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        液化天然氣儲罐安全防護技術(shù)的研究進展

        2018-01-01 09:02:34張淑淑邢志祥
        安全與環(huán)境工程 2018年2期
        關(guān)鍵詞:措施系統(tǒng)

        張淑淑,邢志祥,錢 輝,張 健

        (1.常州大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院,江蘇 常州 213164;2.江蘇省特種安全防護產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心,江蘇 泰州 225300;3.江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院,江蘇 南京 210036)

        隨著石油和煤炭的可開采量越來越少,世界能源結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)生重大變化;此外使用石油和煤炭會對環(huán)境造成嚴重的污染,因此開發(fā)利用清潔能源迫在眉睫。天然氣逐漸走進了人們的視線中,它是一種新型的高效、清潔能源,但具有易燃易爆等特性。液化天然氣(LNG)是將氣態(tài)天然氣液化后得到的超低溫液體,液化后的液態(tài)體積僅為氣態(tài)時的1/600[1],因此將天然氣液化能減小儲存空間和成本,使天然氣得到更廣泛的應(yīng)用。LNG儲罐是儲存LNG的主要設(shè)備,其運行時處于超低溫狀態(tài)下且天然氣具有易燃易爆等特性,因此LNG儲罐極易發(fā)生各類事故,一旦發(fā)生,其后果影響極為嚴重。為預(yù)防LNG儲罐發(fā)生事故,不僅應(yīng)從人為操作上加強安全管理,更應(yīng)從設(shè)計方面考慮儲罐的安全防護性能,使其達到本質(zhì)安全。為此,本文對LNG儲罐的主動和被動安全防護技術(shù)以及儲罐內(nèi)部填充多孔材料的阻隔防護技術(shù)的研究進展進行了綜述。

        1 液化天然氣的事故類型

        LNG儲運過程中的事故類型包括泄漏、火災(zāi)、爆炸、翻滾等,事故后果極為嚴重,主要有泄漏、閃火、池火、噴射火、蒸氣云爆炸、沸騰液體擴展蒸氣爆炸(BLEVE)、翻滾。

        若LNG泄漏,其中一小部分立即汽化成蒸氣,其余泄漏液體流到地面形成液池,液池內(nèi)液體發(fā)生汽化,產(chǎn)生大量蒸氣,形成蒸氣云[2]。當(dāng)蒸氣體積比為爆炸下限5%及以上時,蒸氣云遇火源就會發(fā)生燃燒:若蒸氣量較少,發(fā)生閃火;若蒸氣量較多,蒸氣被點燃后回燃至液池表面,形成池火;若蒸氣一泄漏就被點燃,則發(fā)生噴射火[3-4]。當(dāng)蒸氣體積比在爆炸極限(5%~15%)范圍以內(nèi)時,蒸氣云遇火源則發(fā)生爆炸[2]。當(dāng)LNG儲罐處于火災(zāi)環(huán)境下且受到撞擊或機械失效時,可能發(fā)生破裂,若儲罐破裂,LNG噴出并急劇汽化,遇火源則發(fā)生BLEVE,或者當(dāng)儲罐內(nèi)部壓力過高,發(fā)生物理爆炸時,遇火源也會發(fā)生BLEVE[5-6]。翻滾的發(fā)生是由于外界與液體存在溫度差導(dǎo)致儲罐內(nèi)LNG分層被破壞,首先由于LNG密度不同產(chǎn)生分層現(xiàn)象,上分層液體密度較小,下分層液體密度較大;其次儲罐從外界吸熱,上層液體中的輕組分率先蒸發(fā)導(dǎo)致密度增大,而下層液體的變化情況分為兩種:第一種是下層液體的溫度升高,密度減小,當(dāng)減小的下層液體密度與增長的上層液體密度接近時,分層界面被破壞,翻滾現(xiàn)象發(fā)生;另一種是下層液體的溫度降低,密度增大,當(dāng)上層液體的密度增大到與下層液體密度接近時,便發(fā)生翻滾現(xiàn)象[7]。

        2 液化天然氣儲罐主動安全防護技術(shù)的研究進展

        LNG儲罐主動安全防護技術(shù)是以防止儲罐發(fā)生事故而采取的主動防護措施,主要包括采用保溫絕熱防護措施、壓力防護措施、隋性氣體抑爆措施以及預(yù)防LNG翻滾的措施等。

        2. 1 保溫絕熱防護措施

        由于LNG儲罐內(nèi)液體與外界環(huán)境之間存在很大的溫度差,所以儲罐的絕熱保冷設(shè)計是其安全防護技術(shù)最基本的要求。目前,小型LNG儲罐大多采用真空絕熱或真空粉末絕熱,中型、大型及特大型LNG儲罐常采用堆積絕熱。

        LNG儲罐需要絕熱的部位主要有罐壁、罐底及罐頂?shù)牡蹴敗9薇诘谋@洳牧弦话氵x用膨脹珍珠巖或珠光砂,由于內(nèi)罐壁接觸到低溫液體發(fā)生冷縮現(xiàn)象導(dǎo)致保冷材料下沉,不僅影響上部空間保冷,還會導(dǎo)致內(nèi)罐壁承受保冷材料帶來的外部壓力,或者內(nèi)罐壁因為某種原因發(fā)生膨脹也會承受這種壓力,通常會在內(nèi)罐外壁安裝一定厚度的彈性玻璃纖維氈來減少內(nèi)罐壁承受的壓力[8]。罐底保冷層分為環(huán)形邊緣保冷層、中心保冷層兩部分,環(huán)形邊緣保冷層是承受儲罐及液體重量的主要部分,所以一般采用混凝土或混凝土與高強度泡沫玻璃磚,而中心保冷層一般采用泡沫玻璃磚[9]。罐頂保冷是在鋁吊頂上覆蓋保冷材料,因為鋁吊頂?shù)膭偠容^低,所以一般選用導(dǎo)熱系數(shù)低且密度小的保冷材料,如玻璃棉。

        2. 2 壓力防護措施

        為了防止LNG儲罐壓力過高或過低時發(fā)生事故,應(yīng)在罐頂安裝安全閥和真空閥。

        LNG儲罐在正常運行時,通過BOG壓縮機調(diào)節(jié)壓力使其維持在規(guī)定范圍內(nèi),但當(dāng)儲罐內(nèi)壓力過高時,BOG壓縮機便不起作用,此時首先通過調(diào)節(jié)閥將蒸發(fā)氣體引入火炬總管,若壓力持續(xù)升高,達到安全閥的設(shè)定值時,則安全閥打開,釋放蒸發(fā)氣體,避免儲罐因壓力過高發(fā)生事故[10]。此外,為了避免閥座結(jié)冰導(dǎo)致安全閥無法開啟,安全閥須采用先導(dǎo)式安全閥;同時,為了避免壓力泄放時外罐拱頂及吊頂受到破壞,安全閥進口管道必須伸到吊頂以下[9]。當(dāng)儲罐內(nèi)壓力過低時,首先通過調(diào)節(jié)閥向罐內(nèi)注入干燥天然氣或氮氣,若壓力持續(xù)降低,則真空閥打開,向罐內(nèi)注入空氣,但真空閥接管不宜深入到內(nèi)罐吊頂以下[11]。

        由此可見,安全閥和真空閥是維持LNG儲罐內(nèi)壓力在正常范圍內(nèi)的最后一道防線,對保護儲罐的安全起著不可或缺的作用。但安全閥的保護功能過于單一,當(dāng)儲罐發(fā)生火災(zāi)或爆炸等事故時,既不能降低儲罐表面溫度,也不能撲滅火災(zāi),因此安全閥應(yīng)配合其他安全防護措施共同使用。

        2. 3 惰性氣體抑爆措施

        LNG儲罐內(nèi)盛裝LNG及其蒸發(fā)氣體,為防止氣體混合物達到爆炸極限,在儲罐注入LNG前,通常采用氮氣置換罐內(nèi)氣體,使儲罐內(nèi)氧氣含量滿足要求。

        2. 4 預(yù)防LNG翻滾的措施

        LNG的密度差造成的分層是導(dǎo)致翻滾事故發(fā)生的根本原因,因此避免分層現(xiàn)象或者及時消除分層現(xiàn)象可避免翻滾事故的發(fā)生,具體可以從操作方法和儲罐設(shè)計方面采取一定的措施[12]:

        (1) 選擇正確的充注方法,一般來說向儲罐內(nèi)充注LNG的方法有頂部充注和底部充注兩種,當(dāng)新充注的LNG的密度比儲罐內(nèi)原有LNG的密度大時,可采用頂部充注的方法;反之,則采用底部充注的方法。

        (2) 充注時的管道和噴嘴應(yīng)分別采用多孔管和混合噴嘴,使得新注入的LNG和儲罐內(nèi)原有的LNG充分混合。

        (3) 在儲罐內(nèi)壁設(shè)置LTD探測器,以監(jiān)測LNG液位、溫度、密度的變化,當(dāng)監(jiān)測到儲罐內(nèi)LNG的溫差大于0.2℃,密度差大于0.5 kg/m3時,就可以認為LNG發(fā)生了分層,應(yīng)立刻啟動循環(huán)泵,及時消除分層現(xiàn)象。

        (4) 采取措施使LNG含氮量不超過1%,并且還要避免含氮量高的LNG在儲罐內(nèi)長期儲存。

        (5) 將不同氣源的LNG分開儲存,以避免LNG由于密度差而產(chǎn)生分層現(xiàn)象。

        3 液化天然氣儲罐被動安全防護技術(shù)的研究進展

        LNG儲罐被動安全防護技術(shù)是以儲罐發(fā)生事故后盡可能減少事故的危害為指導(dǎo),采取的應(yīng)對措施,主要包括圍護措施、消防冷卻水防護措施、泡沫覆蓋措施、干粉滅火措施、移動式滅火器材滅火措施、隔熱物質(zhì)覆蓋措施、隔震減震措施等。

        3. 1 圍護措施

        圍堰不僅可容納泄漏的LNG,還可以抑制LNG蒸發(fā)氣的擴散,因此須按規(guī)范為LNG儲罐設(shè)置安全圍護設(shè)施,即圍堰,亦稱防火堤。

        LNG儲罐按罐體結(jié)構(gòu)可分為單容罐、雙容罐、全容罐,其中單容罐應(yīng)單獨設(shè)置圍堰,雙容罐和全容罐的圍堰與外罐相連[13]。我國相關(guān)規(guī)范和美國防火協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)(NFPA59A)規(guī)定[14-15]:單容罐的外圍應(yīng)設(shè)置圍堰,且圍堰距單容罐內(nèi)罐的距離應(yīng)≥儲罐最高液位-圍堰高度+液面上蒸氣壓的當(dāng)量壓頭;NFPA59A還規(guī)定:圍堰必須選擇混凝土等耐低溫材料建造。此外,呂鳳芹[13]介紹了LNG廠站工程中常規(guī)圍堰區(qū)的分類、存在的問題以及圍堰區(qū)的優(yōu)化設(shè)計。

        3. 2 消防冷卻水防護措施

        當(dāng)LNG儲罐發(fā)生火災(zāi)時,產(chǎn)生的熱輻射會對周圍的人和設(shè)備設(shè)施造成危害,同時儲罐受到烘烤,罐體強度下降,若儲罐突然開裂,大量液體噴出,會發(fā)生嚴重的BLEVE,因此必須控制蒸發(fā)氣體的濃度,防止儲罐發(fā)生火災(zāi);若LNG儲罐發(fā)生火災(zāi),必須對儲罐及其管道進行冷卻,水流可以冷卻儲罐,吸收火災(zāi)產(chǎn)生的熱量,防止火災(zāi)演變成BLEVE。消防冷卻水防護措施有水幕、水噴淋、水噴霧、固定消防水炮及室外消火栓,其中水幕、水噴淋和水噴霧的區(qū)別在于使用的噴頭的結(jié)構(gòu)和性能不同。

        (1) 水幕。LNG儲罐發(fā)生火災(zāi)的本質(zhì)原因是儲罐發(fā)生泄漏產(chǎn)生蒸發(fā)氣體,其濃度達到了燃燒下限并遇到著火源,如果可以稀釋氣體濃度使其低于燃燒下限,火災(zāi)就不會發(fā)生,水幕法正是一種簡單、可以稀釋氣體濃度的方法。水幕系統(tǒng)主要包括水幕噴頭、管道和控制閥等,它的工作原理是通過形成水幕來稀釋氣體濃度,使其低于燃燒下限,或者是當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,也可起到防火幕的作用[16]。水幕有扇形水幕、向上實心錐形水幕、向下實心錐形水幕3種,其主要缺點是容易受環(huán)境風(fēng)影響且熱交換少;若同時使用3種水幕,則用水量較多,且與只使用向上實心錐形水幕相比,控制效果并無明顯差別;綜合來講,水幕控制LNG蒸氣效果從好到差的排序依次為:向上實心錐形水幕、扇形水幕、向下實心錐形水幕[17-19]。EN1473標(biāo)準(zhǔn)中對水幕的要求有:①根據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果確定水幕系統(tǒng)布置的位置,可設(shè)置在靠近可能發(fā)生LNG泄漏的地方,但是要避免水進入到LNG;②建議水流速度為70 L/(min·m)[16]。

        (2) 水噴霧或水噴淋。設(shè)置水噴霧或水噴淋系統(tǒng)的主要目的是當(dāng)LNG儲罐發(fā)生火災(zāi)時,對儲罐進行冷卻降溫,防止形成BLEVE,該系統(tǒng)主要由雨淋控制閥、管道、噴頭、火災(zāi)報警系統(tǒng)等組成。水噴霧系統(tǒng)噴出的細小水霧滴粒徑小于1 mm,水噴淋系統(tǒng)噴出的細小水霧滴粒徑為1~2 mm,前者先以水霧阻擋輻射熱通過,降低熱量傳遞效率,再對壁面進行冷卻,后者直接以水流方式作用于罐壁;兩者相比較,水噴霧系統(tǒng)由于噴出的水滴粒徑小,有更好的吸熱作用和窒息效果,大大提高了水的利用率[20],但正是由于這種優(yōu)點,也導(dǎo)致了其噴出的細水霧易受風(fēng)速和火災(zāi)熱流的影響。《水噴霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(GB 50219—2014)[21]給出了設(shè)置水噴霧系統(tǒng)的參數(shù),其中第3.1.2條指出:當(dāng)LNG儲罐為單容罐、雙容罐時,應(yīng)在罐壁、罐頂設(shè)置水噴霧系統(tǒng);當(dāng)LNG儲罐為全容罐時,應(yīng)在罐頂泵平臺、管道進出口等局部危險部位及管帶處設(shè)置水噴霧系統(tǒng),用于水冷卻保護或吹散稀釋該處的泄漏物質(zhì)。設(shè)計水噴霧強度應(yīng)從該規(guī)范中查找,無論是哪種形式的儲罐,水噴霧系統(tǒng)的持續(xù)供給時間最低為6 h[21]。文獻[22]指出當(dāng)雙容罐外罐為混凝土?xí)r,不需在罐壁設(shè)置水噴霧系統(tǒng),只需在罐頂設(shè)置即可。水噴霧系統(tǒng)噴頭數(shù)量應(yīng)依據(jù)規(guī)范第7.1.1條和第7.1.2條確定,且應(yīng)使水霧直接噴向并覆蓋儲罐外壁,且與外壁之間的距離最大為0.7 m[21]。文獻[23]指出一個儲罐的消防用水量在設(shè)計水量基礎(chǔ)上還應(yīng)考慮20%的風(fēng)吹和系統(tǒng)損失量。

        (3) 固定消防水炮及室外消火栓。固定消防水炮及室外消火栓都是在LNG儲罐發(fā)生火災(zāi)時,以水流的方式作用于罐壁,其缺點是耗水量大,水的利用率低。水噴淋或水噴霧系統(tǒng)的噴頭容易堵塞,且在發(fā)生火災(zāi)或爆炸時易受到損壞,此時可以采用固定消防水炮及室外消火栓冷卻來保護儲罐。每個室外消火栓旁都要配備一個消火栓箱,箱內(nèi)裝有消防水槍及消防水帶,其缺點是火災(zāi)產(chǎn)生的熱輻射會使人員很難操作且容易對人體本身造成傷害。

        3. 3 泡沫覆蓋措施

        LNG儲罐的集液池或圍堰應(yīng)設(shè)置高倍數(shù)泡沫系統(tǒng),它能有效地驅(qū)散蒸發(fā)氣體,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,能迅速形成泡沫覆蓋層,以減少火焰向液池傳遞熱能,使蒸發(fā)速度減慢[24]。高倍數(shù)泡沫系統(tǒng)由高倍數(shù)原液罐、過濾器、控制閥、管道、泡沫比例混合器、泡沫發(fā)生器、火災(zāi)報警系統(tǒng)等組成,其中泡沫混合液供給強度不宜小于7.2 L/(min·m2),供給時間不宜小于40 min,且其在泄漏液體上的覆蓋厚度不應(yīng)小于0.6 m,以有效地保護池內(nèi)的LNG不至于揮發(fā);高倍數(shù)泡沫系統(tǒng)宜選用相同的泡沫發(fā)生器,且應(yīng)布置均勻[25]。

        2009年,MKOSPC的Yun[26]的研究表明:采用發(fā)泡倍數(shù)為500∶1的高倍數(shù)泡沫抑制LNG蒸發(fā)的效果最好,同時高倍數(shù)泡沫的有效淹沒深度最小為0.64 m。目前,安格斯消防公司生產(chǎn)的FT高倍數(shù)泡沫系統(tǒng)與他們生產(chǎn)的Expandol泡沫液配合使用,不僅泡沫使用量較小,而且能更好地達到驅(qū)散易燃蒸氣及控制燃燒的效果[24]。

        3. 4 干粉滅火措施

        當(dāng)LNG儲罐超壓,安全閥打開將超壓氣體排至大氣時,安全閥附近就存在火災(zāi)的危險,因此應(yīng)在安全閥出口處設(shè)置干粉滅火系統(tǒng)。干粉滅火系統(tǒng)由干粉罐、氮氣瓶、減壓閥、干粉輸送管道及噴頭組成,它是通過干粉在高壓氣體的帶動下噴向火源,通過吸收火焰中的OH自由基和H自由基,稀釋燃燒周圍的氧氣濃度,使燃燒中斷[27]。根據(jù)《干粉滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB 50347—2004)[28]第3.1.5條的規(guī)定:干粉滅火系統(tǒng)宜采用碳酸氫鈉干粉滅火劑。由于干粉滅火系統(tǒng)設(shè)在安全閥附近,考慮到系統(tǒng)自身的安全,設(shè)計時應(yīng)將其設(shè)置在安全閥的上風(fēng)向[29]。目前,儲罐安全閥處的干粉滅火系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)取值還未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

        3. 5 移動式滅火器材滅火措施

        NFPA59A標(biāo)準(zhǔn)[14]規(guī)定:在LNG可能發(fā)生泄漏的位置應(yīng)配備手提式或推車式滅火器。因此,應(yīng)在罐頂各平臺處配置滅火器,滅火器的類型、規(guī)格和數(shù)量根據(jù)《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》(GB 50140—2005)[30]確定。

        3. 6 隔熱物質(zhì)覆蓋措施

        當(dāng)LNG儲罐發(fā)生火災(zāi)時,為阻隔火災(zāi)向儲罐傳遞熱量,在儲罐外部覆蓋一層導(dǎo)熱系數(shù)小,并能吸熱的耐火材料,能有效延緩儲罐罐體過熱,降低LNG的溫升和壓升速率[31]。

        3. 7 隔震減震措施

        在進行LNG儲罐設(shè)計時,常常要考慮地震情況下儲罐的抗震能力,為了增強儲罐的抗震能力,就需要采取一些措施來減少地震對儲罐本身的影響。目前,已經(jīng)應(yīng)用在儲罐上的物理隔震減震方法只有橡膠支座,但這種方法有很多缺點,比如對周期長的水平震動容易引發(fā)共振,對豎向震動則不起減震作用,而且由于沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,使得橡膠支座的推廣應(yīng)用具有很多不確定性,因此有研究者對隔震減震方法進行了研究,如屈長龍等[32]介紹了開發(fā)減震消能裝置、利用計算機控制技術(shù)等其他隔震減震方法的思路。

        4 液化天然氣儲罐內(nèi)部阻隔防護技術(shù)的研究

        多孔介質(zhì)是一種多相物質(zhì)共存、由固相和氣相或液相組成的物質(zhì),固相作為固體骨架,液相或氣相充滿了孔隙空間,作為阻隔防護的多孔介質(zhì),孔隙之間必須相互連通[33]。由于多孔材料具有比表面積大、質(zhì)量輕、體積小、導(dǎo)熱性能好等優(yōu)點,因此近年來越來越被人們所關(guān)注,具有廣泛的應(yīng)用前景。Nield等[34]最先開始了多孔介質(zhì)方面的研究,詳細介紹了多孔介質(zhì)內(nèi)的自然對流現(xiàn)象;Wang等[35]研究了通道內(nèi)多孔材料填充位置對流體流動和傳熱的影響;Mishra等[36]研究了豎直管中的中間區(qū)域填充多孔材料后其內(nèi)部的流體流動規(guī)律;Nimvari等[37]研究了通道中心和壁面兩個位置放置多孔材料,通道內(nèi)湍流流動和傳熱的變化情況;王棟[38]通過數(shù)值模擬和試驗研究的方法對復(fù)合腔體內(nèi)的自然對流和傳熱現(xiàn)象進行了研究。類似的研究很多,研究對象大多是管道、復(fù)合腔體等,關(guān)于儲罐內(nèi)填充多孔材料的研究則相對較少。美國空軍的Hogan等[39]和Szego等[40]最先完成了在密閉容器內(nèi)填充網(wǎng)狀鋁合金材料抑制可燃氣體爆炸的試驗,結(jié)果表明:填充網(wǎng)狀鋁合金能夠減弱氣體爆炸產(chǎn)生的超壓;邢志祥等[41]模擬了圓柱形儲罐內(nèi)填充聚氨酯多孔材料后可燃氣體火焰?zhèn)鞑サ那闆r,并對比了13 L圓柱形密閉儲罐現(xiàn)場試驗的結(jié)果,結(jié)果表明:模擬結(jié)果與試驗結(jié)果相吻合,填充物平均孔徑越小,阻火抑爆性能越好;田宏等[42-43]只是對填充在液化石油氣儲罐中的多孔金屬材料做了籠統(tǒng)的介紹,并沒有通過試驗來舉證。

        目前,雖然多孔材料對密閉氣體和液體容器的阻隔抑爆、強化傳熱作用已經(jīng)得到各國研究人員的試驗和模型驗證,但是LNG儲罐內(nèi)部填充多孔材料的相關(guān)研究較少,適合于LNG儲罐的多孔材料的選擇、填充方式、填充密度以及對儲罐事故防治機理等都是重要的研究對象。因此,在今后的研究中可采用試驗與模擬兩種手段,研究多孔材料的最佳填充密度、最佳孔隙率等,也可以通過模擬LNG儲罐在外界環(huán)境激勵下,比較有無多孔材料填充時儲罐內(nèi)部的壓力、溫度等參數(shù)值的變化。

        5 結(jié)論與展望

        目前,保冷材料、安全閥和真空閥、惰性氣體、預(yù)防LNG翻滾的措施、圍堰、消防冷卻水系統(tǒng)、高倍數(shù)泡沫系統(tǒng)、固定干粉滅火系統(tǒng)、移動式滅火器材、覆蓋隔熱物質(zhì)以及隔震減震措施這幾種安全防護方式已廣泛應(yīng)用于LNG儲罐中,當(dāng)LNG儲罐發(fā)生泄漏、火災(zāi)爆炸或翻滾等事故時,主動安全防護方式變?yōu)楸粍影踩雷o,被動安全防護方式變成主動安全防護。每種安全防護方式都有其優(yōu)缺點,如安全閥和真空閥保護功能過于單一,應(yīng)配合其他被動安全防護方式共同使用;啟動循環(huán)泵雖然可以消除分層,但同時也會產(chǎn)生大量蒸發(fā)氣,導(dǎo)致安全閥頻繁開啟;將不同氣源的LNG分開儲存具有局限性,只適用于儲罐較多的LNG接收站,對于儲罐較少的接收站,無法實現(xiàn)LNG分開儲存;水噴霧或水噴淋系統(tǒng)的噴頭容易堵塞,同時在爆炸時容易損壞,應(yīng)配合固定消防水炮及室外消火栓共同使用;高倍數(shù)泡沫系統(tǒng)雖然操作費用高,但與水幕系統(tǒng)相比較,其減少熱輻射效率非常高;固定干粉滅火系統(tǒng)只對安全閥處進行局部保護;覆蓋隔熱物質(zhì)會使初期成本增加,承重結(jié)構(gòu)重量增加,且不利于對儲罐外部進行檢查;橡膠支座只對水平震動起作用,若水平震動周期較長,則容易引發(fā)共振。

        雖然LNG儲罐內(nèi)部填充多孔材料的相關(guān)研究較少,但是多孔材料在密閉氣體和液體容器中阻隔防爆的成功應(yīng)用使其應(yīng)用于LNG儲罐有很好的研究前景?;诙嗫撞牧暇哂辛己玫淖韪舴辣Ч?,在LNG儲罐內(nèi)填充多孔材料,可以減弱儲罐內(nèi)流體的流動;同時,若儲罐處于火災(zāi)環(huán)境下,不僅可以延緩罐體過熱,而且可以降低LNG汽化的速率,避免發(fā)生BLEVE。在今后的研究中,可以從多孔材料的填充方式、填充種類、填充厚度等問題入手,研究其在儲罐中是否具有實用性,是否能起到阻隔防爆及抑制翻滾的作用,以及合理填充等相關(guān)問題。因此,我國應(yīng)深入研究LNG儲罐的各種安全防護技術(shù),并借鑒國外先進經(jīng)驗,不斷完善LNG儲罐安全防護技術(shù),減少儲罐事故的發(fā)生,使儲罐更加安全,以推動我國LNG應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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