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摘要:完整的LNG工业产业链主要有:上游天然气的开发、液化储运、液化天然气的气化、销售环节等,供应链最主要的环节是接收站、LNG运输、客户站点3个节点。针对LNG特殊的特殊物理性质,分析LNG在运输过程中存在的安全隐患。本文从技术和管理方面提出了相应的解决措施,进一步提高LNG储运的安全性。
关键词:LNG;安全;储运;思考
液化天然气(LNG)的定义是经过净化处理之后的天然气[1]。在常温下深冷液化而成。液化天然气的体积与同质量气态体积相比是1/620。随着我国天然气事业的快速发展,LNG开使广泛应用于生活中的各个领域。LNG凭借其方便的运输条件,已经成为天然气管道未铺设地区用气的主要形式。
1 LNG的相关概念
液化天然气是经过净化后的天然气,去除了里面的化学元素和杂质,在常温下压缩深冷至-162℃时液化而成。LNG的体积是气态体积的1/620,密度约为430kg/m3--470kg/m3,燃点大约在650摄氏度,在空气中发生爆炸的极限是5%--15%,LNG是一种无色、无毒、无味、无腐蚀性的液体。就物理性质来讲,LNG有高温、低温、易燃易爆,相互转变特征[2]。液化天然气是我国储存天然气的重要形式。大部分的LNG储罐都是双层金属罐内层是9Ni钢,外层是碳钢,中间的绝热层是膨胀珍珠岩,罐底绝热层是泡沫玻璃。
2 LNG的储运方式
2.1槽车运输
对于运输距离短、数量少的LNG运送,可以采用公路槽车运输的方式。公路槽车运输深冷液体的发展已经有很多年的历史了,无论是国内还是国外都有比较娴熟的运输技术。当超过一定的距离时,使用铁路槽车运输要比使用公路槽车运输更经济。但是由于运输量的增大,运输的技术要求也会随着加大。国内正在研究的火车低温集装箱运输方式和标准,以便实现更长途、更大量的运输LNG,用国际上采用的标准集装箱为例,每个集装箱都可以装的LNG这相当于气态20000m3。一列专用的LNG运输量是100*104-120*104[3] 。
2.2 LNG的船舶运输
多年以来,国际贸易中LNG的运输方式主要是使用游轮进行LNG的跨洋运输。跨洋运输始于1959年,当时第一艘运输LNG的游轮是“甲烷先锋号”成功的装载了500030 m3的LNG,从美国的路易斯安那州查理斯湖横渡了大西洋到达了英国的凯凡岛。大约有半个世纪过去了,随着造船技术的进步,LNG游轮在数量上和规模上都得到了很大的发展,从而实现了游轮容量的加大以及LNG运输费用的降低,实现了LNG游轮不断大型化的发展。
2.3管道运输
在陆地上,受管道低温运输技术、气源、经济等多方面的影响,世界上大约有75%的天然气仍然在使用常态下的管道运输的方式。只在LNG调峰装置和游轮装卸的设备上设有LNG低温管线,但是由于各种条件的限制,目前世界上还缺少长距离的LNG管线。但是,国外的相关专家已经从理论上对长距离LNG管线的可行性进行了研究并表明,随着低温材料和设备技术的发展,建设长距离LNG管线具有可行性[4]。
在建立长距离的管线时,不足之处是因为输送管道必须采用价格比较昂贵的镍钢,需要使用性能良好的低温隔热材料,来实现低温液体的单向流动,达到防止液态气化,需要在管道上增建中间冷却站。由于长距离的LNG管线初期投资比较大,又受气源的限制较大,另外,使用管道运输天然气贸易时,即受天然气气源、用户、资金等因素的影响之外,还经常会受到政治因素的制约,例如,我国用于从俄罗斯进口液化天然气的管道—萨哈林管道工程。
3 LNG的安全隐患
3.1燃爆的危害
当空气中的天然气体积分数达到5%--15%时,遇到明火就会爆炸。LNG蒸汽遇火燃烧后,火焰会扩散到氧气所及的地方产生火灾。在狭小的空间里LNG蒸汽与空气混合达到爆炸的极限时就会发生爆炸引发大事故。
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3.2 BOG的危害
虽然LNG储存在绝热的储罐里,但是外界还是能传入热量,引起LNG平均每日0.15%-0.3%的气化,这就是前面所讲的蒸汽BOG(Boil Off Gas),产生的BOG会使储罐内的压力和温度升高,严重时储罐会发生破裂。
3.3低温的危害
LNG本身的低温特性能够使金属发生冷脆和收缩,进而造成设备的损坏发生泄露。即使天然气的密度低于空气的密度,但LNG泄漏初期的密度高于空气的密度,所以,地面上还是会形成温度较低的“雾团”,这种“雾团”会给附近的造成低温的伤害,严重者则会发生窒息[5]。
4 LNG安全储运措施
4.1技术方面的措施
4.1.1严格遵循相关的标准、纪律。从事LNG储运的工作人员必须严格遵循有关的标准,进行安全生产设计,经常使用的国外标准包括美国国家标准《液化天然气生产、储运和装卸标准》、日本标准《一般高压瓦斯保安法则》、以及我国的国内标准《石油、化工企业设计防火规范》和《城镇燃气设计规范》等等。
4.1.2 LNG安全储运的重点是选材。LNG储车、罐车的内筒选材必须是不锈钢材料。
4.1.3充满率。在任何情况下,所有的LNG储罐和罐车的最大充满率是少于95%,额定充满率不得大于90%。严禁充装过量。
4.1.4严禁烟火并保持良好的通风环境。应该将LNG储罐放置在通风良好的地方以防止天然气的突然的聚集,能够降低发生火灾的危害[6]。
4.1.5安装紧急切断系统。当LNG储运装置发生紧急情况后,开启紧急切断系统可切断LNG储运装置并实现与其他设备的隔离,可防止事故的进一步扩大。
4.1.6安装火灾和泄露探测报警系统。天然气的储罐附近需要安置可燃气体浓度检测报警装置,当气体的浓度达到爆炸下线20%的时候,报警装置就会触发光警报,以便工作人员迅速采取措施,做好防护工作。
4.2管理方面的措施
4.2.1严格规范工作人员的岗位。不同工作人员的不同岗位要做到专人专岗而且制定各部门相关的操作规程。无论是技术人员还是管理人员都要经过严格的安全训练,经过严格的考核后持证上岗。
4.2.2定期与不定期的检查、保养维护同步进行。对LNG储运设备应该做定期与不定期相结合的检查,检查内容时要做到全面具体,检查工作要实时记录,然后根据检查结果制定相应的维护保养方案之后要认真及时的执行,排除各种安全隐患。
4.2.3要加大安全检查的力度,对待安全工作需要做到定期检查与突击检查相结合。如果发现安全问题要及时纠正解决,对安全工作失职的人员,相关部门要作出严厉处罚;对安全工作有功的人员,相关部门要及时表彰奖励做到“奖罚分明,不留隐患”。
4.2.4成立一支突发应急事故领导小组
就LNG事故经常发生的特点,成立一支应急领导小组,制定应急预案,这个小组要加强日常的演练工作。做到当事故发生时,能以最快的速度,最大程度的减轻事故造成的危害,控制事故的发展,减少事故的损失。几乎所有公司都有应急指挥中心,但应做到每年进行应急演练,并及时更新应急预案,让公司所有层级的员工知道紧急情况发生时各自的应急职责。
5结语
为了对广大人民群的生命健康安全问题负责,有关部门已经针对LNG储运的特征以及储运过程中的技术和管理问题做出来全面具体的分析,虽然我国的LNG安全储运已经有了一定的发展,但是在发展过程中存在很大隐患,需要采取一些相应的解决措施。通过对技术方面和管理方面进行调整,尽量减少安全隐患的发生。希望对LNG储运工作的顺利进行提供一些帮助。
参考文献:
[1]张毅.关于LNG安全储运的研究[J].能源与节能,2015.
[2]刘伟.液化天然气(LNG)储运的安全技术及管理措施[J].化工管理,2017(27).
论文作者:陈莹
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/18
标签:天然气论文; 低温论文; 槽车论文; 管道论文; 管线论文; 技术论文; 事故论文; 《防护工程》2018年第16期论文;