對(duì)液化天然氣的泄漏及防護(hù)的分析

杜貴富　盧國(guó)春

摘 要：液化天然氣在運(yùn)輸及儲(chǔ)存中極有可能產(chǎn)生泄漏，從而產(chǎn)生相應(yīng)的火災(zāi)、爆炸、使人凍傷或者窒息的危險(xiǎn)，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因而加強(qiáng)對(duì)天然氣的泄漏防護(hù)措施的研究不僅是重要的，更是必要的。本文將簡(jiǎn)單分析野花天然氣發(fā)生泄漏的危險(xiǎn)，人后提出相應(yīng)的防護(hù)措施；希望能對(duì)有關(guān)人士有所幫助。

關(guān)鍵詞：液化天然氣 泄漏 防護(hù)措施

液化天然氣是一種新型能源，具有清潔和經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，所以在國(guó)際能源體系當(dāng)中的地位也日益重要，但是液化天然氣也具有一定的危險(xiǎn)性，所以人們?cè)絹碓疥P(guān)注在運(yùn)輸和儲(chǔ)存液化天然氣時(shí)的安全性。液化天然氣泄漏是一個(gè)比較嚴(yán)重的安全問題，因而必須加強(qiáng)防護(hù)。

一、液化天然氣發(fā)生泄漏造成的危害

1.發(fā)生火災(zāi)或者爆炸

液化天然氣泄漏之后會(huì)馬上蒸發(fā)，開始的時(shí)候液化天然氣的密度比空氣大，從而在地面產(chǎn)生相應(yīng)的流動(dòng)層，經(jīng)過一段時(shí)間，液化天然氣就會(huì)不斷吸收熱量，如果氣溫上升到-110℃，那么天然氣蒸汽同空氣中的混合物升溫過程中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)輕于空氣的云團(tuán)。因?yàn)橐夯烊粴獾臏囟缺容^低，就會(huì)促使周圍空氣中的水蒸氣凝結(jié)成一定的“霧團(tuán)”，之后天然液化氣會(huì)繼續(xù)同空氣混合。如果這個(gè)混合氣蒸汽云遇到了火源，就極容易起火爆炸，同時(shí)還會(huì)快速地向相應(yīng)蒸發(fā)的液池進(jìn)行回火燃燒，爆炸的極限是5～15%（V）。液化天然氣從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)它的體積大概要膨脹600倍，而且液化天然氣燃燒的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生巨大的熱輻射，相應(yīng)的儲(chǔ)罐和周圍設(shè)施都很容易因?yàn)樵馐軣彷椛涫艿絿?yán)重的破壞。

2.容易使人受到低溫凍傷

因?yàn)橐夯烊粴馐且环N-162攝氏度的深冷液體，如果在運(yùn)輸或者儲(chǔ)存的時(shí)候發(fā)生泄漏，那么低溫就會(huì)對(duì)相應(yīng)的材料造成遇冷收縮及破裂，進(jìn)而損壞相應(yīng)的設(shè)備，造成更加嚴(yán)重的泄漏。另外，這種低溫還極容易使人體受到低溫灼傷。

3.容易使人窒息

雖然液化天然氣自身無毒，可是液體中的含氧量比較少，一旦大量的液化天然氣蒸汽泄漏到空氣當(dāng)中，就非常容易導(dǎo)致呼吸缺氧而窒息。如果人們吸入純凈的液化天然氣卻不能迅速地脫離，那么很短時(shí)間內(nèi)就會(huì)沒有知覺，幾分鐘便能造成人的死亡。

4.容易產(chǎn)生冷爆炸

如果液化天然氣泄漏遇水，因?yàn)樗鸵夯烊粴忾g有著很高的熱傳遞的速率，所以液化天然氣就會(huì)激烈的沸騰，還會(huì)伴有較大的響聲，噴出大量水霧，造成液化天然氣發(fā)生蒸汽爆炸。

5.對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害

天然氣對(duì)環(huán)境具有一定的破壞作用，例如它可以產(chǎn)生大量的溫室氣體，加強(qiáng)溫室效應(yīng)，還會(huì)對(duì)大氣臭氧層產(chǎn)生一定的作用，相應(yīng)的調(diào)查研究顯示，天然氣使氣候變暖的可能性高達(dá)二氧化碳的22倍，所以必須有效控制液化天然氣的泄漏。

二、液化天然氣泄漏問題的防護(hù)措施

1.科學(xué)設(shè)計(jì)液態(tài)天然氣工藝

1.1科學(xué)設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐

制造液態(tài)天然氣儲(chǔ)罐的材料的一個(gè)最重要的性能就是要滿足相應(yīng)的低溫要求。如果是雙層結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)罐，那么內(nèi)罐不光需承受液化天然氣低溫，更要承受相應(yīng)介質(zhì)的工作壓力，所以一定要選擇耐低溫、機(jī)械性能強(qiáng)的材料，通常采用的材料為0Cr18Ni9，外罐可采取16MnR。

液化天然氣儲(chǔ)罐之內(nèi)的壓力一定要控制在相應(yīng)范圍之內(nèi)，無論是壓力過大還是負(fù)壓，都會(huì)對(duì)儲(chǔ)罐造成一定的危險(xiǎn)。所以在儲(chǔ)罐之內(nèi)要安裝相應(yīng)的壓力控制系統(tǒng)，另外還要設(shè)置真空安全閥及壓力安全閥。壓力安全閥可以有效防治儲(chǔ)罐產(chǎn)生超壓，而真空安全閥則可以感受當(dāng)?shù)卮髿鈮?，從而?zhǔn)確判斷出罐內(nèi)是否出現(xiàn)了真空或者產(chǎn)生了負(fù)壓。另外，在儲(chǔ)罐液相管上要設(shè)置緊急切斷閥，每個(gè)儲(chǔ)罐設(shè)置兩個(gè)，方便在相應(yīng)裝置產(chǎn)生意外的時(shí)候切斷同外界通道，阻止罐內(nèi)液化天然氣的泄漏。

1.2管件和閥門的設(shè)計(jì)

選擇液化天然氣管件材料的時(shí)候，也要滿足相應(yīng)的溫度要求，此外還必須具有一定的阻燃性。因?yàn)橐夯烊粴獾墓艿篮凸芗膬?nèi)外接觸物質(zhì)溫差很大，所以設(shè)計(jì)相應(yīng)的管道和支撐結(jié)構(gòu)的時(shí)候必須認(rèn)真考慮相應(yīng)溫差對(duì)材料所造成的影響。所以要對(duì)相應(yīng)的管道進(jìn)行包裹，以達(dá)到防水、隔熱、阻燃的效果。對(duì)支撐接到后采用相應(yīng)的保護(hù)措施，避免管道結(jié)冰或者支撐鋼材的脆化。

1.3消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

一般情況下，液化天然氣站中的消防系統(tǒng)又干粉滅火系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)、移動(dòng)式滅火器材、泡沫滅火系統(tǒng)這樣幾個(gè)部分。常用的液化天然氣裝置滅火系統(tǒng)使用的是干粉滅火及泡沫滅火。如果是因?yàn)樾×刻烊粴庑孤┰斐傻幕馂?zāi)，可采用二氧化碳、干粉、鹵代烷滅火劑進(jìn)行撲滅，然后快速切斷氣體的來源，阻止氣體再次溢出，避免復(fù)燃。而泡沫滅火則可以有效減小可燃?xì)怏w的覆蓋范圍。

1.4安裝相應(yīng)的檢測(cè)裝置

在容易發(fā)生液化天然氣泄漏的區(qū)域和儲(chǔ)罐、氣化器等等關(guān)鍵的設(shè)備的適當(dāng)位置都要安裝一定的檢測(cè)報(bào)警裝置，這樣才能在有氣體泄漏或者火災(zāi)發(fā)生的情況下，人們盡早的發(fā)現(xiàn)然后采取恰當(dāng)?shù)慕鉀Q措施。

2.提高日常安全檢查及考核的質(zhì)量

除了在設(shè)計(jì)上要特別注意外，日常的檢查及考核也十分重要，所以相應(yīng)的工作人員必須認(rèn)真負(fù)責(zé)，做好安全檢查工作，通常來講，可以從以下幾個(gè)方面著手。

2.1檢查氣化器的外觀是夠清潔，氣化是否比較均勻，焊口有沒有開裂和泄漏的現(xiàn)象，各組能否進(jìn)行正常的自動(dòng)切換。

2.2對(duì)相應(yīng)的工藝管線來講，要檢查相應(yīng)裝卸車管線和儲(chǔ)罐出液管線的保溫層是否有缺損，裝卸車和出液氣化過程當(dāng)中的工藝管線的伸縮性是否較好，有沒有焊口泄漏的情況，相應(yīng)工藝管線的閥門尤其是低溫閥門有沒有泄漏的現(xiàn)象，各個(gè)安全附件是否完好無損等。

三、結(jié)論

液化天然氣具有一定的危險(xiǎn)性，所以相應(yīng)的設(shè)計(jì)者、運(yùn)輸者及管理者必須高度重視液化天然氣的泄漏問題，從而有效避免產(chǎn)生火災(zāi)、爆炸或者人員傷亡。為了有效防止液化天然氣的泄漏，在設(shè)計(jì)過程中一定要充分考慮使用的材料、儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)、滅火系統(tǒng)的設(shè)置等等，在日常注意對(duì)其認(rèn)真檢測(cè)，從而保證安全運(yùn)輸、儲(chǔ)存液化天然氣。

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