液化天然氣儲運(yùn)及技術(shù)研究

劉浩(中海福建天然氣有限責(zé)任公司，福建 莆田 351100)

0 引言

液化天然氣是近些年來被社會廣泛應(yīng)用的一種清潔燃料，與我們以前使用的煤炭和石油能源性質(zhì)相同，只不過液化天然氣會更加環(huán)保，熱值也較高，所以人們對它的青睞度越來越高。但是液化天然氣在給人們帶來方便之余，也會有很多問題存在，液化天然氣屬于易燃易爆的燃料，如果儲運(yùn)方式不正確，將很容易引發(fā)安全事故，值得我們重視。

1 液化天然氣的概述

1.1 液化天然氣的內(nèi)涵

液化天然氣的主要成分是甲烷，是世界上被公認(rèn)的一種清潔的化石能源。它的最大特點(diǎn)就是無色無味，具有可燃性。液化天然氣是將氣田中的天然氣進(jìn)行液化處理，保持在低溫液化狀態(tài)，并由專業(yè)的天然氣儲運(yùn)設(shè)備來運(yùn)輸?shù)囊环N能源。由于液化天然氣低溫可燃的特性，如果在儲運(yùn)工作中，儲運(yùn)設(shè)施技術(shù)條件不滿足、操作能力不足，將會很容易出現(xiàn)泄漏等安全事故，甚至帶來嚴(yán)重的安全后果[1]。

1.2 液化天然氣的特點(diǎn)分析

液化天然氣的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面：第一，具有易燃易爆的特點(diǎn)。因?yàn)橐夯烊粴獾闹饕煞质羌淄?，而甲烷最大的特點(diǎn)就是易燃，所以天然氣也是具備易燃易爆特點(diǎn)的。一般情況下，在低溫環(huán)境中，液化天然氣的燃燒速度并不會非?？欤疑婕暗姆秶膊皇呛軓V，如果是在比較寬闊的場所中，也不會因與空氣中的物質(zhì)燃燒導(dǎo)致爆炸的情況發(fā)生；但如果在范圍比較狹窄的地方進(jìn)行燃燒，就會因?yàn)樵谌紵^程中產(chǎn)生物質(zhì)，形成很大的壓力值。當(dāng)這些壓力值達(dá)到一定程度時(shí)，就會發(fā)生爆炸，引發(fā)安全事故。其次，具有低溫特性。液化天然氣是在低溫下產(chǎn)生的，所以它的儲運(yùn)過程也是需要在低溫下進(jìn)行的，否則就會因?yàn)闇囟冗^高，導(dǎo)致出現(xiàn)儲運(yùn)設(shè)備升壓或泄漏的情況。當(dāng)然在低溫的特性下，還需要對儲運(yùn)天然氣的設(shè)備進(jìn)行處理。如果運(yùn)送天然氣的設(shè)備存在質(zhì)量問題或者是斷裂，也都是會增加泄漏機(jī)率的。當(dāng)泄漏的天然氣遇到火源時(shí)，將會造成火災(zāi)，增加安全事故的發(fā)生。再者，液化天然氣具有快速相變的特點(diǎn)。當(dāng)密度懸殊比較大的兩種液體相互接觸的時(shí)候，如果熱溫比冷溫高111倍時(shí)，冷溫的速度就會上升得非常快，使表面的穩(wěn)定形成了核溫度。在此過程中熱溫就會在很短時(shí)間內(nèi)通過非常復(fù)雜的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)理以爆炸速度產(chǎn)生大量的氣體，使水立即被蒸發(fā)掉。這個(gè)過程就像是一塊燒的特別紅的鐵塊被澆水之后的現(xiàn)象。快速相變是LNG與水接觸時(shí)產(chǎn)生的RPT現(xiàn)象。當(dāng)天然氣泄漏以后與水接觸，就會產(chǎn)生對流傳熱，導(dǎo)致在一定面積內(nèi)水分蒸發(fā)的速度是保持不變的。而天然氣會隨著水流擴(kuò)大泄漏的面積，一直到所有的氣體蒸發(fā)量與漏出液體產(chǎn)生的氣體量相等[2]。

1.3 液化天然氣的儲運(yùn)方式

關(guān)于液化天然氣的儲運(yùn)方式主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，即儲存的設(shè)備和運(yùn)輸?shù)姆绞?。第一，液化天然氣的儲存設(shè)備，就目前來說，天然氣的常用儲存設(shè)備是雙層的金屬罐。這個(gè)金屬罐是雙層的設(shè)計(jì)，但是雙層的材料是不同的。在兩層的中間一般會利用氣體填充進(jìn)行隔熱，這是最常用的一種儲存設(shè)備。還有一種是半地下罐，因?yàn)槭前氲叵鹿蓿运鎯τ诘叵潞偷厣现虚g的地方，很好利用了地上和地下雙層的優(yōu)點(diǎn)。而地下儲罐是完全處于地下的一種儲罐，在儲存的過程中將混凝土充分利用起來，提高了存儲的安全性。最后還有一種是洞穴儲存方式。洞穴儲存主要是將天然氣儲存在天然的洞穴當(dāng)中，天然洞穴最大的特點(diǎn)就是溫度低，耐熱性很強(qiáng)，所以它非常適合液化天然氣的儲存工作。

第二，運(yùn)輸方式。常見的槽車運(yùn)輸天然氣的方式主要是應(yīng)用在使用地和生產(chǎn)地比較近的地區(qū)，而且運(yùn)輸量還不能太大。在我國鐵路的快速發(fā)展下，鐵路運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢會高于公路運(yùn)輸；船舶運(yùn)輸也是常用的一種運(yùn)輸天然氣的方式，船舶運(yùn)輸不但成本低，運(yùn)輸量大，安全性也是很有保障的，而且運(yùn)輸?shù)哪芰﹄S著船舶技術(shù)的成長也在提高。此項(xiàng)運(yùn)輸方式一般用在天然氣貿(mào)易上的情況比較多。還有一種是管道運(yùn)輸。管道運(yùn)輸是根據(jù)天然氣特點(diǎn)來運(yùn)輸?shù)姆绞?，很好滿足了天然氣低溫的特點(diǎn)。就目前來說，管道運(yùn)輸一般是在地下運(yùn)輸，成本比較大，比較適合短距離運(yùn)輸。但是隨著我國的發(fā)展和信息技術(shù)水平的提高，相信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離運(yùn)輸也是指日可待的。經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，世界上有一大部分的國家都在使用管道來對液化天然氣進(jìn)行運(yùn)輸[3]。

2 液化天然氣儲運(yùn)的安全技術(shù)分析及管理措施

2.1 重視液化天然氣的安全管理

對于液化天然氣生產(chǎn)儲運(yùn)來說，安全性極為重要，必須高度重視。液化天然氣是通過加工處理后產(chǎn)生的能源，所以在儲運(yùn)的過程中，會出現(xiàn)很多我們無法想象的問題，不但增加了安全事故的發(fā)生，還會提高人員傷亡的發(fā)生概率。就目前的現(xiàn)狀來看，大部分居民在使用液化天然氣時(shí)，并沒有對液化天然氣有所認(rèn)識和了解，也不知道該如何儲存，甚至?xí)驗(yàn)閷σ夯烊粴獾氖褂煤痛鎯Σ划?dāng)帶來哪些危害都不得而知，增加了發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率。而對于液化天然氣的工作人員來說，他們對天然氣的認(rèn)識不是很全面，也并沒有將天然氣的儲運(yùn)工作給予重視。這些危險(xiǎn)因素都是一直存在的，因此我們必須要根據(jù)液化天然氣儲運(yùn)的安全技術(shù)和管理，加強(qiáng)對液化天然氣的安全監(jiān)督，以此來更好地保證液化天然氣的安全性[4]。如舉行宣傳講座，幫助更多居民認(rèn)識和了解液化天然氣的知識以及如何正確使用和儲存。當(dāng)然，為了提高居民學(xué)習(xí)液化天然氣的知識，還可以將考核的方式利用起來，只有考核通過的居民才能繼續(xù)使用天然氣，如此激發(fā)居民學(xué)習(xí)天然氣的知識動力。此外，對于液化天然氣的儲運(yùn)工作人員來說，因?yàn)樘烊粴獾睦鋮s器是由很多細(xì)小管道組合而成，所以在試壓時(shí)，水是很難被干燥和密封的，因此在進(jìn)液前需用惰性氣體完成吹掃和干燥密封工作。

2.2 合理選擇液化天然氣的儲運(yùn)材料

由于液化天然氣的物理特性，它的儲存要求非常嚴(yán)格，需要在低溫環(huán)境下進(jìn)行儲存。此外，在運(yùn)輸?shù)倪^程中也是有一定的要求，所選擇的運(yùn)輸方式以及在運(yùn)輸過程中震動頻率和幅度，都會對液化天然氣的溫度帶來影響。上文已經(jīng)說過，溫度過高，會增加天然氣發(fā)生泄漏的概率，而被泄漏的天然氣也會因?yàn)榕c空氣中的火源接觸，使其在受限的空間中相遇，進(jìn)而引發(fā)爆炸。由此可以看出，液化天然氣的儲運(yùn)材料是非常重要的。所以在液化天然氣的安全技術(shù)上，還需要使用科學(xué)合理的儲運(yùn)材料。例如因?yàn)橐夯烊粴饩哂械蜏氐奶攸c(diǎn)，所以在選擇儲運(yùn)材料時(shí)需要選擇耐低溫的材料，當(dāng)然這種材料不能在低溫或者高溫下變形，也不能有很大的溫度變化。此外，除了材料上的選擇以外，運(yùn)輸設(shè)備也需要被重視起來，如在用槽車運(yùn)輸時(shí)，還需要對槽車的內(nèi)部進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要是隔熱設(shè)計(jì)，目前常用的隔熱設(shè)計(jì)是多層隔熱，在材料的選擇上可以選擇絕熱材料，不但效果非常好，而且成本比較低[5]。由此可以看出，通過正確地選擇運(yùn)輸材料會降低安全事故的發(fā)生。

2.3 提升液化天然氣的安全措施

當(dāng)前，液化天然氣的應(yīng)用范圍非常廣泛，所以它的安全問題也越加重要。第一，需要專業(yè)的人員提高檢查的力度，將液化天然氣的安全技術(shù)問題進(jìn)行有效落實(shí)，及時(shí)檢查液化天然氣的儲存情況，使操作過程可以更加的安全和準(zhǔn)確；第二，在液化天然氣儲運(yùn)裝置升壓的過程中，要仔細(xì)檢查連接處是否有泄漏，如果發(fā)現(xiàn)泄漏的情況，要立即停止升壓，并將裝置排放并用惰性氣體置換后再次投用；最后，在儲運(yùn)過程中，如果遇到緊急突發(fā)事件，如溫度過高，需要及時(shí)報(bào)警處理，并將電源切斷，這樣能給事故的發(fā)生拖延時(shí)間，延長救援的時(shí)間，將危險(xiǎn)和損失降到最低[6]。

3 結(jié)語

液化天然氣具有易燃易爆的特點(diǎn)，在儲運(yùn)的過程中可能發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)，所以我們一定要將液化天然氣的安全技術(shù)重視起來，通過科學(xué)合理的方法對液化天然氣進(jìn)行儲運(yùn)，以此來提高液化天然氣儲運(yùn)過程的安全性。此外，天然氣企業(yè)也要建立安全的管理制度，提高工作人員的安全意識和專業(yè)能力，在保證液化天然氣安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，推動液化天然氣行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。