基本的要求。目前，小型LNG储罐大多采用真空绝热或真空粉末绝热，中型、大型及特大型LNG储罐常采用堆积绝热。LNG储罐需要绝热的部位主要有罐壁、罐底及罐顶的吊顶。罐壁的保冷材料一般选用膨胀珍珠岩或珠光砂，由于内罐壁接触到低温液体发生冷缩现象导致保冷材料下沉，不仅影响上部空间保冷，还会导致内罐壁承受保冷材料带来的外部压力，或者内罐壁因为某种原因发生膨胀也会承受这种压力，通常会在内罐外壁安装一定厚度的弹性玻璃纤维毡来减少内罐壁承受的压力。罐底保冷层分为环形边缘保冷层、中心保冷层两部分，环形边缘保冷层是承受储罐及液体重量的主要部分，所以一般采用混凝土或混凝土与高强度泡沫玻璃砖，而中心保冷层一般采用泡沫玻璃砖。罐顶保冷是在铝吊顶上覆盖保冷材料，因为铝吊顶的刚度较低，所以一般选用导热系数低且密度小的保冷材料，如玻璃棉。
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3、液化天然气的储存技术
1）液化天然气属于易燃品，其温度达到60℃以上或者靠近火源的地方很容易引发爆炸，若发生火灾，火焰会往有氧气的周边地区扩散，很容易导致危险的事情发生，因此，要格外重视其温度变化以及储存方法。2）为了确保液化天然气储存以及运输过程的安全性，在存储过程中，其温度值沸点应当在-160℃范围。存储时，大多数采用气罐对液化天然气进行存储；运输时，要根据气罐存储的温度值标准进行存储。另外，还要时刻查看保冷以及蒸发气和泄漏扩散、低温灼伤等多个方面的变化情况，避免出现问题，并有相对的预防方案。3）液化天然气的含氧量低，但对人体健康能造成一定影响，若人体内不小心吸入天然气体，要立即到医院进行检查，避免出现危险。在对液化天然气进行储存时，先对其进行加压，再把加压后的气体储存于高压储罐。液化天然气遇到水时，两者会产生蒸发效果，增加对流热量。
4、液化天然气的安全运输性能
4.1液化天然气运输方式
在陆地上液化天然气的运输方式主要是高压外输管线与槽车的运输方式两种，其海上的运输方式主要是LNG船的运输方式。LNG船自身带有储罐、气化器以及再冷凝。在进行运输及储存液化天然气的过程中，必须仔细观察道路状况，在管道运输过程中，必须控制好风浪、水冲力以及地震等因素对船舶运输的影响。一般情况下，装有液化天然气的集装箱具有特有的深冷罐，可以确保60天内安全无泄露，可以有效的进行存储与运输，同时也要对天然气存储设备进行定期保养与维护，以确保液化气设备的安全性。
4.2运输过程中
在运输过程中，要控制好液化天然气罐的压数值，注意观察储罐内压力的变化幅度，确保储罐的压力值达标，避免造成安全隐患。为了更好地掌握储罐内的气压值，可以安装真空的安全阀以及压力安全阀，可以有效地防止液化天然气在装罐过程中有可能出现罐体被破坏以及泄漏等问题。仪表上显示压强数值时，储罐内的液化天然气跟储罐外的环境温差存在着一定的差距，液化临界点值会随着储罐内的压力不断提高，同时，绝热容器的压力值会随着液化天然气变化不断升高。工作人员要及时跟进运输进展，对装运的设备做好检查工作，避免在运输过程中靠近火源，并掌握储罐的气压温度。为了确保运输过程的安全，要充分了解各个时间段的气压状态，并制定完整的安全防范措施
4.3液化天然气运输中注意事项
当液化气罐不正常的时候，很容易发生安全事故，如果控制不好天然液化气的气压，就会引发储罐中的天然液化气的气压上升，因此，必须要采取有效的措施控制天然液化气内的气压值，以确保压力值处于规定的。安装压力与真空性能的安全阀能够有效的控制天然液化气，并能在第一时间发现罐内天然气的泄露及时提出相应的解决措施。除此之外，无论天然液化气罐的隔热效果有多好，其仪表上的压强指数也会与外部的自然环境都存在着一定的差异，其出现冷损现象的产生不是不可避免的，同时，随着天然液化气内的压力的升高，液化气的临界点也会随之提高，因此，当有一部分的天然液化气温度发生的变化时，罐体内的压力也会随之发生变化。在日常的天然液化气的运输过程中，要及时检查液化气的装运设备，远离火源，并且进行合理的控制气压温度，随时观察液化气罐中气压情况，采取有效的安全防护措施，有效的避免安全事故发生。
结束语
液化天然气是目前最为清洁环保的能源之一，天然气的存储成本比一般燃料成本高一些，但是液化天然气的使用符合国家对于绿色环保减排的政策。随着人们对于新能源认识的改进，天然气的应用将会有更加广阔的市场空间，从而促进经济更好更快的发展。
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论文作者:许新领,杨玉红,郭金全
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/11/12
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