液化天然氣儲存中的安全問題及應對措施

1、液化天然氣儲存中的安全問題及應對措施我國從1998年就已經開始試點引進LNG項目。與世界LNG的應用相比，我國是剛剛起步。國內第一家應用于工業(yè)生產并商業(yè)化的LNG是中原油田于2001年9月投產，采用階式制冷工藝、生產規(guī)模為15萬標準立方米日（107噸日）、儲存能力為1200立方米的LNG工廠。天然氣是21實際的主要能源。我國在上世紀末，以陜氣進京為代表，拉開了城市大規(guī)模利用天然氣的序幕?！拔鳉鈻|輸”、近海天然氣的利用、“俄氣南供”和廣東

2、、福建、浙江、上海LNG項目的規(guī)劃實施，解釋一條沿海天然氣大“氣脈”將形成，標志著我國進入了天然氣時代。1液化天然氣特性簡介液化天然氣特性簡介液化天然氣（LiquefiedNaturalGas）的主要成分是甲烷，還有少量的乙烷和丙烷。液化天然氣無色、無味、無毒、無腐蝕性，天然氣在常壓和162℃左右可液化，液化天然氣的體積約為氣態(tài)體積的1625。在常壓下，LNG的密度約為430470kg（因組分不同而略m2有差異），燃點約為650℃，熱值

3、為52MMBtu（1MMBtu=2.52108cal），在空氣中的爆炸極限（體積）為5%15%。液化天然氣的儲存是天然氣儲存方式之一。LNG儲罐通常為雙層金屬罐，與LNG接觸的內層材質為含9%Ni低溫鋼，外層材質為碳鋼，中間絕熱層為膨脹珍珠巖，罐底絕熱層為泡沫玻璃。2儲罐的安全問題儲罐的安全問題2.1LNG儲罐的安全間距儲罐的安全間距美國防火協(xié)會標準《液化天然氣（LNG）生產、儲存和裝運標準》（NFPA59A）對LNG儲罐之間及儲罐至區(qū)

4、域邊界之間的安全距離做出了規(guī)定（見表1）。我國《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》（GB5016092，1999年局部修訂版）第5.3.3條規(guī)定液化烴全冷凍式儲罐罐組內的防火間距為0.5D（D為相鄰較大儲罐的直徑）。集液盤，收集泄漏的LNG，并通過排液管引入集液池。3.2LNG防火堤、攔蓄區(qū)或集液池內防火堤、攔蓄區(qū)或集液池內LNG液面上方的蒸氣控制液面上方的蒸氣控制在出現LNG漏時，泄漏的LNG被收集在防火堤、攔蓄區(qū)或集液池內，LNG與防火堤、

5、攔蓄區(qū)或集液池的表面直接接觸，兩者之間存在很大的溫差，LNG會產生強烈的氣化。同時，LNG表面與空氣直接接觸也會產生大量的蒸氣。在初始階段，液體與固體表面接觸氣化的速度遠比液體與空氣接觸氣化速度快，當LNG與固體表面之間的溫差降低至初始溫差的3%時，液體表面與空氣的對流換熱占主導地位。為防止LNG蒸氣（即天然氣）濃度太高引發(fā)爆炸，必須設法降低LNG的氣化速度，同時要設法加快LNG蒸氣的擴散速度。為降低LNG氣化速度，通常可以選用熱導率比

6、較小的材料來建造防火堤、攔蓄區(qū)或集液池，甚至可以在防火堤、攔蓄區(qū)或集液池與LNG接觸的表面采用絕熱材料進行隔熱，從而降低LNG的氣化速度。另外，在LNG的自由表面放置一些密度低、熱容量小的材料，使其浮在液體表面上，以減少液體表面直接與空氣接觸的面積。如果這些材料做成網格形狀，還可以降低液體表面空氣的流速。泡沫玻璃熱導率低，不燃燒，在這種場合使用還具有很好的防火作用。4儲罐內儲罐內LNGLNG分層與翻騰及預防控制措施分層與翻騰及預防控制措

7、施4.1儲罐內儲罐內LNG產生分層與翻騰的原理產生分層與翻騰的原理由于天然氣，特別是來自不同氣田的天然氣，在組分上存在一定的差異，所以LNG的密度也會有所不同。如果不同密度的LNG儲存在同一儲罐內，容易引起LNG分層：密度較大的LNG積聚在儲罐底部，而密度小的LNG處于頂部；底部LNG因受到上面LNG重力的作用，壓力高于頂部LNG，蒸發(fā)溫度相應提高，相對于該壓力所對應的蒸發(fā)溫度來說，底部LNG成為具有一定過冷度的LNG，蒸發(fā)速度較上部L

8、NG慢。而外界熱量總是不斷由外而內地傳遞，底部LNG獲得的熱量中有相當一部分促使LNG的溫度升高。由于溫度升高，密度將減小，當底部LNG的密度小于上部LNG的密度時，分層平衡將被破壞，形成所謂的“翻滾”（Rollover）。此時，底部LNG的溫度高于上部LNG溫度，混合后溫度低的LNG被底下翻上來的溫度較高的LNG加熱而蒸發(fā)加劇，底部溫度較高的LNG翻上來以后，失去了上面LNG重力的作用，壓力降低，成為過熱的LNG，也將產生劇烈的蒸發(fā)。