液化天然气(LNG)储运的安全技术及管理措施郭长坤

液化天然气(LNG)储运的安全技术及管理措施郭长坤

新疆克拉玛依新捷液化天然气有限公司新疆克拉玛依834000

摘要:分析了液化天然气所具有的重要特征,和主要的存储方式,并且还根据液化天然气在储运过程中的特点进行储运问题的安全性介绍,根据其所存在的安全性分析采取一定的措施来降低在储运中所出现的安全事故的发生概率,从而推动液化天然气储运工作的发展。

关键词:液化天然气;储运安全;管理措施

1液化天然气所具有的重要特征

天然气的主要成分为甲烷,化学式为CH4,甲烷是一种易燃气体,而且较易压缩成液体。甲烷的相对密度较低,且没有毒性和无腐性。在常温常压下,甲烷的沸点为-162℃,经过压缩后,甲烷可以以液化形式进行储存,此时甲烷的相对密度一般在0.43~0.48左右,气体和液体状态的体积比例为625∶1。甲烷气体和氧气混合可发生爆炸,在空气中,当甲烷气体的含量达到5%~15%范围时,就满足了爆炸条件。天然气并不是纯净的甲烷气体,在是以甲烷为主要气体,还混合了其他少量气体。这些少量气体一般为乙烷气体、丙烷气体和氮气等。欧洲对天然气做的标准规定为:液化天然气中甲烷气体的含量要高于75%,氮气的含量要少于5%。

1.1易燃特征

甲烷是易燃气体,在液化状态下,这一特征并没有改变。甲烷在-160℃左右的低温环境下燃烧时,其速度约为0.3m/s,而体积比在6%~13%左右。因此,在通常情况下,即空间较大时,液化天然气以及其BOG一般不会发生燃烧进而导致爆炸事故发生。但当液化天然气遇到火源后,就会以低速进行燃烧,而且燃烧会随着时间的延长进行扩散,逐渐增加与氧气的接触。如果天然气燃烧时所在的地点周围空间有限,那么天然气就会与周围空气进行混合,直到达到爆炸所需的极限条件,从而导致爆炸事故的发生。

1.2低温特征

天然气在常压下,其沸点在-160℃左右,根据这一特征,在低温常压下,可以存在液化天然气。虽然低温环境使液化天然气的存储成为可能,但对天然气的运输和使用,也能受到低温条件的限制,即均需在低温条件下进行。此外,如果需要对液化天然气进行处理,也需要在低温条件下进行。这就需要相应的处理设备和管道材料,都需要在低温条件下仍具有良好的性能,以免因材料设备不适应低温条件,在处理的过程中发生收缩、变硬变脆甚至是断裂等问题,导致天然气泄漏,甚至是发生爆炸事故。最后,对液化天然气的储运需要使用特殊的能够保持恒低温的设备,目前常用的液化天然气储运罐是BOG储罐,对于BOG储罐在超低温条件下,可以导致竞争零件或罐体出现热胀冷缩的情况,对这一问题要特别注意,以保障液化天然气储运的安全。

1.3快相变特征

在低温下,天然气液化后成液体状态,但这种液体形态并不稳定,一旦与周围的介质接触,就会出现相态转变,而且这种转变是极为迅速的。当温度相差非常大的两种液体相互接触时,一般来说温度较低高的液体超过温度较低的液体沸点温度111倍以上,此时,温度较低的液体的表层温度,就会急剧上升,温度较高的液体则会在非常短的时间内,生成大量的蒸汽,就如同一块烧红的铁块落入水中一样。当液化天然气发生泄漏时,正好与水产生接触,就会出现相态转变的现象。特别是当液化天然气流进水中时,两种温差巨大的液体就会产生极为剧烈的对流传热,而此时如果周围的空间有限,那么热量无法消散,很快就会发生爆炸事故。

2存储方式的分析

2.1利用槽车进行运输

当前我国的进行液化天然气(LNG)运送的槽车往往设计中的内外筒体的厚度较薄,本身的重量较轻,需要承载的质量也很大。所以,从其整体的结构进行分析,其在运输的过程中,需要承担的风险也较大。但是槽车作为运输方式却使得液化天然气(LNG)的运输更加的便捷,范围也十分灵活,使得偏远地区的供气量不足的问题大大解决。

2.2船舶的运输方式

进行液化天然气(LNG)的船舶运输时,所需要考虑的主要因素是低温介质材料的使用,以及液化天然气(LNG)的运输中的易燃易爆的处理办法。当液化天然气(LNG)的运输货仓出现泄漏时,需要使得其物料在半月内不会出现外泄,为此,需要在其运输的舱体外部设置二层防漏隔层。所以我们在进行液化天然气(LNG)的设计规划时,往往会控制器运输的时间不超过半个月,这样才能有效的保障液化天然气(LNG)不会蒸发,有助于控制液化天然气(LNG)的安全性。

2.3管道的运输方式

管道的液化天然气(LNG)输运往往是通过液化天然气(LNG)的卸料、存储以及增压等步骤和工程系统所组成的,而进行液化天然气(LNG)的管道运输的液体往往是在零下一百多度,所以为了防止其在运输的过程中出现进一步的膨胀往往需要设置保温层,使得其温度得到保障。

3储运中的安全问题

(1)液化天然气(LNG)罐车运输的风险。物流行业的集中程度较差,所以管理存在不完善的问题。此外,陆运中的相应装置设备的安全水平较低,所以很容易出现安全事故。同时,罐车的保温性不好,会导致运输中的气体外泄等问题。

(2)泄露问题的出现导致储运的风险因素较大。在进行液化天然气(LNG)的运输中,泄露问题十分重要,为此我们需要使得液化天然气保持在低温状态中,并且避免其低温蒸汽在输运的过程中伤及到工作人员或者周围群众。

(3)液化天然气(LNG)在输运中的偷气问题。很多不法分子在利益的驱使下,进行管道的偷气,且利用终端设备使得气体的压差在一定的安全范围内,导致国家的资源受到迫害。

4措施分析

(1)根据液化天然气(LNG)的储运中的特点,定制较为合理的行业管理规范,使得液化天然气(LNG)的储运操作更加安全。惯罐车的输运中出现了大量的安全事故,为此,我们需要保障运输液化天然气(LNG)的罐车的安全性和稳定性,从工作人员以及车辆的装置等几个方向进行安全性的运输考虑,并制定一定的安全标准,在实践中不断的完善。

(2)对液化天然气(LNG)的运输规划进行一定的监管。根据液化天然气(LNG)船舶的停靠时间短的问题以及其在输运中的计划安排紧张等各个方面的问题和特点,我们需要对出海事项进行一定的受理约束。根据实际的运输计划来安排专门的人员与船舶联系和沟通,使得审批的办理效率提升。此外,建立一定的安全风险控制机制,使得应急预案得到有效的制定。

(3)隔热处理。天然气的性质极为易燃,因此储运过程中对于隔热方面的处理技术至关重要,是保证液化天然气储运安全的重要技术之一。对于隔热处理技术,一般可采用:高真空隔热、普通堆积隔热、真空多空隔热、有间隔物的高真空多层隔热和无间隔物高真空多层隔热等五种类型。在低温储槽中所采用的隔热处理方式主要是真空粉末隔热,除这种方式外,还有一部分槽车采用的是高真空多层隔热,这两种方式应用较为普遍。

5结语

综上所述,本文对液化天然气(LNG)的储运安全技术以及相应的措施进行分析,为了使得液化天然气(LNG)有更好的发展前景,需要加强对液化天然气(LNG)的储运和运输的管理,在实现上述安全管理办法的同时,也需要实现码头安全的监督和管理,同时提升液化天然气(LNG)的接收站的气体工艺系统,这样才能更好的促进我国液化天然气(LNG)的发展。

参考文献:

[1]施宇航.液化天然气(LNG)储运的安全技术及管理措施[J].石化技术,2016,23(7):250,254.

[2]陈秉寅.液化天然气(LNG)储运的安全技术及管理措施[J].中国石油和化工标准与质量,2013,23(11):194-194.

[3]李江贺.液化天然气(LNG)储运的安全技术及管理措施探讨[J].科学与财富,2016,(8):328.

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