茍文雨（中國石油西南油氣田公司成都天然氣化工總廠,成都 610213）

液態(tài)天然氣（LNG）儲(chǔ)運(yùn)安全因素分析

茍文雨
（中國石油西南油氣田公司成都天然氣化工總廠,成都 610213）

摘 要：在當(dāng)前的LNG工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善的過程中，天然氣開采、儲(chǔ)運(yùn)、氣化、銷售以及運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)也以快速發(fā)展的形式改善。主要環(huán)節(jié)有液化站、液態(tài)天然氣的運(yùn)輸以及液態(tài)天然氣供氣站等主要節(jié)點(diǎn)，而在LNG的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中，最為重要的就是LNG儲(chǔ)運(yùn)。本文就在此基礎(chǔ)上通過對(duì)LNG的特性以及運(yùn)輸方式分析的基礎(chǔ)上，從LNG儲(chǔ)運(yùn)中的主要危險(xiǎn)因素入手，探討相應(yīng)的安全措施。

關(guān)鍵詞：LNG；產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)；LNG儲(chǔ)運(yùn)；危險(xiǎn)因素

1 引言

從當(dāng)前的我國LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，其尚處于起步階段。目前上海、河南中原油田以及新疆廣匯等以及建立起了有效的LNG生產(chǎn)裝置，在天然氣液化技術(shù)持續(xù)發(fā)展形勢下，其液化成本明顯降低，同比下降50%，大大提高了LNG能源的市場綜合競爭力，由此成為了供應(yīng)速度增長最快能源領(lǐng)域。特別是在西氣東輸戰(zhàn)略工程投入運(yùn)行后，相信LNG將成功的應(yīng)用在更多的民用和工業(yè)領(lǐng)域，而其中急切需要解決的就是LNG的儲(chǔ)運(yùn)安全問題。

2 LNG的儲(chǔ)運(yùn)方式

2.1 槽車運(yùn)輸

槽車運(yùn)輸通常在運(yùn)輸距離短、運(yùn)輸量較小的LNG輸送中應(yīng)用廣泛，一般選擇公路槽車這一運(yùn)輸方式，其中深冷液體在國內(nèi)外都已經(jīng)有了較長時(shí)間的應(yīng)用。與此同時(shí)，在運(yùn)輸量的較大的情況下可以采用鐵路槽車運(yùn)輸?shù)姆绞?，其同公路槽車運(yùn)輸相比更具經(jīng)濟(jì)性，但是其對(duì)于運(yùn)輸技術(shù)也有著更高的要求。

2.2 LNG船舶運(yùn)輸

LNG的船舶運(yùn)輸主要可以分為球式以及膜式兩種主要形式，其主要不同在于以下一個(gè)方面：

首先，部分老膜式船舶具有多孔的特點(diǎn)，在主膜屏障內(nèi)可受氣體濃度的影響?，F(xiàn)階段，雖然不斷凈化氮?dú)?，但是還是對(duì)其有一部分影響，所以并不能掉以輕心。其次，膜式船舶同球式船舶相比，其冷卻時(shí)間更短。再次，在相同的裝載能力下，膜式船舶的外形更小，由此其建造過程中所需要的鋼材也就越少，有效的減少了凈空高度的同時(shí)，也能有效節(jié)省成本。最后，和同膜式船舶進(jìn)行比較，球式船舶具有對(duì)貨物裝載限制少的優(yōu)勢。

2.3 管道輸送

進(jìn)行LNG管道輸送的主要缺點(diǎn)就在于其對(duì)管道材料的選擇有著較為嚴(yán)格的限制，需要采用鎳鋼或其他低溫隔熱材料，但引起性能較好，因此價(jià)格相對(duì)較高。并且為了保證其低溫液體的單相流動(dòng)，避免液體發(fā)生氣化作用，還需要建立中間冷卻站，整體投資較多，并且受到了較多的氣源限制。

3 LNG儲(chǔ)運(yùn)中安全性的問題

3.1 LNG氣化超壓爆炸

該種問題的產(chǎn)生主要是由于處于沸騰狀態(tài)而引起的，主要是由于其在沸騰狀態(tài)中，外來熱量的傳入勢必會(huì)造成LNG的氣化，從而內(nèi)部氣壓相應(yīng)升高，最終導(dǎo)致了安全閥打開或者是泄漏，引起相應(yīng)的火災(zāi)和爆炸事故。

對(duì)于該項(xiàng)危險(xiǎn)因素的處理，具體方法分析如下：（1）選擇輕LNG從槽底進(jìn)料結(jié)合重LNG從槽頂進(jìn)料的新型方式；（2）可槽內(nèi)安裝先進(jìn)的自動(dòng)密度檢測儀，來進(jìn)一步檢測不同層面密度；（3）對(duì)LNG的氣化速率進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測，并確保其含氮量不大于1%。

3.2 LNG儲(chǔ)槽冷爆炸

冷爆炸是指LNG在遇水情況下，其會(huì)產(chǎn)生沸騰并伴隨巨大聲響和水霧，從而造成LNG冷爆炸。主要是由于LNG與水熱傳遞速率較高，可以在短時(shí)間內(nèi)吸收水中熱量。該現(xiàn)象就類似于水落在已經(jīng)燒紅的鐵板上，會(huì)產(chǎn)生瞬間的氣化蒸發(fā)，因此確保發(fā)生泄漏的LNG不接觸水。

3.3 LNG火災(zāi)

LNG蒸氣因遇到火源發(fā)生著火事件后，火焰可逐漸向有氧氣的地方擴(kuò)散。由于游離在云團(tuán)中的天然氣呈現(xiàn)出低燃燒狀態(tài)，造成其云團(tuán)內(nèi)壓力＜5kPa，因此其爆炸危害相對(duì)較小。另外，燃燒的氣體能夠阻止蒸氣云團(tuán)形成，從而呈現(xiàn)出穩(wěn)定燃燒的狀態(tài)。當(dāng)蒸氣充分與空氣混合，且達(dá)到可發(fā)生爆炸時(shí)，則可出現(xiàn)爆轟，進(jìn)一步加大了事故損傷范圍及損傷程度。

3.4 LNG的泄漏

在低溫操作狀態(tài)下，金屬部件可發(fā)生嚴(yán)重收縮，在儲(chǔ)槽系統(tǒng)中（特別是焊縫、法蘭、閥門、密封、管件及裂縫處）均可發(fā)生泄漏以及沸騰蒸發(fā)。且在儲(chǔ)運(yùn)中，因長期振動(dòng)儲(chǔ)存容器，泄漏時(shí)間發(fā)生率也就更高。若不能及時(shí)加固部件或密封蒸汽，則可導(dǎo)致其出現(xiàn)逐漸上浮現(xiàn)象，并且向遠(yuǎn)處擴(kuò)散，在遇到潛在火源時(shí)，可造成火災(zāi)或爆炸事件。

3.5 低溫凍傷

從LNG的物理屬性來看，是屬于溫度在-162℃的深冷液體，若直接接觸皮膚表面，可導(dǎo)致人體出現(xiàn)嚴(yán)重凍傷事件。兩者接觸下，人體皮膚表面的水分會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生凝結(jié)，并粘附在其表面，從而造成皮膚撕裂。

3.6 低溫麻醉

如果不采取相應(yīng)的防護(hù)對(duì)策，在＜10℃狀態(tài)下，增加了人體發(fā)生低溫麻醉的可能性；且體溫在不斷下降時(shí)，可對(duì)其生理功能以及智能活動(dòng)造成不利影響，甚至造成人體多器官功能衰竭，最終導(dǎo)致死亡。人體在體溫過低情況下，需將其轉(zhuǎn)移至熱水旁，促進(jìn)其體溫恢復(fù)，但嚴(yán)禁使用干熱的方法促進(jìn)體溫回升。

3.7 窒息

呼吸LNG低溫蒸氣可對(duì)人體健康造成巨大損傷。人體可在短時(shí)間內(nèi)，出現(xiàn)呼吸困難癥狀，嚴(yán)重威脅其生命安全。盡管LNG蒸氣屬于無毒氣體，但其氧含量極低，易導(dǎo)致人體出現(xiàn)窒息現(xiàn)象。人體一旦吸入純凈LNG蒸氣，并未迅速脫離，則可在數(shù)分鐘內(nèi)失去知覺，導(dǎo)致死亡事件發(fā)生。

4 結(jié)束語

雖然LNG在本質(zhì)上是屬于危險(xiǎn)燃料，但是從其發(fā)展和應(yīng)用歷程來看，其同汽油以及管道天然氣相比，有著更良好的產(chǎn)業(yè)安全記錄和使用安全性。但是這也并不能有效說明在對(duì)其儲(chǔ)運(yùn)和使用的過程中不存在危險(xiǎn)因素，其關(guān)鍵點(diǎn)在于對(duì)LNG特性以及危險(xiǎn)來源的有效掌握，從而按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工、運(yùn)行和管理，主要可以從以下幾個(gè)方面入手：首先應(yīng)確保設(shè)備的安全性能，主要是指儲(chǔ)罐、管道的選材、設(shè)計(jì)和加工，由此在為LNG儲(chǔ)運(yùn)奠定良好的設(shè)備基礎(chǔ)。其次是在進(jìn)行進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)的過程中應(yīng)采用基本充裝的方式進(jìn)行，從而有效避免LNG對(duì)設(shè)備造成的破壞。第三是應(yīng)加強(qiáng)對(duì)LNG設(shè)備使用全過程中的狀態(tài)監(jiān)測和保養(yǎng)，最后還應(yīng)配備相應(yīng)的安全消防及防護(hù)措施，確保萬無一失。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：茍文雨（1978-）,男,貴州大方人，苗族，工程師，研究方向：LNG及特種氣體生產(chǎn)、銷售。