大型儲罐液化天然氣危險性與安全控制路徑探索

秦福濤+張毅男+方巍

摘 要：天然氣的存儲和使用中的安全管理以及對危險險情的評估和防范工作至關重要，關系到人員生命以及能源資源的安全與合理使用，目前儲備天然氣一般會使用大型儲罐作為液化的天然氣儲備容器，但是其具備一定的危險性，需要管理人員要全面細致的進行風險評估，并采取可靠的安全控制舉措和策略來消除不安全因素和各類風險。

關鍵詞：大型儲罐；液化天然氣；安全控制；危險性

中圖分類號：TQ086 文獻標志碼：A

隨著我國能源使用結構的調整和相關能源基礎設施的調整和完善，也為了滿足人們生活對于天然氣這種清潔能源的極大需求，提高產能和儲備，開始使用大型的儲罐容器設備來儲存大量液化的天然氣以供使用，但是在安全管理工作中人們發(fā)現大型的儲罐存在一定的危險性，需要采取科學合理的安全防護和控制措施加以彌補，防范可能出現的安全隱患和安全事故。

1 液化天然氣的特性

1.1 結構組成。液化天然氣的主要成分是甲烷，另外還含有少量N2、乙烷和丙烷等物質。由不同工廠生產加工出的液態(tài)天然氣組成成分會有些許不同，它的構成成分取決于生產工藝和氣源組分，根據相關規(guī)定，液態(tài)天然氣中的甲烷含量通常要高于76%。

2 液化天然氣的特性

2.1 密度。液化天然氣的密度通常為430kg/m3～470kg/m3，甲烷的含量越高，液化天然氣的密度就越小；溫度越高，密度就越小。液化天然氣可通過氣體色譜儀對組分進行分析從而計算出密度。

2.2 溫度。液態(tài)天然氣的沸騰溫度取決于組分，通常為-166℃～-157℃。沸騰溫度隨蒸汽壓力變化梯度為1.25×104℃/Pa，測量方式是使用鉑電阻溫度計對液態(tài)天然氣進行測量。

2 液化天然氣的危險因素

2.1 泄漏。如果在儲存過程中混入了外界的一些空氣或者化學成分，那么液態(tài)化的天然氣就會與之產生強烈的不良反應，使得容器本身的材質受到侵蝕和破壞，設備本身的結構密度和強度就會大大下降，長此以往，容器就會出現碎裂，變得極具脆性，很容易引發(fā)容器出現漏點，就會引發(fā)天然氣泄漏事故。液態(tài)化的天然氣本身不具有腐蝕和侵蝕的特性，出現泄漏事故的原因就在于容器設備本身的材質很容易被各種不良的反應破壞侵蝕，由于大型儲罐自身的自重加之應力的影響，液態(tài)氣體有很多的積水，水的浸泡腐蝕也是造成罐體材質出現變質，性能改變下降的一大誘因。

2.2 火災爆炸：（1）儲存設備發(fā)生爆炸。天然氣一旦從罐體中瀉出，遇到外界空氣就會蒸發(fā)，經過一系列化學反應生成一種冷凝式的白煙氣體，如果遇到火就會瞬間發(fā)生劇烈的爆炸事故。（2）液化天然氣液池易引發(fā)火災。天然氣本身的特性就極易引發(fā)大火，如果泄漏后繼續(xù)向周邊區(qū)域蔓延，那么形成的液池不管在靜止狀態(tài)還是處于流動中遇到明火就會立刻引發(fā)大火燃燒起來。

2.3 翻滾。液態(tài)的天然氣在罐體中由于密度大小的差異，在罐體內就會自行上下進行翻滾互換，在這個過程中會產生大量的氣體，使得罐體之內的氣壓快速上升，由于沒有及時發(fā)現并采取疏通排氣的措施，那么就會對罐體造成擠壓損傷，程度劇烈到一定程度時就會造成天然氣泄漏事故。

2.4 冷爆炸。液化天然氣發(fā)生泄漏后，一旦遇到水就會與水產生非常高的熱傳遞，導致液化天然氣劇烈沸騰爆炸，因此應定期排放液池中的積水，避免危險事故發(fā)生。

3 保證大型儲罐液化天然氣安全的有效措施

3.1 保證罐內壓力測量工作。為了及時發(fā)現罐體內出現液態(tài)化的天然氣翻滾現象，防止其產生的大量氣體使得罐體內的氣壓迅速升高引發(fā)罐體損傷、天然氣泄漏，要對罐體內的氣壓值進行實時的監(jiān)測和精準的測量，如果在監(jiān)測中發(fā)現氣壓上升，要將液化的設備拆卸下來，使用專門的閥門以及管道控制好氣體的流出和排除。

3.2 保證罐內液位測量工作。使用專用的液位計來測算和測量罐體內天然氣的所處位置和高度指標，利用測得的數據和信息來開展管理和控制住標準的液體位置以及高度，防止出現異常情況。

3.3對溫度進行測量。要對罐體內液態(tài)的天然氣的溫度變化進行實時的監(jiān)測和測量，要控制好溫度指標，溫度過高或者呈現上升趨勢的時候，要采取相應的措施對其進行冷卻，但是要注意冷卻的速率以及溫度的合理控制。

3.4 避免低溫產生的麻痹現象。在擁有大型罐體的儲藏設備的車間進行工作時，人們會明顯感受到氣溫很低，而且在長時間的工作狀態(tài)下就會逐漸對氣溫產生適應性，對于繼續(xù)降低的溫度感受不是很明顯，人就會被逐漸麻痹，出現各種不良癥狀，引發(fā)心臟等嚴重疾病，因此要先進性體檢測試，如果發(fā)現對于低溫工作環(huán)境無法適應的情況，要果斷撤離該區(qū)域內的目標工作人員，防止造成人身損害。

4 安全防護工作

使用大型儲罐來貯存液化的天然氣時，需要開展多方面的安全管理和防護工作，具體的措施包括以下幾個方面：

其一，在發(fā)生低溫工作狀態(tài)引發(fā)的凍傷情況之中，工作人員要使用溫度適宜的水進行沖洗，溫服不可過高，要緩慢進行清洗來緩解凍傷的部位受到的創(chuàng)傷，要記住不得利用一些溫度過高的設備來治理凍傷，并且將受傷人員迅速的轉移到室溫較高的位置，隨后馬上送往醫(yī)院繼續(xù)診治。

其二，在大型的儲罐周圍和周邊區(qū)域范圍內安設可靠的氣體檢測設備儀器，用以檢測周圍空氣中可能存在的某些可燃性和易爆性的危險氣體，要根據以往的檢測經驗，將這些儀器主要部署在以往出現過漏點或者容易出現泄漏事故的位置，加強對危險性因素的防范和警覺性，如果空氣中的檢測結果發(fā)現可燃性的氣體超過一定的數量，那么檢測設備就會馬上發(fā)出警報進行預警，人們就可以迅速做出合理的舉措進行排險。

其三，工作在一線的職工在操作一些機械設備和儀器時，容易被低溫或者其他不良因素引起不適甚至凍傷等事故，因此在工作中要穿戴規(guī)定的防護設備，包括防護服，雙手要佩戴安全防護手套，為了避免吸入有害氣體，還要戴上面具和頭盔，如果需要在缺氧的環(huán)境條件下開展工作，還要配備相應的供氧設備器材，保護好員工的人身安全。

其四，在管理和控制整個儲罐設備系統(tǒng)之中，要著重注意檢查中斷或者切斷操作系統(tǒng)程序是否被開啟，防止安全事故的擴散和蔓延，引發(fā)更為嚴重的后果。

其五，如果發(fā)現泄漏事故，那么就要采取一切可行的措施對泄漏出的液體以及氣體進行有效的隔離，防止其快速蔓延到更大的區(qū)域之中，一般會使用泡沫來阻止其進一步流動，這樣在遇到明火時能夠有效地隔斷火源，防止釀成巨大的火災，總之要根據實際情況果斷采取隔斷和隔離的相關舉措，防止影響到更大的區(qū)域范圍。

其六，在使用各種安全防護的設備或者器材時，要注重將其部署在關鍵性和具有危險性的位置上，以便于及時發(fā)現危險的來源和具體的成因，隨著安全防護理念逐漸加深，人們對于各種安全設備的需求更為迫切，因此在設計和規(guī)劃安全設備的結構和功能時要依據實際需求進行科學的規(guī)劃。

結語

大型儲罐液態(tài)天然氣的泄漏會引發(fā)火災爆炸等災難性事故，因此，要設計科學合理的液態(tài)天然氣安全控制方案，保證低溫儲罐的安全。天然氣是一種新型的高效、清潔能源，隨著國家逐漸加大對新型能源開發(fā)力度，天然氣的市場占有率也越來越高，因此要充分保證天然氣儲罐區(qū)的安全，避免造成重大經濟損失。

參考文獻

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