李保(蘇州燃氣集團有限責任公司, 江蘇 蘇州 215000)
LNG運輸車罐常見安全問題與策略探究
李保(蘇州燃氣集團有限責任公司, 江蘇 蘇州 215000)
LNG運輸車罐是運輸低溫液化天然氣的專用工具。運輸罐內裝的主要是由天然氣經凈化、降溫、制冷以及液化形成的液態甲烷。本文對LNG運輸車罐常見安全問題進行了詳細的分析,并提出了相應的策略,對降低LNG運輸車罐安全事故的發生率,保護工作人員的生命安全具有非常重要的意義。
LNG低溫液體;運輸罐;安全問題;策略
氣體市場發展迅速,對低溫液體的貯存和運輸提出了更高的要求。液態甲烷是一種無色無味的液體,化學性質相對穩定,但液與空氣中的氧氣混合,就很容易形成爆炸性氣體,因此,LNG運輸車罐在使用過程中是存在潛在危險的,必須及時排除故障,確保安全。LNG低溫液體的特殊性決定了其必須采用LNG低溫液體運輸罐進行運輸,但這種運輸方式仍舊存在很大的危險性,只有熟識LNG運輸車罐常見的安全問題,并掌握其應對策略,才能確保工作人員的生命安全。
LNG運輸車罐是由高真空多層纏繞絕熱夾層、內容器、外容器和管路系統等四個主要部分構成的。其中絕熱夾層的主要作用是隔熱,減少外界熱量對運輸罐的輻射和傳導;內容器用來裝LNG低溫液體;外容器與內容器構成真空夾層;管路系統是用于LNG低溫液體的裝載和卸載。
(1)LNG運輸車罐絕熱夾層真空度喪失 根據LNG運輸車罐的基本結構及特點我們可以分析出,絕熱夾層真空度喪失的主要原因可能是內容器泄露、外容器泄漏或者管路管線泄露,而導致這些部位泄漏的主要原因是在LNG運輸車罐的制作過程中存在裂痕、開裂的現象,運輸過程中的碰撞和振動使裂痕慢慢開裂,并逐漸擴大從而導致泄漏。泄露會導致LNG運輸車罐內容器壓力不斷上升,安全閥為維持罐內氣壓的穩定會頻繁的開啟、排放,在很大程度上降低了運輸罐的絕熱效果和安全性能,加重了LNG低溫液體的生產運輸成本。
相對應的策略:各部位的泄漏問題是直接導致LNG運輸車罐絕熱夾層真空度喪失的主要原因,所以,要想從根本上杜絕該類現象發生,就需要分別對內容器、外容器和管路管線進行檢漏測試。外容器和管路線路的檢漏測試是利用氦氣進行的,這樣的檢測方法很容易找到漏點,然而由于LNG運輸車罐采用的是雙層夾層真空容器,對內容進行檢漏測試的難度還是相當大的,只能對有可能出現泄露的部位進行一一檢漏測試。具體的檢漏步驟如下:第一,先對夾層的氣體成分進行檢查和分析,如果發現夾層內的氣體成分和內容器中的氣體介質完全吻合,這樣就可以確定,氣體在內容器或者內容器線路部分有泄露;第二,對內容器的夾層進行抽真空檢查,在檢查過程中,如果夾層內的真空度在短時間內就能恢復并達到標準要求的真空度,就可以判定夾層內的氣體是由內容器中泄露出來的。之所以能如此判定的原因是,外容器泄露會導致潮濕空氣的迅速進入,潮濕空氣在經過LNG低溫液體運輸罐的絕熱層時會產生不凝氣體,這種氣體在抽真空的狀態下會慢慢的釋放出來,夾層內的真空度不會在短時間內恢復正常并達到標準要求,這同時也說明泄露程度還很小,應當及時采取措施進行制止;第三,當夾層內的真空很難抽出時,這就說明LNG運輸車罐存在嚴重的泄露現象,可能是內容器泄露,也有可能是外容器泄漏;第四,在對內容器進行抽真空時,真空度很容易就能恢復到標準要求并能維持不變,這說明內容器不存在泄露現象,反之,說明內容器存在泄漏現象,但需要進行細致的分析才能發現。
(2)LNG運輸車罐的壓力不穩定 LNG運輸車罐的壓力通常設計為0.65MPa,溫度通常設計在-196~+200℃,安全閥的開啟壓力值為0.69 MPa,回座壓力值大于或等于MPa,LNG低溫液體運輸罐在出廠前都會進行氮氣密封,密封壓力值為0.05MPa,目的是防止水分的進入。在運輸過程中,當LNG低溫液體運輸罐的壓力大于或等于0.69MPa時,安全閥就會不斷跳動來泄露壓力,直到運輸車罐內的壓力恢復正常。但如果運輸車罐的壓力不能維持在正常狀態,就會發生安全閥泄漏、內管線路泄露的安全事故。
相對應的策略:①當安全閥泄漏時:一是,要排出罐內的所有液體并用氮氣置換;二是,打開放氣閥釋放罐內所有的壓力;三是,拆下故障閥體的閥蓋;四是,逐一對閥體的各個零部件進行檢查,并用空氣吹干;五是,更換損壞的零部件;六是,重新組裝安全閥,并正確放置。②當內管線路泄漏時:用肥皂水進行檢漏測試,找到泄漏點并進行故障維修。如果是因為運輸罐內液位的高低導致壓力不穩定,則應采取充液或排液的措施來穩定壓力,運輸罐內的液位要控制在運輸罐容積的85%~90%之間。
(3)LNG低溫液體運輸罐的液位表讀數不準 LNG運輸車罐經常出現液位計表管泄漏、指針不動等故障問題。
相對應的策略:當液位計表管泄漏時,要檢查管線是否出現松動的現象,然后用肥皂水進行檢漏測試,并進行維修;當液位指針不動時,可用手微微敲擊表盤,如果指針還是不動,可將液位表盤拆開進行維修。
本文對LNG運輸車罐的結構和特點進行了詳細的分析和介紹,并針對運輸罐在使用過程中絕熱夾層真空度喪失、壓力不穩定、液位表讀數不準等常見的安全問題給出了具體的策略,對及時排除運輸車罐在使用過程中的故障具有非常重要的現實意義,從根本上保證了相關工作人員的安全。
(文章題目:LNG運輸車罐常見安全問題與策略探究)
[1]孟醒 .LNG低溫液體運輸罐車結構、常見故障及分析 [J].中國化工貿易,2014(10).
[2]辛天佐.輕量化LNG罐車的強度分析與疲勞研究[J].車輛工程, 南京理工大學, 2012.