液化天然氣儲(chǔ)罐安全防護(hù)技術(shù)的研究進(jìn)展

崔志強(qiáng)

中國石化勝利油田天然氣銷售有限公司 山東 東營 257000

1 LNG儲(chǔ)存方式及危險(xiǎn)性分析

1.1 LNG的理性特性及儲(chǔ)存形式

1.1.1 LNG的理性特性 LNG的成分主要就是甲烷，其密度比空氣大，在常壓當(dāng)中沸點(diǎn)大概為-162度，有著低溫以及變相和易燃等特點(diǎn)，在低溫條件下，燃燒速度比較慢，并且在一些比較大的空間當(dāng)中不容易出現(xiàn)爆炸和燃燒的情況。然而若是產(chǎn)生泄漏，在短期之內(nèi)能夠造成大量蒸汽產(chǎn)生，和空氣當(dāng)中的氧氣等接觸，蒸汽云不斷朝向四周擴(kuò)散，這樣就會(huì)有火災(zāi)的危險(xiǎn)性情況出現(xiàn)。

1.1.2 LNG儲(chǔ)存方式 LNG儲(chǔ)存方式主要有:

相對(duì)于LNG的儲(chǔ)存方式主要有兩種，分別是低溫和常溫儲(chǔ)存，氣罐大部分都是真空的絕熱儲(chǔ)罐，由于是低溫儲(chǔ)存，因此壓力比較低，安全性能也非常好，結(jié)構(gòu)比較簡單以及成本比較低等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)前日常生活當(dāng)中，只有很少一部分LNG采用的是常溫的球形儲(chǔ)罐，大部分一般都是采用低溫常壓儲(chǔ)存。

1.2 液化天然氣的危險(xiǎn)因素

1.2.1 泄漏 若是在實(shí)際的儲(chǔ)存當(dāng)中將空氣混入或者其他的一些化學(xué)成分混入，這樣液化天然氣就會(huì)和其產(chǎn)生相應(yīng)的不良反應(yīng)，造成容器自身的材質(zhì)很容易產(chǎn)生侵蝕和被破壞，設(shè)備自身的結(jié)構(gòu)密度和強(qiáng)度就會(huì)降低，長期容器也就會(huì)產(chǎn)生裂縫，使得其脆性提升，這樣就會(huì)使得容器產(chǎn)生漏點(diǎn)，造成天然氣出現(xiàn)泄漏。液態(tài)天然氣自身不會(huì)有腐蝕的特點(diǎn)，產(chǎn)生泄漏的主要就是因?yàn)槿萜髟O(shè)備材料很容易被其反應(yīng)進(jìn)行破壞并且侵蝕，因?yàn)橐恍┐笮蛢?chǔ)罐自重比較大，液態(tài)氣體當(dāng)中會(huì)存在一些積水，水長期浸泡也會(huì)使得罐體產(chǎn)生變質(zhì)的情況，使得其性能降低。

1.2.2 火災(zāi)爆炸 第一，設(shè)備產(chǎn)生爆炸。天然氣若是從罐體當(dāng)中泄出，在遇到外界的空氣時(shí)就會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)，通過相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)從而出現(xiàn)白煙，若是遇到明火就會(huì)產(chǎn)生瞬爆事故產(chǎn)生。第二，液化天然氣液池很容易產(chǎn)生火災(zāi)。天然氣自身特點(diǎn)就是很容易產(chǎn)生火災(zāi)，若是泄漏之后朝向周邊不斷蔓延，這樣不管液池處于何種狀況，在遇到明火之后都會(huì)造成火災(zāi)燃燒的情況出現(xiàn)。

1.2.3 翻滾 液態(tài)天然氣在儲(chǔ)罐中，因?yàn)槠涿芏却笮〔煌诠摅w當(dāng)中就會(huì)上下翻滾，這樣也就會(huì)造成大量氣體的產(chǎn)生，造成罐體當(dāng)中的氣壓上升，因?yàn)閷?duì)其沒有及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，同時(shí)采用科學(xué)合理的排氣對(duì)策，這樣就會(huì)對(duì)罐體產(chǎn)生很大的擠壓，若是程度比較激烈，就會(huì)使得天然氣出現(xiàn)相應(yīng)的泄漏情況。

1.2.4 冷爆炸 LNG在產(chǎn)生泄漏之后，若是遇到水就會(huì)和水產(chǎn)生很大的熱傳遞情況，造成液化天然氣出現(xiàn)沸騰而爆炸，所以就需要對(duì)液池當(dāng)中的積水定期進(jìn)行排放，以此來防止產(chǎn)生相應(yīng)的危險(xiǎn)事件。

2 液化天然氣的儲(chǔ)存技術(shù)

第一，液化天然氣作為易燃物質(zhì)，若是其溫度大于60℃或者和火源比較接近，就很容易造成爆炸，如果產(chǎn)生火災(zāi)，火焰周邊氧氣量非常充足，這樣就很容易造成危險(xiǎn)事故產(chǎn)生，所以，就需要加強(qiáng)溫度的實(shí)際情況和儲(chǔ)存基礎(chǔ)條件。第二，為了保證液化天然氣在傳輸和儲(chǔ)存中安全，在實(shí)際的存儲(chǔ)中，溫度沸點(diǎn)需要保證在-160℃之內(nèi)，在存儲(chǔ)中，很多都是采用氣罐對(duì)液化天然氣實(shí)施儲(chǔ)存，在運(yùn)輸當(dāng)中，需要按照氣罐的溫度標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其實(shí)施存儲(chǔ)。除此之外，還需要對(duì)保冷以及蒸發(fā)氣和泄漏擴(kuò)散等方面的情況按照實(shí)際變化狀況進(jìn)行查看，防止產(chǎn)生相應(yīng)的問題。第三，在對(duì)液化天然氣存儲(chǔ)中，因?yàn)槠浜趿糠浅５停瑢?duì)于人體的身體健康有著很大的影響，如果人體不慎對(duì)其吸入到體內(nèi)，就需要及時(shí)到醫(yī)院檢查。

3 液化天然氣儲(chǔ)罐安全防護(hù)技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

3.1 液化天然氣儲(chǔ)罐安全防護(hù)技術(shù) 按照液化天然氣的特點(diǎn)，儲(chǔ)罐不但需要確保其有很好的隔熱以及保溫性能，并且在材料以及距離、壓力等方面的要求也需要能夠滿足。

3.1.1 儲(chǔ)罐材料及距離 儲(chǔ)罐材料:由于液化天然氣自身具有超低溫特點(diǎn)，需要確保儲(chǔ)罐有超低溫耐性，并且還需要具有高安全性以及較強(qiáng)的抗震性能等特征。比如常見的內(nèi)部材料有A537CL2不銹鋼以及鋁合金等，外罐體一般主要就是應(yīng)用鋼筋混凝土壁。

3.1.2 儲(chǔ)罐距離 對(duì)于儲(chǔ)罐距離，一般需要保持科學(xué)合理的通道，從而便于設(shè)備的實(shí)際安裝和檢查以及維護(hù)等工作。在儲(chǔ)罐小于114m3，最小距離不能小于一米五，若是儲(chǔ)罐容量大于114m3，最小距離不能小于相鄰罐體的直徑和1/4。組內(nèi)罐不能兩排設(shè)置，并且在其周邊還需要進(jìn)行防火防護(hù)墻的設(shè)置，防護(hù)墻設(shè)置中需要確保在液化天然氣接觸時(shí)對(duì)其不會(huì)產(chǎn)生損害。

3.2 儲(chǔ)罐壓力控制、充注條件、最大充裝量

3.2.1 儲(chǔ)罐壓力控制 對(duì)于壓力控制來講，其作為非常重要的一個(gè)因素，因此儲(chǔ)罐一般需要確保其壓力和安全保護(hù)裝置負(fù)荷要求才能夠確保其安全性，其壓力最大可以在儲(chǔ)罐低溫氣相管道上的自動(dòng)減壓調(diào)節(jié)閥的定壓值限定內(nèi)設(shè)置，通常對(duì)其范圍設(shè)置在0.3～0.7MPa。

3.2.2 充注條件 在對(duì)液化天然氣第一次沖注之前，需要采用惰性氣體對(duì)其進(jìn)行處理，使得罐體當(dāng)中的氣體含氧量降低，并且不能含有油污等物質(zhì)。在沖注之前，需要采用純化置換惰性氣體，在完成之后，才能夠冷卻和沖注。

3.2.3 最大充裝容量 在沖注到儲(chǔ)罐容量的85%時(shí)，對(duì)進(jìn)液閥關(guān)閉，同時(shí)停止沖注五分鐘，繼而將閥門打開繼續(xù)進(jìn)行沖注，在有液體溢出時(shí)，需要對(duì)溢流口閥關(guān)閉，停止沖注。

3.3 儲(chǔ)罐隔熱 隔熱材料一定要確保其不可燃，并且還需要具備相應(yīng)消防水對(duì)其的沖擊，在火勢(shì)蔓延到外殼時(shí)，隔熱層不能產(chǎn)生融化等情況，隔熱效果不能降低。

3.4 儲(chǔ)罐安全系統(tǒng) 為了能夠確保儲(chǔ)罐的安全性，避免出現(xiàn)超壓，可以設(shè)置四級(jí)安全系統(tǒng)，也就是自力式降壓調(diào)節(jié)閥一BOG壓力控制閥一安全閥一泄放閥和呼吸閥，以此來有效的確保儲(chǔ)罐液位以及壓力實(shí)現(xiàn)合理控制。

4 安全防護(hù)工作措施

采用儲(chǔ)罐對(duì)液化天然氣進(jìn)行儲(chǔ)存當(dāng)中，需要能夠從多個(gè)角度實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)管理，主要有以下相關(guān)方面:

第一，在低溫工作狀態(tài)當(dāng)中造成的凍傷狀況，就需要及時(shí)的采用溫度較為適宜的水來沖洗，溫度不能太高，需要緩慢的對(duì)凍傷部位進(jìn)行清洗，一定要謹(jǐn)記不能采用溫度比較高的設(shè)備對(duì)凍傷處理，同時(shí)不能對(duì)受傷人員及時(shí)的轉(zhuǎn)移到溫度較高的位置，之后就可以送醫(yī)進(jìn)行醫(yī)療。

第二，在儲(chǔ)罐周邊區(qū)域可以安裝氣體檢測(cè)設(shè)備，以此來對(duì)周邊空氣當(dāng)中可能存在的易燃易爆氣體進(jìn)行檢測(cè)，需要按照豐富的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這些儀器布置在漏點(diǎn)經(jīng)常產(chǎn)生或者很容易產(chǎn)生泄漏的部位，以此來強(qiáng)化危險(xiǎn)因素的防范，若是空氣檢測(cè)中可燃?xì)怏w大于相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)范圍，這樣檢測(cè)設(shè)備就可以發(fā)出警報(bào)聲進(jìn)行預(yù)警，人們就能夠采用科學(xué)合理的方式進(jìn)行避險(xiǎn)和排險(xiǎn)。

第三，對(duì)于一線操作人員在對(duì)這些儀器設(shè)備操作中，往往很容易受到低溫或者其他因素造成的凍傷事故，所以在實(shí)際的工作當(dāng)中就需要將防護(hù)設(shè)備按照規(guī)定穿戴好，包括防護(hù)服都需要穿戴好，。雙手需要佩戴安全手套，為了避免將有害氣體吸入到身體當(dāng)中，還需要佩戴防毒面具，若是在缺氧情況下操作，還需要佩戴相應(yīng)的供氧設(shè)備。

第四，在整體的儲(chǔ)罐設(shè)備管理當(dāng)中，需要對(duì)操作系統(tǒng)加強(qiáng)檢查，避免事故在產(chǎn)生之后，對(duì)操作系統(tǒng)等不熟悉造成事故擴(kuò)散。

第五，若是產(chǎn)生泄漏，就需要采用科學(xué)合理的對(duì)策對(duì)所產(chǎn)生的漏液或者氣體進(jìn)行合理的處理，避免其蔓延的區(qū)域增大，通常都是采用泡沫來避免其產(chǎn)生流動(dòng)，這樣在遇到明火之后就能夠及時(shí)的將火源阻斷，避免火勢(shì)增大，總之，在這當(dāng)中需要按照實(shí)際的狀況應(yīng)用隔斷以及隔離對(duì)策，避免影響區(qū)域增大。

第六，在采用相關(guān)安全防護(hù)設(shè)備當(dāng)中，需要重點(diǎn)將其布置在關(guān)鍵的部位，這樣主要就是在發(fā)生危險(xiǎn)事故時(shí)能夠?qū)ξｋU(xiǎn)因素的來源和實(shí)際原因進(jìn)行了解，隨著現(xiàn)階段人們安全防護(hù)意識(shí)的提升，在實(shí)際的設(shè)計(jì)和規(guī)劃當(dāng)中對(duì)其實(shí)際的結(jié)構(gòu)和功能也需要按照相關(guān)實(shí)際需求做好科學(xué)合理的規(guī)劃。

結(jié)語

總之，對(duì)于液化天然氣來講，其作為一種易燃易爆物品，在實(shí)際的儲(chǔ)存中安全性能受到人們的廣泛關(guān)注。只有加強(qiáng)對(duì)其危險(xiǎn)性合理的掌握，同時(shí)按照要求進(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)輸，并且將儲(chǔ)罐安全技術(shù)不斷提升，這樣才可以確保液化天然氣實(shí)際運(yùn)輸當(dāng)中的安全性提升。