分析液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)的安全性

馬超波

（武漢江漢化工設(shè)計(jì)有限公司，湖北武漢 430079）

分析液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)的安全性

馬超波

（武漢江漢化工設(shè)計(jì)有限公司，湖北武漢 430079）

液化天然氣具有易燃易爆的特性，如果發(fā)生燃燒爆炸，不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)對(duì)人的生命造成威脅，所以對(duì)于液化天然氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸要格外的小心，要確保其安全性，避免因?yàn)閮?chǔ)運(yùn)的問(wèn)題而造成事故發(fā)生。下文就是對(duì)液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)的安全性進(jìn)行的探討。

液化天然氣特性；液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)；安全技術(shù)措施；安全管理

液化天然氣是天然氣經(jīng)過(guò)超低溫而變成的液體，大大的減小了其體積，能夠更方便的進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)。其溫度通常為-162～-150℃，這就給液化天然氣的儲(chǔ)運(yùn)帶來(lái)很大的難題，每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)該格外注意，稍有閃失就會(huì)發(fā)生問(wèn)題。液化天然氣一大半組成部分是甲烷，其具有燃燒性，其余部分是由丙烷等物質(zhì)組成，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，液化天然氣中的甲烷含量要大于75%，氮含量要小于5%。

1 液化天然氣的特性

1.1 燃燒特性

液化天然氣容易燃燒，在-162℃之下，液化天然氣燃燒范圍為6%～13%，在比較開放的環(huán)境下，液化天然氣與水蒸氣燃燒情況很難發(fā)生爆炸，因?yàn)殚_放環(huán)境下壓力不足，達(dá)不到液化天然氣爆炸的臨界點(diǎn)，但是若是在狹小的空間之中，液化天然氣燃燒產(chǎn)生的氣團(tuán)由于無(wú)法有效的擴(kuò)張，在達(dá)到一定程度的情況下，就會(huì)發(fā)生爆炸，造成非常可怕的后果。

1.2 低溫特性

液化天然氣是由天然氣在低溫條件下經(jīng)過(guò)壓縮而形成的，其沸點(diǎn)在-162℃，所以液化天然氣的儲(chǔ)運(yùn)都是要在極低的溫度下進(jìn)行的，這對(duì)技術(shù)的要求很高，其儲(chǔ)存設(shè)備要有極好的防低溫特性，避免因?yàn)榈蜏囟斐稍O(shè)備的損壞。制冷系統(tǒng)要安全可靠，避免因?yàn)橹评湎到y(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致液化天然氣變?yōu)闅怏w，液化天然氣儲(chǔ)存空間有限，變成氣體體積會(huì)急劇膨脹，在達(dá)到一定壓力的情況下就會(huì)發(fā)生爆炸，造成嚴(yán)重的后果。

1.3 泄漏特性

液化天然氣的儲(chǔ)運(yùn)溫度極低，因?yàn)闊崦浝淇s的原理，其儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備會(huì)出現(xiàn)縮小，就可能導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)裂縫，從而導(dǎo)致液化天然氣的泄漏發(fā)生，如果泄漏的氣體如果遇到火源，就會(huì)發(fā)生燃燒和爆炸，造成很嚴(yán)重的事故發(fā)生。

1.4 對(duì)人危害性

人體對(duì)于溫度的承受能力有限，液化天然氣的溫度極低，如果人沒有穿戴好防護(hù)措施與之接觸，會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重的傷害，很多時(shí)間內(nèi)就會(huì)死亡。液化天然氣是毫無(wú)毒性的，但是人主要是靠氧氣來(lái)進(jìn)行呼吸，液化天然氣的氧氣含量很低，如果被人吸入身體，就會(huì)造成窒息的情況發(fā)生，過(guò)不了多久人就會(huì)死亡。

1.5 快速相態(tài)轉(zhuǎn)變特性

液化天然氣的沸點(diǎn)是-162℃，如果在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中稍微有些不當(dāng)，就會(huì)變成氣體，如果儲(chǔ)運(yùn)中制冷系統(tǒng)不穩(wěn)定，溫度有一定的波動(dòng)，就會(huì)造成液化天然氣在氣體和液體之間來(lái)回的轉(zhuǎn)換，液化天然氣在變成氣體的時(shí)候體積嚴(yán)重?cái)U(kuò)張，由于其儲(chǔ)運(yùn)空間有限，其壓力逐漸的變大，可能就會(huì)發(fā)生燃燒爆炸的可能性，造成巨大的損失。

2 液化天然氣的儲(chǔ)運(yùn)方式

天然氣經(jīng)過(guò)低溫變成液化天然氣之后，其體積急劇變小，運(yùn)輸和儲(chǔ)存也變得更加的方便，加快了天然氣事業(yè)的發(fā)展，其運(yùn)輸也通常采用三種形式。

2.1 船舶運(yùn)輸

這種運(yùn)輸方式主要是進(jìn)出口貿(mào)易，由于國(guó)家與國(guó)家之間一般距離較遠(yuǎn)，而且隔著大海，運(yùn)用船舶運(yùn)輸是最好的方式，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，船舶的數(shù)量和容量都有很大的增加，國(guó)際間的天然氣貿(mào)易也因此變得頻繁。

2.2 槽車運(yùn)輸

這種運(yùn)輸方式主要是由工廠運(yùn)輸?shù)叫枰褂靡夯烊粴獾牡攸c(diǎn)，這種運(yùn)輸方式比較靈活方便，費(fèi)用也相對(duì)較少，但是因?yàn)槠淇臻g有限，所運(yùn)輸?shù)囊夯烊粴庀鄬?duì)較少。

2.3 管道輸送

這是當(dāng)前最主要的運(yùn)輸方式，船舶和槽車運(yùn)輸會(huì)受到各種原因的影響，從而會(huì)對(duì)液化天然氣的運(yùn)輸造成很大的影響。當(dāng)前的管道運(yùn)輸距離不是很遠(yuǎn)，對(duì)液化天然氣的運(yùn)輸有很大的影響，隨著科技的不斷發(fā)展，液化天然氣管道運(yùn)輸距離越來(lái)越長(zhǎng)。

3 液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)的安全技術(shù)管理

3.1 液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的材料

由于液化天然氣的特殊性，其儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備材料也很有特殊性，液化天然氣的沸點(diǎn)是-162℃左右，溫度極低，一般的材料會(huì)被凍壞，所以液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備要有非常好的抗冷性，在低溫情況下不能被凍裂，避免液化天然氣泄漏，從而造成很嚴(yán)重的后果。所以無(wú)論是儲(chǔ)存設(shè)備，還是運(yùn)輸管道、運(yùn)輸車、運(yùn)輸船，其內(nèi)部構(gòu)造都要有很好的抗冷性，要滿足液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的設(shè)計(jì)

3.2.1 隔熱技術(shù)

液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備要有很好的隔熱性，要知道其沸點(diǎn)為-162℃，如果設(shè)備的隔熱性沒有達(dá)到儲(chǔ)運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)，其溫度高于液化天然氣的沸點(diǎn)，液化天然氣就會(huì)變?yōu)闅怏w，從而可能導(dǎo)致燃燒、爆炸的發(fā)生。通常情況下，都是用膨脹珍珠巖、泡沫玻璃磚等作為隔熱材料，這種隔熱方式能夠較好的減少冷損，使液化天然氣所處溫度的環(huán)境能夠符合標(biāo)準(zhǔn)，避免事故發(fā)生。

3.2.2 支承

液化天然氣儲(chǔ)罐目前大多采用地上支撐方式，儲(chǔ)罐基礎(chǔ)一般高于地面，為了保證儲(chǔ)罐的穩(wěn)定性，儲(chǔ)罐基礎(chǔ)需要經(jīng)過(guò)水壓試驗(yàn)并觀察沉降，確保能夠承受液化天然氣儲(chǔ)罐操作重量，保證液化天然氣儲(chǔ)罐的安全。

3.2.3 安全附件及裝置

由于當(dāng)前的技術(shù)有限，液化天然氣的蒸發(fā)不可避免，會(huì)讓儲(chǔ)存罐中的壓力變大，久而久之，其罐內(nèi)壓力會(huì)達(dá)到極限，從而可能會(huì)造成燃燒、爆炸的情況出現(xiàn)，導(dǎo)致很嚴(yán)重的事故發(fā)生，這就要求工作人員能夠?qū)崟r(shí)的知道儲(chǔ)存設(shè)備的情況，利用當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)，在儲(chǔ)存設(shè)備上安裝一些監(jiān)測(cè)壓力、溫度等的裝置，發(fā)現(xiàn)有異常情況及時(shí)解決，避免發(fā)生事故。

3.3 安全技術(shù)措施

3.3.1 安裝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

利用當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)，安裝液化天然氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，例如溫度監(jiān)測(cè)、壓力監(jiān)測(cè)、液位監(jiān)測(cè)等，并設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)，一旦各項(xiàng)指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)就發(fā)出警報(bào)，以此來(lái)提醒工作人員來(lái)進(jìn)行維修，這種自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠最快的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并能夠及時(shí)的發(fā)出警報(bào)，相比于工作人員監(jiān)測(cè)，這種監(jiān)測(cè)方式更加方便、快速、安全。

3.3.2 泡沫控制蒸氣擴(kuò)散及輻射系統(tǒng)

泡沫迅速膨脹，可阻止液化天然氣可燃蒸氣的迅速擴(kuò)散，并且在蒸氣遇到火源著火后，可減少輻射量，泡沫的膨脹率約為500∶1。將泡沫覆蓋在液化天然氣表面，由于熱量增加，會(huì)使液化天然氣的氣化率增大，氣化后的液化天然氣蒸氣穿過(guò)泡沫，溫度升高，向上飄浮。這樣，液化天然氣蒸氣就像煙霧一樣向上浮而不會(huì)沿著地面擴(kuò)散，從而大大減少擴(kuò)散區(qū)。

3.3.3 防過(guò)度振動(dòng)裝置

在儲(chǔ)運(yùn)的過(guò)程中，難免出現(xiàn)液化天然氣容器的振動(dòng)現(xiàn)象，比如槽車運(yùn)輸時(shí)的路況、管道輸送時(shí)的地震、液化天然氣舶船運(yùn)輸時(shí)的風(fēng)浪等影響因素，都會(huì)對(duì)裝置產(chǎn)生影響。因此，在液化天然氣的儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，對(duì)裝置采用一些防振動(dòng)措施。

3.3.4 靜電導(dǎo)出與消防水系統(tǒng)

在裝卸與儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，液化天然氣與儲(chǔ)槽、管道產(chǎn)生摩擦，使儲(chǔ)槽或管道帶上靜電；因此，在液化天然氣相應(yīng)的設(shè)備上設(shè)靜電導(dǎo)出。消防水系統(tǒng)是用于當(dāng)液化天然氣泄漏時(shí)，用水來(lái)控制液化天然氣蒸汽云團(tuán)的擴(kuò)散。

4 液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)的安全運(yùn)行管理

4.1 完善法律法規(guī)

盡快完善液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)、消防法規(guī)建設(shè)，為液化天然氣設(shè)施建設(shè)和日常監(jiān)督提供較為翔實(shí)的依據(jù)，增加相關(guān)規(guī)定，對(duì)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況的防護(hù)措施進(jìn)行嚴(yán)格限定，確保液化天然氣設(shè)施的安全。

4.2 崗位操作規(guī)程

包括液化天然氣裝卸車操作規(guī)程、液化天然氣儲(chǔ)罐保壓操作規(guī)程、液化天然氣儲(chǔ)罐倒罐操作規(guī)程、BOG處理操作規(guī)程等。

4.3 人員配置

應(yīng)有專門的機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)的安全技術(shù)管理，同時(shí)應(yīng)配備專業(yè)技術(shù)管理人員，不論是管理人員，還是崗位操作人員及車輛司機(jī)均應(yīng)經(jīng)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，經(jīng)考核合格后方可上崗。

5 結(jié)語(yǔ)

由于液化天然氣的易燃、易爆、低溫等特性，其儲(chǔ)運(yùn)就變得非常的重要，稍有差池，就會(huì)發(fā)生事故，造成巨大的損失。工作人員應(yīng)該對(duì)液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)的每一個(gè)步驟進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，確保不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，使液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)變得更加安全。

[1] 李戈.天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J].中國(guó)市場(chǎng)，2016，（36）.

[2] 由然.天然氣儲(chǔ)運(yùn)：方興未艾[J].中國(guó)石油企業(yè)，2010，（5）.

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[5] 楊春桃，邱青原.淺談天然氣儲(chǔ)運(yùn)的方式[J].化工管理，2015，（20）.

Analysis of the Safety of LNG Storage and Transportation

Ma Chao-bo

The characteristics of liquef i ed natural gas is fl ammable and explosive，if there is a fi re explosion，not only caused huge economic losses，but also pose a threat to human life，so for the storage and transportation of liquef i ed natural gas to be careful，to ensure the safety of storage and transportation，avoid because of problems caused by the accident.The following is a discussion on the safety of LNG storage and transportation.

liquef i ed natural gas；storage and transportation；safety measure；safety management

TE88

：B

：1003–6490（2017）04–0203–02

2017–04–08

馬超波（1984—），男，湖北武漢人，工程師，主要研究方向?yàn)槭突すに囋O(shè)計(jì)及項(xiàng)目管理。