??? 2.液化天然氣的安全技術
??? 由于天然氣屬于易燃、易爆,所以,在天然氣的儲存與運輸過程中,保證安全是至關重要的。在實際應用中,液態天然氣轉變為氣態使用,因此,在考慮LNG設備或工程的安全問題時,要考慮到天然氣所具有的易燃易爆等特性。在液化天然氣的生產、儲運和氣化供氣各個環節,主要考慮的安全問題,就是圍繞如何防止天然氣的泄露,與空氣形成可燃的混合氣體。消除引發燃燒的基本條件,以及LNG設備的防火及消防要求;防止低溫天然氣設備超壓,引起超壓排放或爆炸等等。
??? 2.1液化天然氣的儲存安全
??? 液化天然氣在儲存期間,無論隔熱效果如何好,總要產生一定數量的蒸發氣體。儲罐容納這些氣體的數量是有限的,當儲罐內的工作壓力達到允許最大值時,蒸發的氣體繼續增加,會使儲罐內的壓力上升。LNG儲罐的壓力控制對安全儲存有非常重要的意義。這要涉及到LNG的安全充注數量、壓力控制與保護系統和儲存的穩定性等諸多因素。儲罐的安全防護系統除了壓力控制以外,LNG儲罐應配備密度檢測設備來監控層化和潛在的翻滾問題,以便操作員盡早采取措施。儲罐內壁和罐底應設有溫度儀表(RTD)來監測溫度情況。為了儲罐的安全,所有進出口管線均在罐頂,特別注意LNG儲罐的附屬儀表系統,應設置足夠的報警和停機裝置,以確保儲罐的安全。
??? 液化天然氣儲存安全技術主要有以下幾方面:
??? (1) 儲罐材料。材料的物理特性應適應在低溫條件下工作,如材料在低溫工作狀態下的抗拉和抗壓等機械強度、低溫沖擊韌性和熱膨脹系數等。
??? (2) LNG充注。儲罐的充注管路設計應考慮在頂部和底部均能充灌,這樣能防止LNG產生分層,或消除已經產生的分層現象。
??? (3) 儲罐的地基。應能經受得起與LNG直接接觸的低溫,在意外情況下萬一LNG產生漏泄或溢出,LNG與地基直接接觸,地基應不會損壞。
??? (4) 儲罐的隔熱。隔熱材料必須是不可燃的,并有足夠的牢度,能承受消防水的沖擊力。當火蔓延到容器外殼時,隔熱層不應出現熔化或沉降,隔熱效果不應迅速下降。
??? (5) 安全保護系統。儲罐的安全防護系統必須可靠,能實現對儲罐液位、壓力的控制和報警,必要時應該有多級保護。
??? 2.2液化天然氣的運輸安全
??? 介于LNG潛在的危險性,LNG運輸的安全性必須得到有效的保證。LNG的運輸安全,就是車船行駛過程、LNG裝卸過程的安全問題。根據國際氣體運輸船和碼頭經營者協會(SIGTTO)2008 年報顯示,截止2008 年,全球有83個外輸和接收站,300 余艘LNG 船在運行中。近45年,LNG 船舶已經累計完成了近10 萬次的全球各港口的裝卸貨作業,所以說,重視LNG運輸過程的安全,也就等同于保證經濟、財產、人身安全。液化天然氣的運輸可以有三種方式:船運、車運和管道輸送。這三種運輸方式中,管道輸送,特別是長距離管道輸送因為還存在技術上的一些困難,在應用上尚無實例。而液化天然氣的海上運輸技術不斷成熟,船運是液化天然氣運輸的主要方式,占世界液化天然氣運量的80%以上。
??? 2.2.1LNG的船運安全
??? 為了液化天然氣的海上運輸安全,可以采用以下的安全措施:
??? (1)球罐特制。由于罐內儲存超低溫液體會引起內部收縮,在結構上考慮避免收縮時的壓力,設置儲罐的支撐固定裝置;為防止儲罐超壓或負壓,專門裝設安全閥;儲罐開口暴露設置在甲板上。
??? (2)加強隔熱。隔熱的目的一是防止船體結構過冷;二是防止向儲罐內漏入熱量。LNG儲槽的隔熱結構由內部核心隔熱部分和外層覆壁組成。
??? (3)BOG處理。為了船舶的安全經濟運行,采用再液化裝置可以控制低溫液體的壓力和溫度。
??? (4)采用二次阻擋層。在球罐泄漏時,把已泄漏的LNG保留一定時間,使船體構件不要降低到它的允許溫度以下。以避免船體發生損壞或著火爆炸的重大事故。
??? (5) 采用雙層殼體。在船舶的外殼體和儲槽間形成保護空間,從而減小了槽船因碰撞導致儲槽意外破裂的危險性。
??? (6) 為了安全,設置各種計量、測量和報警設施。
??? 2.2.2LNG的車運安全
??? 液化天然氣的公路運輸不同于海上運輸那樣量大、穩定,除了運輸介質同樣是低溫、易燃的LNG外,液化天然氣的陸上運輸要適應點多、面廣的市場,要確保人多、路況復雜條件下的運輸安全等。LNG槽車的安全主要是防止超壓和消除燃燒的可能性(禁火、禁油、消除靜電)。
??? 1.防止超壓
??? 防止槽車超壓的手段主要是設置安全閥和爆破片等超壓泄放裝置。根據低溫領域的運行經驗,在儲罐上必須有兩套安全閥在線安裝的雙路系統,并設一個轉換。
??? 2.其他
??? 為了防止著火,做到下面幾點是十分有必要的:
??? (1) 置換充分
??? LNG儲槽使用前必須用氮氣對內筒和管路進行吹掃置換,直至含氧量小于2.0%為止,然后再用產品氣進行置換至純度符合要求。
??? (2) 靜電接地
??? LNG槽車必須配備導靜電接地裝置,以消除裝置靜電;同時,在車的前后左右兩側應配有4只滅火機,以防有突發火災時應急使用。
??? 3) 阻火器
??? 安全閥和放空閥的出口匯集總管上應安裝阻火器。當放空口處出現著火時,防止火焰回火,可以保護設備安全,起到阻隔火焰作用,。
??? 總結:在未來的能源結構中,液化天然氣占據著非常重要的地位,研究液化天然氣的儲運技術,有著極高的價值意義,而在儲運的過程中,安全問題始終不容小覷。
??? 參考文獻:
??? 1.?液化天然氣/顧安忠等著.-北京:機械工業出版社,2003.10(2011.1重印)ISBN978-7-111-13040-6
??? 2.?徐孝先等.液化天然氣的運輸方式及其特點.油氣儲運,2006
??? 3.?液化天然氣(LNG)應用與安全/郭揆常編著. -北京:中國石化出版社,2007
??? 4.?百度文庫
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