液化天然氣（LNG）生產儲存和裝運過程安全監控系統研究

摘 要：天然氣是一種儲藏在地底下，并且能夠燃燒的氣體，LNG作為一種優質的液化天然氣，不具有毒性跟腐蝕性，安全性高，是被全世界人們廣泛認可的清潔能源。在追求綠色環保的國際普遍認識下，液化天然氣得到越來越多的認可。然而，天然氣作為一種可燃危險物，生產、存儲和運輸過程的安全問題也不斷受到重視。該文從液化天然氣生產、儲存、運輸各個環節進行分析，闡述每個環節的特點及安全注意事項，針對安全監控系統存在的問題提出改進意見。

關鍵詞：液化天然氣 安全 監控系統

中圖分類號：F407 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（b）-0030-01

LNG英文全稱是Liquefied Natural Gas，也就是液化天然氣，在置身于常壓狀態之中呈現出氣體狀態的天然氣，進行冷卻處理（將其放置在-162 ℃）之中，轉化為液體狀態。經過液化處理之后的天然氣不僅僅能夠縮減儲存空間，此外其還有著較高的熱值與性能。甲烷是LNG的主要組成部分，沒有任何的色彩與異味，當前人們越來越追求綠色環保，液化天然氣理所當然得到了民眾的鐘愛。城市燃氣公司作為天然氣終端銷售方獲益頗豐。該文對液態天然氣生產、儲存、裝運等環節的詳細運行步驟與排除其安全威脅等問題進行了系統的分析。

1 液化天然氣（LNG）生產、儲存和裝運過程的特點

1.1 液化天然氣（LNG）的生產及其特點

天然氣屬于氣態化石燃料，主要的成分是甲烷，一般意義上，天然氣是從地下開采出來的，其主要的成分是甲烷，能夠作為燃燒材料使用。石蠟族低分子飽和烴氣體和少量非烴氣體進行混合后形成了天然氣，成功開采出天然氣之后，借助相應的裝置進行加工與處理，然后在經過加壓、制冷等一系列的程序使其由氣態轉化為液態，液態天然氣就是這樣形成的。

對天然氣進行液化往往可以通過階式混合制冷工藝、混合階式制冷工藝、膨脹制冷工藝三種方式來實現。壓縮機、膨脹機、換熱器、分離器、低溫儲罐、低溫泵、低溫槽車等是液化天然氣工廠必備的設備[1]。因為制作液化天然氣的過程實質就是制冷，因此其制造能夠以國內制冷行業中的大企業為依托。空分制氮（-183 ℃）、制氮（-196 ℃）中眾多技術都能夠在液化天然氣的制造之中得以運用，例如氣體膨脹制冷技術，壓縮制冷技術等。此外，我國當前擁有的制冷機械設施與制造技藝達到了先進行列，例如低溫儲罐、低溫槽車、換冷設備等。因為制冷技術與制冷極其設備的持續更新，使得液化天然氣在我國的健康發展具有一定的物質保障。

1.2 液化天然氣（LNG）的存儲及其特點

深冷液體儲罐儲存是進行液化天然氣儲存的主要方式，液體儲罐的儲存條件是雙壁真空粉末絕熱。在正常的條件下，液化天然氣的儲存周期是4 d，每天的蒸發率在0.6%左右。目前國內的低溫儲罐技術進行液化天然氣的儲存已經非常成熟，這個行業不僅有能力生產大型的低溫儲罐，而且還有很好的效益。應當值得注意的是，在設備的先進性以及生產工藝的領先性上，國外的液化天然氣方面具備更大的優勢，值得我過去學習和借鑒。

1.3 液化天然氣（LNG）的裝運及其特點

火車和輪船等交通運輸方式都是液化天然氣最常見的使用工具。以我國天然氣的市場分布和產量等信息分析，在500～800 km的運輸半徑以內，最理想的方式是采用汽車槽車運輸液態天然氣。用雙壁真空粉末絕熱技術在槽車罐體中使用，并且有輸液軟管和操作閥安全系統的配備。而低溫液體槽車則可以使用國內生產的產品，因為制造技術相對成熟，產品質量可靠。

2 安全監控系統在液化天然氣（LNG）生產、儲存和裝運過程的作用

安全監測系統是一類涵蓋了多學科多種技術體系的綜合產品，將這種監測技術結合實際加以應用，實現系統的功能性表述，即實際測試，根據監測結果實現系列參數的數值化確定。

以本液化天然氣工廠（LNG）周界防范系統為例對安全監控系統進行分析，其組成主要有以下幾個部分，即電子巡更系統、全廠視頻監視系統、門禁控制系統和全廠圍墻周界防范系統[2]。在重要生產單元和裝置區都安裝了視頻監視系統，比如在重要的生產部位進行監視，常用的方法是固定式和云臺式的攝像機。高性能數字微波在工廠外部的報警設施以及防侵入探測中有所體現，實現了圍墻周邊的攝像機和周圍的數字微波的互動。在安全監控系統中，門禁系統和電子巡更系統有重要的作用，對日常管理和生產巡檢有重要的意義。在液化天然氣的生產過程中涉及的原料大多是易燃易爆的氣體和液體，很容易誘發火災。而在液態天然氣的生產過程中，隨著規模的不斷擴大，液化天然氣的安全技術也不斷成熟。

2.1 存儲過程的安全監控系統

LNG泄漏是在液態天然氣的儲存過程中最容易出現的安全問題。因此，為了避免泄露常常采用LNG設備，比如冷量檢測、火焰監測、安全系統檢測和泄漏監測等。LNG設施在出現泄露之后會有專門的設施對防泄漏的系統采取有效地保護措施。

（1）LNG儲罐。以下是防泄漏系統的組成：防超壓系統、閥門檢查和防過量注射系統。

（2）汽化器。緊急截斷閥安裝在LNG的進口處，因此，出現汽化器的泄露等事故時，就會自動關閉系統。

（3）LNG泵。緊急截斷閥和啟動截斷閥能夠進行自動動作的實施，避免液態天然氣泄漏，在現場事故檢測和泵泄露檢測中都有重要的意義。

2.2 運輸過程的安全監控系統

為了確保液化天然氣的泄漏量保持較低水平，需要在運輸的各段管路上設置起截流作用的緊急截斷閥，其作用是當緊急泄漏發生時，能及時阻斷外泄液化氣。除了緊急截斷閥，還設置了壓強保護與泄漏保護的安全閥部件。對于單一的LNG設備，其本身的系統安全性能得到保護和支持。由于這種本質安全的設計要求較高，所以LNG在實際中的火災并不常見。當火災發生時，以上各類安全保護裝置便會發生聯動反應，確保事故中的二次危害或者持續擴大。

2.3 安全監控系統存在的問題及改進措施

LNG的實際生產和裝載，運輸環境特殊，其安全監控過程包含了是三個階段，在LNG的壓縮階段，液化階段，以及存儲階段。這些工藝安全性能要求自身具備較強可靠性，除此以外，還應配備較健全的監控手段，例如，工藝過程的實際控制智能系統，負責實時數據檢測的安全儀表系統等。這些附帶設備能確保整套工藝體系的本質安全。如果液化天然氣的相關工廠內部出現了一系列的危險，安全監控系統將聯動個安全檢測部件進行危險源的定位并將檢測情況反饋至管理人員端口，將人工管理人員的工作室進行危險警報啟動。廠區攝像機配合警報時機切換至危險檢測模式，并選擇在有必要時，自發的對工廠工作人員進行語音提醒和指示，從多個方面進行綜合安全防護建設。

3 結論

天然氣作為清潔能源越來越受到廣大使用者的廣泛關注，其生產、存儲和運輸過程的安全問題也不斷受到重視。安全監控系統在整個過程所起的作用是舉足輕重的，相關單位必須嚴格執行，方能長治久安。

參考文獻

[1]LNG的基本知識[R]http：//www.docin.com/p-409286304.html.

[2]宋東曰.安全監控系統在液化天然氣工廠（LNG）的應用[J].中國新技術新產品，2013（11）：11-12.