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液化天然气储存中的安全控制

随着全球石油储量的减少，天然气成为21世纪的主要能源。近几年，我国居民用气量逐年增长，从而促进了LNG项目的发展，先后出现了广东、福建、江苏、上海LNG项目的规划实施，逐步形成了沿海天然气网络。但同时也出现了一些安全问题，如LNG泄漏造成的人员冻伤、大面积泄漏引发的火灾、吸入过量天然气导致人员窒息死亡。

一、储罐安全问题
LNG储罐的主要成分是甲烷，还有少量的乙烷、丙烷和氮气。其体积约为同质量气态天然气体积的1/600，在空气中的爆炸极限为5%~15%。
1、安全间距
美国防火协会标准NFPA59A《液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准》对LNG储罐之间、储罐至区域边界之间的安全距离做出了规定，安全距离应大于相邻储罐直径之和的1/4。以16万m³时LNG储罐为例，其安全距离应大于40m。
2、储罐的置换
LNG储罐在接收站试车或进行储罐大修之前，需要对储罐进行气体置换。置换方法是用惰性气体(N2或CO2)将储罐中的空气或天然气置换出来，防止形成混合气体，引起爆炸，该种处理也称“惰化”。置换要求分为4个区域，且每个区域的介质状态和相关参数都有所不同。内罐和拱顶、环隙空间、罐底的露点要求分别为-20℃、-10℃、0℃，各部分的氧含量要求不高于4%。
3、压力控制
储罐压力过高或过低都有危害，罐内压力过高可能导致罐顶掀开，储罐形成负压会导致储罐抽瘪。因此，储罐压力必须控制在要求的范围之内。引起储罐压力变化的因素很多，如LNG槽车装车返回的大量温度较高的蒸发气，卸船期间卸料臂的遇冷、误操作，都可能引起罐内压力上升。此外，突然增加外输量或提高蒸发气压缩机负荷、全速卸料进入大量低温LNG，也可能使罐内形成负压。因此，在操作过程中应尽量避免大的工艺改变。一旦出现超压或负压情况，储罐自身的一套保护系统会自动动作，对储罐进行保护。储罐还配备有先导式压力安全阀(PSV)和先导式真空安全阀(VSV)。PSV通过先导气确认储罐是否出现超压，当压力高于安全阀的设定值后安全阀会自动打开。VSV通过先导气确认罐内是否出现真空、产生负压，一旦产生负压并达到设定值，真空安全阀就会打开，吸入大量空气，罐压增加从而不会被抽瘪。
二、控制措施
1、LNG泄漏事故的现场控制措施
液化天然气储罐泄漏后蒸发产生的天然气温度较低且易姗易爆。为了尽可能减小LNG泄漏事故产生的不利影响，应采取以下主要措施：
(1)单容罐需要建立围堰，在储罐周围形成一个区域将其围绕起来。而全容罐则无需围堰，外罐就是较好的围堰。
(2)在易泄露的区域修建人工的排液通道，将阀门或法兰处泄漏的LNG引入附近的集液池中。
(3)堵漏维修人员应穿好防护服，戴好防护手套、眼镜等特殊装备以防冻伤，若蒸发气量较大，需要佩戴正压呼吸器。
此外，对于一些特殊位置，如罐顶或者一些钢架结构上方易泄露的高压阀门，其下方应设置耐低温集液板来防止泄露的LNG低温破坏钢架。将收集的LNG引入集液池内。
2、集液池内LNG液面上方的蒸发气控制
泄漏的LNG被收集到集液池内，LNG与集液池的表面直接接触，两者之间存在很大的温度差异，低温LNG吸收大量热量后会气化。
为防止LNG快速蒸发气导致局部空间形成爆炸条件，必须加强LNG气化速度的控制，同时采取办法使己经蒸发的气休迅速扩散，将浓度降低至爆炸范围以外。为降低LNG气化速度，可以选用泡沫玻璃砖、珍珠岩等保温效果较好的材料建造集液池。此外，可以通过集液池配套的高倍泡沫系统喷射高倍泡沫，覆盖在LNG的表面来加快LNG的扩散速度。
黄骅百恒达祥通机械制造有限公司（http://www.chinaxiangtong.com）多年来从事锅炉、压力容器研发生产，公司生产的LNG容器、LNG液化天然气储槽产品被华北、东北、华东等地LNG储备、LNG加注站、工业气体分装站、企业和居民气化站广泛使用，深受用户的信赖。

08-12 - 阅读:16 次 - 返回列表