液化天然氣儲運安全性探討

孟煜輝

（山西壓縮天然氣集團朔州有限公司，山西朔州 036000）

液化天然氣儲運安全性探討

孟煜輝

（山西壓縮天然氣集團朔州有限公司，山西朔州 036000）

在天然氣工業(yè)鏈之中，其儲存和運輸過程是兩個非常重要的環(huán)節(jié)，無論基本負荷型天然氣裝置還是調(diào)峰型裝置，液化后的天然氣都要存儲在液化站內(nèi)儲罐或儲槽內(nèi)。在衛(wèi)星型液化站和天然氣接收站，都有一定數(shù)量和不同規(guī)模的儲罐或儲槽。可是，液化天然氣是一種易燃易爆的危險品，所以其儲存和運輸過程中要確保低溫，這對運輸和儲存錯采用的設(shè)備和工具提出了更高的要求，因此，本文重點對液化天然氣的儲存和運輸過程進行了深入細致的研究。對其安全性進行了整理，從而揭示液化天然氣運輸和儲存的正確方式。

液化 天然氣 儲存 運輸

液化天然氣的儲存和運輸是其工業(yè)生產(chǎn)鏈中較為重要的一個環(huán)節(jié)，雖然液化天然氣的儲罐知識其工業(yè)鏈中的一個單元設(shè)備，但是卻承擔(dān)著連接上游生產(chǎn)和下游用戶的重要作用，可以說這種大型的儲罐對于液化工廠或者是技術(shù)站中都占據(jù)著較大的份額，而且由于液化天然氣具備的性質(zhì)特征，常常使得儲罐制作具有很高的要求。

現(xiàn)如今，液化天然氣的運輸過程大致可以分為三種形式，這三種形式分別是管道運輸、汽運和船運。然而，管道運輸，由于技術(shù)上仍舊存在一定的困難，因此，所應(yīng)用的范圍還不是十分的廣泛，然而，船運由于發(fā)展過程比較早，因此，在技術(shù)上比較成熟，現(xiàn)如今，大量的天然氣運輸過程，都是通過船運而實現(xiàn)的，是液化天然氣主要的運輸方式，相關(guān)統(tǒng)計表明，船運方式占世界液化天然氣運量的80%以上。

1　液化天然氣的基本特征

液化天然氣其主要的化學(xué)成分為甲烷，其中還含有叫少量的乙烷和丙烷，一般來看，不同天然氣工廠生產(chǎn)出來的天然氣其組成成分也不盡相同，這主要是取決于天然氣的生產(chǎn)工藝和氣源組成，然而，液化天然氣的物理和化學(xué)特征都是基本一致的，其特征主要就是燃燒特性和低溫特性，液化天然氣通天然氣一樣都具備燃燒性，在-162℃的條件下，其燃燒范圍就為6%～13%，然而，天然氣的燃燒速度相對不是很快，一般在敞開的環(huán)境中，液化天然氣的燃燒是不會引起爆炸的。液化天然氣都是通過低溫常壓儲存的，因此，常壓下液化天然氣的沸點在-61℃左右，所以，液化天然氣的儲存和運輸過程，都是在溫度較低的環(huán)境中進行的，然而在低溫的操作下，金屬設(shè)別極容易出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，尤其是儲槽系統(tǒng)中的焊縫、閥門、管件以及裂縫處，有可能會出現(xiàn)泄漏和沸騰蒸發(fā)的現(xiàn)象，如果在其運輸和儲存過程中，不及時的對部件進行加固和檢查，就會造成蒸氣上浮，這就會造成潛在的危險，并且液化天然氣是一種-162℃的深冷液體，因此在沒有保護措施的情況下，很容易對人體皮膚造成傷害。

2　液化天然氣的儲運安全問題分析

2.1低溫危險

一般而言，天然氣的密度比空氣要小，因此，按照常理其泄漏后會迅速的向空氣上方飄散，然而事實并非如此，因為，在天然氣泄漏后，會迅速的蒸發(fā)，在蒸發(fā)的過程中其密度要大于空氣的密度，進而，在地面形成一個流動層，由于液化天然氣的溫度較低，因此，在泄漏后，會導(dǎo)致其周圍大氣中的水蒸氣冷凝成一個霧團，液化天然氣的這種低溫危害，還會對其設(shè)備造成一定的危害，例如，低溫會導(dǎo)致金屬設(shè)備的脆性斷裂以及預(yù)冷收縮過程，從而，能夠破壞設(shè)備，同時，極容易夠凍傷操作者。

2.2蒸發(fā)危險

雖然液化天然氣儲存在十分封閉的罐體之中，但是，外界所傳入的一切能量，都會引起液化天然氣的蒸發(fā)過程，所以，對于液化天然氣儲罐的要求較高，要確保其能夠有一個極低的蒸發(fā)率，如果儲罐中不設(shè)置合理的安全放空系統(tǒng)，蒸發(fā)過程，就會導(dǎo)致罐內(nèi)溫度、壓力等迅速上升，導(dǎo)致罐體的破壞。

2.3火災(zāi)危險

由于液化天然氣是一種易燃物體，因此，火災(zāi)危害十分嚴重，天然氣在空氣中含量在5%～15%左右的時候，就能夠遇明火產(chǎn)生爆燃，因此，火災(zāi)危害十分的嚴重，是儲存和運輸中應(yīng)當最為重視的一點。

2.4翻滾現(xiàn)象

液化天然氣在長期靜止的狀態(tài)中，是分為兩個穩(wěn)定的液相層的，下層的密度要大于上層的密度，如果外界某些能量傳入到罐體內(nèi)的時候，兩個液相層引發(fā)傳質(zhì)和傳熱并相互混合，液層表面也開始蒸發(fā)，下層由于吸收了上層的熱量，而處于“過熱”狀態(tài)。當二液相層密度接近時，可在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，使罐內(nèi)壓力急劇上升，這就是翻滾現(xiàn)象。

3　防護措施

3.1低溫凍傷預(yù)防及急救

在處理液化天然氣的時候，或者是液化氣體接觸過的任何東西，都應(yīng)當戴上無吸收性的手套，并且手套應(yīng)當盡量的寬松一些，這樣可以確保萬一液體濺到手套上或者深入其中時，可以迅速的脫去，與此同時，要使用面罩以及護目鏡等對身體進行保護，如果在工作中發(fā)現(xiàn)液化天然氣泄漏現(xiàn)象，應(yīng)當立即讓救援人員全身著防凍衣，如果發(fā)生凍傷情況，應(yīng)立即用43℃的溫水對患處進行沖洗，并技術(shù)的送至醫(yī)院。

3.2泡沫控制蒸氣擴散及輻射系統(tǒng)

泡沫的迅速膨脹過程，能夠制止液化天然氣的蒸發(fā)速度，并且，當液化天然氣蒸氣遇到火源而點燃的時候，能夠減小輻射量，由于泡沫的膨脹率較大，因此，泡沫能夠覆蓋于天然氣的表面上，氣化后的液化天然氣會穿過泡沫層，最終導(dǎo)致溫度上升，這樣蒸氣就會像煙霧一樣向上浮并且能夠沿著地面擴散，從而能夠減少擴散區(qū)域，如果是將泡沫覆蓋在燃燒的LNG上，就會降低氣化率，從而減小火勢。熱輻射量也就會隨火勢的減小而減少。

3.3事故應(yīng)急系統(tǒng)

在液化天然氣設(shè)施建設(shè)中應(yīng)當包含事故切斷系統(tǒng)和應(yīng)急報警系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)，能夠確保液化天然氣在運輸和儲存過程中的安全，也就是說當儲運或者裝卸過程中裝置不在設(shè)計參數(shù)的范圍內(nèi)工作時，系統(tǒng)會自動中斷操作，或者是關(guān)閉某些設(shè)備，所以，在系統(tǒng)設(shè)備中應(yīng)當有失效保護設(shè)計，當正常控制系統(tǒng)故障或事故的時候，使得失效和故事發(fā)生的影響降到最低。

3.4工藝裝置安全設(shè)計

LNG裝置本身的可靠性是保證LNG設(shè)施安全運行的重要前提，因此遵循標準和規(guī)范進行設(shè)計是十分必要的。只有標準規(guī)范的設(shè)備裝置，才能夠確保其在設(shè)計的標準之內(nèi)，這樣，才能夠保證液化天然氣在運儲過程中的安全。

4　結(jié)語

總而言之，如何做好液化天然氣運儲過程中的安全性管理，是現(xiàn)階段行業(yè)所研究的一種新課題，所以，我們要不斷的對液化天然氣所存在的潛在危害進行深入的總結(jié)和分析，這樣才能夠采取相應(yīng)的技術(shù)手段，對其進行安全防范，與此同時，要研究借和鑒國內(nèi)外的標準管理經(jīng)驗以及制定相應(yīng)的地方標準，對液化天然氣站的安全技術(shù)問題給予關(guān)注和研究，通過不斷探索走出一條適合安全技術(shù)管理的新路子。

［1］馬曉茜，廖艷芬.液化天然氣儲運與利用中的幾個關(guān)鍵問題［J］.石油與天然氣化工，2005年05期.

［2］張勇.液化天然氣（LNG）的海上運輸［J］.水運工程，2004年03期.