发展LNG的安全问题和对策

《发展LNG的安全问题和对策》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、一、LNG的安全问题和对策由于我国目前还没有相应的技术设计、防火规范，对LNG某些深层次的技术问题研究不深，站建成后，如何实施有效地管理和控制，保证LNG站的安全运行，成为摆在我们燃气工作者面前的新课题。二、LNG的固有特性和潜在的危险性1、LNG的固有特性液化天然气是以CH4为主的液态混合物，常压下的沸点温度约为-162°C,气液比约为090:2,其液体密度约为42&如/心。LNG是非常冷的液体，在泄漏或溢出的地方，会产生明显的白色蒸气云。白色蒸气云的形成，是空气屮的水蒸气被溢出的LNG冷却所致。当转变为气体时，其密度为气体温度上升到-ZO7°C时，气体密度与空气的密度相当

2、。意味着LNG气化后温度高于-W7°C时，气体的密度比空气小，容易在空气中扩散。爆炸极限为S%〜体积％）,燃点约4SO°C等。2、LNG潜在的危险性是天然气储存和输送的一种有效的方法，在实际应用中，LNG也是要转变为气态使用，因此，在考虑设备或工程的安全问题时，不仅要考虑天然气所具有的易燃易爆的危险性，还要考虑由于转变为液态以后，其低温特性和液体特征所引起的安全问题。(2)低温的危险性：人们通常认为天然气的密度比空气小，LNG泄漏后可气化向空气飘散,较为安全。但事实远非如此，当LNG泄漏后迅速蒸发，然后降至某一固定的蒸发速度。开始蒸发时其气体密度大于空气的密度，在地面形成一个

3、流动层，当温度上升到约以上时，蒸气与空气的混合物在温度上升过程屮形成了密度小于空气的“云团S同时，由于泄漏时的温度很低，其周围大气中的水蒸气被冷凝成"雾团匕然后LNG再进一步与空气混合过程中完全气化。LNG的低温危险性还能使相关设备脆性断裂和遇冷收缩，从而损坏设备和低温冻伤操作者。(2)BOG的危险性：虽然LNG存在于绝热的储罐屮，但外界传入的能量均能引起LNG的蒸发，这就是I30^(13oilofdas)蒸发气体。故要求LNG储罐有一个极低的蒸发率，要求储罐本身设有合理的安全放空系统，否则13OG将大大增加，严重者使罐内温度、压力上升过快，直至储罐破裂。(3)着火的危险性：

4、天然气在空气屮百分含量在S%〜2S%(体积％)时，遇明火可产生爆燃。因此，必须防止可燃物、点火源、氧化剂(空气)这三个因素同时存在。(4)翻滚的危险性：通常储罐内的LNG长期静止将形成两个稳定的液相层，下层密度大于上层密度。当外界热量传入罐内时，两个液相层引发传质和传热并相互混合，液层表面也开始蒸发，下层由于吸收了上层的热量，而处于"过热‘‘状态。当二液相层密度接近时，可在短时间内产生大量气体，使罐内压力急剧上升，这就是翻滚现象。(5)对人生理上的影响：人暴懈在体积分数为9%以上的CH4气氛中会引起前额和眼部有压迫感，但只要恢复呼吸新鲜空气，就可消除这种不适的感觉。如果持续地

5、暴露在这样的气氛环境下，会引起意识模糊和窒息。甲烷是一种普通的窒息性物质。虽然LNa蒸气是无毒的，如果吸进纯的LNG蒸气，人迅速失去知觉，儿分钟后死亡。当大气中的氧的含量逐渐减少时，工作人员有可能察觉不到，慢慢地窒息，待到发觉时已经很晚了。LNG缓慢窒息的过程分成4个阶段，见表1。当空气屮氧气的体积分数低于W%,天然气的体积分数高于SO%,对人体会产生永久伤害。在这情况下，工作人员不能进入LNG蒸气区域。三、LNG紧急事故的安全对策2、溢出或泄漏LNG溢出能使现场的人员处于非常危险的境地。这些危害包括低温灼烧、冻伤、体温降低、肺部伤害、窒息等。在意外情况下，如果系统或设备发生

6、LNG溢出或泄漏，在短时间内将产生大量的蒸气，与空气形成可燃的混合物，并将很快扩散到下风处。于是在LNG溢出的附近区域均存在发生火灾的危险性。LNG的溢出可分溢出到地面和水面两种类型。(1儿NG溢出到地面主要是指陆地上的LNG系统，因设备或操作原因，使LNG泄漏到地面。Ftl于LNG与地面之间存在较大的温差，LNG将吸收地面的热量迅速气化。这是一个非常快速的气化过程，初期的气化率很高，只有当土壤屮的水分被冻结以后，土壤传递给LNG的热量逐渐地减少，汽化速率才开始下降。另外，周围空气的传导和对流，以及太阳辐射也会增加LNG的汽化速率。在考虑系统或设施的安全性问题时，应考虑两方面

7、的问题：首先是设备本身，在万一发生泄漏的情况下，设备周围应具备有限制LNG扩散的设施(围堰或蓄液池)，应使LNG影响的范围尽可能缩小;其次是LNG溢出后，抑制气体发生的速率及影响的范圉。围堰是用于液化天然气储罐发生泄漏时，防止LNG扩散的设施。围堰内的容积应足够容纳储罐内的液态天然气。在某些设计中，则在储罐周圉的地面采用低热导率的材料，如用具有隔热作用的水泥围起来，以减少蒸发的速率。另一-种减少蒸发速率的安全措施是围绕围垠安装有固定的泡沫发生器，在发生LNG溢出时，泡沫发生器喷出泡沫，泡沫覆盖在圉堰中的