液態(tài)天然氣（LNG）儲運安全因素分析

茍文雨（中國石油西南油氣田公司成都天然氣化工總廠,成都 610213）

液態(tài)天然氣（LNG）儲運安全因素分析

茍文雨
（中國石油西南油氣田公司成都天然氣化工總廠,成都 610213）

摘 要：在當(dāng)前的LNG工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善的過程中，天然氣開采、儲運、氣化、銷售以及運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)也以快速發(fā)展的形式改善。主要環(huán)節(jié)有液化站、液態(tài)天然氣的運輸以及液態(tài)天然氣供氣站等主要節(jié)點，而在LNG的整個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中，最為重要的就是LNG儲運。本文就在此基礎(chǔ)上通過對LNG的特性以及運輸方式分析的基礎(chǔ)上，從LNG儲運中的主要危險因素入手，探討相應(yīng)的安全措施。

關(guān)鍵詞：LNG；產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)；LNG儲運；危險因素

1 引言

從當(dāng)前的我國LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，其尚處于起步階段。目前上海、河南中原油田以及新疆廣匯等以及建立起了有效的LNG生產(chǎn)裝置，在天然氣液化技術(shù)持續(xù)發(fā)展形勢下，其液化成本明顯降低，同比下降50%，大大提高了LNG能源的市場綜合競爭力，由此成為了供應(yīng)速度增長最快能源領(lǐng)域。特別是在西氣東輸戰(zhàn)略工程投入運行后，相信LNG將成功的應(yīng)用在更多的民用和工業(yè)領(lǐng)域，而其中急切需要解決的就是LNG的儲運安全問題。

2 LNG的儲運方式

2.1 槽車運輸

槽車運輸通常在運輸距離短、運輸量較小的LNG輸送中應(yīng)用廣泛，一般選擇公路槽車這一運輸方式，其中深冷液體在國內(nèi)外都已經(jīng)有了較長時間的應(yīng)用。與此同時，在運輸量的較大的情況下可以采用鐵路槽車運輸?shù)姆绞?，其同公路槽車運輸相比更具經(jīng)濟性，但是其對于運輸技術(shù)也有著更高的要求。

2.2 LNG船舶運輸

LNG的船舶運輸主要可以分為球式以及膜式兩種主要形式，其主要不同在于以下一個方面：

首先，部分老膜式船舶具有多孔的特點，在主膜屏障內(nèi)可受氣體濃度的影響?，F(xiàn)階段，雖然不斷凈化氮氣，但是還是對其有一部分影響，所以并不能掉以輕心。其次，膜式船舶同球式船舶相比，其冷卻時間更短。再次，在相同的裝載能力下，膜式船舶的外形更小，由此其建造過程中所需要的鋼材也就越少，有效的減少了凈空高度的同時，也能有效節(jié)省成本。最后，和同膜式船舶進行比較，球式船舶具有對貨物裝載限制少的優(yōu)勢。

2.3 管道輸送

進行LNG管道輸送的主要缺點就在于其對管道材料的選擇有著較為嚴(yán)格的限制，需要采用鎳鋼或其他低溫隔熱材料，但引起性能較好，因此價格相對較高。并且為了保證其低溫液體的單相流動，避免液體發(fā)生氣化作用，還需要建立中間冷卻站，整體投資較多，并且受到了較多的氣源限制。

3 LNG儲運中安全性的問題

3.1 LNG氣化超壓爆炸

該種問題的產(chǎn)生主要是由于處于沸騰狀態(tài)而引起的，主要是由于其在沸騰狀態(tài)中，外來熱量的傳入勢必會造成LNG的氣化，從而內(nèi)部氣壓相應(yīng)升高，最終導(dǎo)致了安全閥打開或者是泄漏，引起相應(yīng)的火災(zāi)和爆炸事故。

對于該項危險因素的處理，具體方法分析如下：（1）選擇輕LNG從槽底進料結(jié)合重LNG從槽頂進料的新型方式；（2）可槽內(nèi)安裝先進的自動密度檢測儀，來進一步檢測不同層面密度；（3）對LNG的氣化速率進行實施監(jiān)測，并確保其含氮量不大于1%。

3.2 LNG儲槽冷爆炸

冷爆炸是指LNG在遇水情況下，其會產(chǎn)生沸騰并伴隨巨大聲響和水霧，從而造成LNG冷爆炸。主要是由于LNG與水熱傳遞速率較高，可以在短時間內(nèi)吸收水中熱量。該現(xiàn)象就類似于水落在已經(jīng)燒紅的鐵板上，會產(chǎn)生瞬間的氣化蒸發(fā)，因此確保發(fā)生泄漏的LNG不接觸水。

3.3 LNG火災(zāi)

LNG蒸氣因遇到火源發(fā)生著火事件后，火焰可逐漸向有氧氣的地方擴散。由于游離在云團中的天然氣呈現(xiàn)出低燃燒狀態(tài)，造成其云團內(nèi)壓力＜5kPa，因此其爆炸危害相對較小。另外，燃燒的氣體能夠阻止蒸氣云團形成，從而呈現(xiàn)出穩(wěn)定燃燒的狀態(tài)。當(dāng)蒸氣充分與空氣混合，且達到可發(fā)生爆炸時，則可出現(xiàn)爆轟，進一步加大了事故損傷范圍及損傷程度。

3.4 LNG的泄漏

在低溫操作狀態(tài)下，金屬部件可發(fā)生嚴(yán)重收縮，在儲槽系統(tǒng)中（特別是焊縫、法蘭、閥門、密封、管件及裂縫處）均可發(fā)生泄漏以及沸騰蒸發(fā)。且在儲運中，因長期振動儲存容器，泄漏時間發(fā)生率也就更高。若不能及時加固部件或密封蒸汽，則可導(dǎo)致其出現(xiàn)逐漸上浮現(xiàn)象，并且向遠處擴散，在遇到潛在火源時，可造成火災(zāi)或爆炸事件。

3.5 低溫凍傷

從LNG的物理屬性來看，是屬于溫度在-162℃的深冷液體，若直接接觸皮膚表面，可導(dǎo)致人體出現(xiàn)嚴(yán)重凍傷事件。兩者接觸下，人體皮膚表面的水分會在短時間內(nèi)發(fā)生凝結(jié)，并粘附在其表面，從而造成皮膚撕裂。

3.6 低溫麻醉

如果不采取相應(yīng)的防護對策，在＜10℃狀態(tài)下，增加了人體發(fā)生低溫麻醉的可能性；且體溫在不斷下降時，可對其生理功能以及智能活動造成不利影響，甚至造成人體多器官功能衰竭，最終導(dǎo)致死亡。人體在體溫過低情況下，需將其轉(zhuǎn)移至熱水旁，促進其體溫恢復(fù)，但嚴(yán)禁使用干熱的方法促進體溫回升。

3.7 窒息

呼吸LNG低溫蒸氣可對人體健康造成巨大損傷。人體可在短時間內(nèi)，出現(xiàn)呼吸困難癥狀，嚴(yán)重威脅其生命安全。盡管LNG蒸氣屬于無毒氣體，但其氧含量極低，易導(dǎo)致人體出現(xiàn)窒息現(xiàn)象。人體一旦吸入純凈LNG蒸氣，并未迅速脫離，則可在數(shù)分鐘內(nèi)失去知覺，導(dǎo)致死亡事件發(fā)生。

4 結(jié)束語

雖然LNG在本質(zhì)上是屬于危險燃料，但是從其發(fā)展和應(yīng)用歷程來看，其同汽油以及管道天然氣相比，有著更良好的產(chǎn)業(yè)安全記錄和使用安全性。但是這也并不能有效說明在對其儲運和使用的過程中不存在危險因素，其關(guān)鍵點在于對LNG特性以及危險來源的有效掌握，從而按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進行施工、運行和管理，主要可以從以下幾個方面入手：首先應(yīng)確保設(shè)備的安全性能，主要是指儲罐、管道的選材、設(shè)計和加工，由此在為LNG儲運奠定良好的設(shè)備基礎(chǔ)。其次是在進行進行儲運的過程中應(yīng)采用基本充裝的方式進行，從而有效避免LNG對設(shè)備造成的破壞。第三是應(yīng)加強對LNG設(shè)備使用全過程中的狀態(tài)監(jiān)測和保養(yǎng)，最后還應(yīng)配備相應(yīng)的安全消防及防護措施，確保萬無一失。

參考文獻：

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[2]屈宜生.液化天然氣（LNG）儲運罐車泄漏應(yīng)急處置技術(shù)與方法[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2013(04):99-103.

作者簡介：茍文雨（1978-）,男,貴州大方人，苗族，工程師，研究方向：LNG及特種氣體生產(chǎn)、銷售。