论文部分内容阅读
摘要：在我国科技不断发展的背景下，人们生活质量不断提升，天然气的应用规模不断扩大。对于天然气的液化工艺、储存运输等环节来说，需要引入更加完善、安全、稳定的技术。对此，本文结合天然气的液化工艺现状，着重探讨了加强其储运安全性的相关策略。
关键词：天然气;液化工艺;储运安全性
纵观近些年我国对于天然气的应用状况，液化天然气的应用范围最为广泛。为了更加有效地保障天然气在液化、储存、运输以及日常使用过程中的安全，对于天然气液化工艺和储运安全性的研究不容忽视。优化天然气液化工艺技术，能够大大减少天然气储存体积，提升运输效率。因此，相关专业技术人员应当积极创新和实践，提升天然气的液化工艺水平，同时要加强对于保障天然气储运安全的策略的研究，从而大幅度提升天然气的应用便利性和安全性。
1天然气液化的工艺技术
1.1天然气的级联式液化工艺技术
级联式液化工艺也是天然气液化工艺中应用时间比较早的工艺技术，级联式液化工艺中的级联式制冷循环在液化工艺的应用过程中比较典型，级联式制冷循环有三个相互串联的制冷系统组成，三个制冷系统应用的制冷剂主要有甲烷、乙烷、丙烷三种。在三个制冷系统串联而成的制冷循环中，还配套有压缩机组。在天然气的液化加工工艺应用过程中，级联式制冷循环中的冷却器装置需要完成冷却、冷凝、液化、过冷的工序流程，最后通过对天然气液化进行降压处理得到低温常压条件下能够安全、高效进行储存、运输液化天然气。
天然气的级联式液化工艺技术经过长期的实践和应用过程，该工艺技术得到了大幅度的提升，应用过程的稳定性越来越高，各个制冷系统之间的相互影响和应用过程中的能源消耗逐渐变小。但是随着天然气在国民日常生活中的应用需求的不断增加，级联式液化工艺技术的复杂性需要更高的设备成本以及维护成本的投入。
1.2天然气的混合制冷流程工艺技术
天然气的混合制冷流程工艺技术是在级联式液化工艺技术的基础上发展进化而来的，因此该工艺技术与级联式液化工艺技术在原理上既有相似之处也有优化的方面。当前阶段，天然气领域对于混合制冷流程液化工艺的应用，一般是通过以碳氢化合物为主的多种混合制冷剂的组合，满足级联式液化工艺技术中三个相互关联的制冷系统的代替作用。
天然气的混合制冷流程工艺技术的原理，主要是根据需要液化加工的天然气的成分和压力选择相对应的制冷剂成份，通过制冷剂进行压缩、分离、冷凝和蒸發，从而得到不同温度状态下的冷量，为天然气的冷却和液化工序打下良好的基础。应用混合制冷流程进行天然气的液化加工，制冷剂配制难度较高，需要更加复杂的数据计算流程。
1.3天然气的膨胀机液化流程工艺技术
现阶段，膨胀机液化流程是国内天然气相关企业使用比较广泛的液化处理技术。膨胀机液化流程通过膨胀机降温来对天然气进行处理，从而使得天然气被液化。当前阶段，膨胀机制冷循环主要应用直接对天然气膨胀制冷、通过甲烷与氮气混合进行天然气膨胀制冷、利用氮气膨胀制冷三种主要的加工工艺。
1.4天然气的高压射流液化工艺技术
在天然气的液化加工工艺中，高压射流液化技术是通过对天然气加压到20兆帕，然后利用循环水使得天然气温度降到40摄氏度，对于循环未冷液化天然气，在T0-1板式换热器换热到0摄氏度左右，制冷剂预冷机组将天然气预冷到-38摄氏度，通过T0-2与循环未液化天然气换热到-67摄氏度，随后进行节流降温，剩余三分之二的未液化天然气经过换热，进入原料气压缩机压缩，被映射器再次液化，从而得到液化天然气产品。
在天然气的混合制冷流程工艺技术的应用过程中，相比级联式液化工艺技术，混合制冷流程应用到的设备数量大大减少，成本有效减少，同时混合制冷流程的应用能够使得天然气得到一定的混合制冷剂作为补充。但是在混合制冷流程的应用过程中，能源消耗较大，相比级联式液化工艺技术的应用过程，能源消耗高出百分之十五。在原料气压和甲烷含量较高的天然气液化过程中，应用直接对天然气膨胀制冷的工艺进行液化，这种工艺技术涉及到的相关设备较少，工艺操作过程简单，成本低廉。高压射流液化技术能耗高，投资大，得到的产品市场比较有限。
2 提高天然气储运安全性的具体对策
2.1液化天然气储运的准备工作
为了更好地保障天然气储运过程中的安全，首先应当做好液化天然气储运的准备工作。一方面，液化天然气要应用高强度、低温韧性、抗裂纹能力较强的钢材料来制作大容量储存罐，同时为了让储存设施达到更好的性能，还需要用到铝合金、镍钢等材料。另一方面，液化天然气的储存过程中，需要在储存罐中留有一定的空间，将罐内压力保持在可控的水平范围内，不能出现压力过高或者过低的状况。除此之外，对于液化天然气罐，需要加设真空安全装置来验证罐内真空状况。
2.2 液化天然气储运过程中防止翻滚的策略
在液化天然气储运过程中，除了要保证液化气罐的充装和储存安全，运输过程的安全保障同样不容忽视。为了保障液化天然气的运输安全，对于运输过程中储运罐的层化和翻滚问题需要提前做好应对措施。在防止液化气罐在储运过程中翻滚，主要有以下几个策略：
其一，严格控制气源比例，对罐内温度实时监控，避免罐内液化气出现分层。在具体操作中，要尽可能地使用同一气田中的天然气，从而更好地实现对于成分的控制。在每次进料之前，工作人员需要对于对构成天然气的温度、成份之间的相容性等进行分析，从而采取恰当的手段避免分层现象的出现。当密度差较大的情况下，应当及时停止进料。
其二，储运罐内液位需要和设计标准保持一致。因此，相关工作人员要在天然气罐设置报警装置，从而实现对于运输、进料过程的控制。
2.3安全技术措施
2.3.1 安装监测系统
利用当前先进的技术，安装液化天然气监测系统，例如温度监测、压力监测、液位监测等，并设置报警系统，一旦各项指标不符合标准就发出警报，以此来提醒工作人员来进行检查维修，这种自动化监测系统能够最快的发现问题，并能够及时的发出警报，相比于工作人员监测，这种监测方式更加方便、快速、安全。
2.3.2 泡沫控制蒸气扩散及辐射系统
泡沫迅速膨胀，在液化天然气泄漏时可阻止液化天然气可燃蒸气的迅速扩散，并且在蒸气遇到火源着火后，可减少辐射量，泡沫的膨胀率约为500：1。将泡沫覆盖在液化天然气表面，由于热量增加，会使液化天然气的气化率增大，气化后的液化天然气蒸气穿过泡沫，温度升高，向上飘浮。这样，液化天然气蒸气就像烟雾一样向上浮而不会沿着地面扩散，从而大大减少扩散区。
2.3.3防过度振动装置
在储运的过程中，难免出现液化天然气容器的振动现象，比如槽车运输时的路况、管道输送时的地震、液化天然气舶船运输时的风浪等影响因素，都会对装置产生影响。因此，在液化天然气的储运过程中，对装置采用一些防振动措施。
结论：
由于液化天然气技术在社会生产活动中得到广泛使用，选择合适的且先进的生产工艺就尤为重要，根据不同的气源或实际生产条件选择对应生产工艺，及能保证平稳生产同时起到较好的成本控制;同时储存运输过程中具有易燃、易爆、低温等特性，其储运就变得非常的重要，稍有差池，就会发生事故，造成巨大的损失。工作人员应该对液化天然气储运的每一个步骤进行严格监测，确保不会出现问题，使液化天然气储运变得更加安全。
参考文献
[1]陈秉寅.液化天然气（LNG）储运的安全技术及管理措施[J].中国石油和化工标准与质量，2013，23（11）：194-194.
关键词：天然气;液化工艺;储运安全性
纵观近些年我国对于天然气的应用状况，液化天然气的应用范围最为广泛。为了更加有效地保障天然气在液化、储存、运输以及日常使用过程中的安全，对于天然气液化工艺和储运安全性的研究不容忽视。优化天然气液化工艺技术，能够大大减少天然气储存体积，提升运输效率。因此，相关专业技术人员应当积极创新和实践，提升天然气的液化工艺水平，同时要加强对于保障天然气储运安全的策略的研究，从而大幅度提升天然气的应用便利性和安全性。
1天然气液化的工艺技术
1.1天然气的级联式液化工艺技术
级联式液化工艺也是天然气液化工艺中应用时间比较早的工艺技术，级联式液化工艺中的级联式制冷循环在液化工艺的应用过程中比较典型，级联式制冷循环有三个相互串联的制冷系统组成，三个制冷系统应用的制冷剂主要有甲烷、乙烷、丙烷三种。在三个制冷系统串联而成的制冷循环中，还配套有压缩机组。在天然气的液化加工工艺应用过程中，级联式制冷循环中的冷却器装置需要完成冷却、冷凝、液化、过冷的工序流程，最后通过对天然气液化进行降压处理得到低温常压条件下能够安全、高效进行储存、运输液化天然气。
天然气的级联式液化工艺技术经过长期的实践和应用过程，该工艺技术得到了大幅度的提升，应用过程的稳定性越来越高，各个制冷系统之间的相互影响和应用过程中的能源消耗逐渐变小。但是随着天然气在国民日常生活中的应用需求的不断增加，级联式液化工艺技术的复杂性需要更高的设备成本以及维护成本的投入。
1.2天然气的混合制冷流程工艺技术
天然气的混合制冷流程工艺技术是在级联式液化工艺技术的基础上发展进化而来的，因此该工艺技术与级联式液化工艺技术在原理上既有相似之处也有优化的方面。当前阶段，天然气领域对于混合制冷流程液化工艺的应用，一般是通过以碳氢化合物为主的多种混合制冷剂的组合，满足级联式液化工艺技术中三个相互关联的制冷系统的代替作用。
天然气的混合制冷流程工艺技术的原理，主要是根据需要液化加工的天然气的成分和压力选择相对应的制冷剂成份，通过制冷剂进行压缩、分离、冷凝和蒸發，从而得到不同温度状态下的冷量，为天然气的冷却和液化工序打下良好的基础。应用混合制冷流程进行天然气的液化加工，制冷剂配制难度较高，需要更加复杂的数据计算流程。
1.3天然气的膨胀机液化流程工艺技术
现阶段，膨胀机液化流程是国内天然气相关企业使用比较广泛的液化处理技术。膨胀机液化流程通过膨胀机降温来对天然气进行处理，从而使得天然气被液化。当前阶段，膨胀机制冷循环主要应用直接对天然气膨胀制冷、通过甲烷与氮气混合进行天然气膨胀制冷、利用氮气膨胀制冷三种主要的加工工艺。
1.4天然气的高压射流液化工艺技术
在天然气的液化加工工艺中，高压射流液化技术是通过对天然气加压到20兆帕，然后利用循环水使得天然气温度降到40摄氏度，对于循环未冷液化天然气，在T0-1板式换热器换热到0摄氏度左右，制冷剂预冷机组将天然气预冷到-38摄氏度，通过T0-2与循环未液化天然气换热到-67摄氏度，随后进行节流降温，剩余三分之二的未液化天然气经过换热，进入原料气压缩机压缩，被映射器再次液化，从而得到液化天然气产品。
在天然气的混合制冷流程工艺技术的应用过程中，相比级联式液化工艺技术，混合制冷流程应用到的设备数量大大减少，成本有效减少，同时混合制冷流程的应用能够使得天然气得到一定的混合制冷剂作为补充。但是在混合制冷流程的应用过程中，能源消耗较大，相比级联式液化工艺技术的应用过程，能源消耗高出百分之十五。在原料气压和甲烷含量较高的天然气液化过程中，应用直接对天然气膨胀制冷的工艺进行液化，这种工艺技术涉及到的相关设备较少，工艺操作过程简单，成本低廉。高压射流液化技术能耗高，投资大，得到的产品市场比较有限。
2 提高天然气储运安全性的具体对策
2.1液化天然气储运的准备工作
为了更好地保障天然气储运过程中的安全，首先应当做好液化天然气储运的准备工作。一方面，液化天然气要应用高强度、低温韧性、抗裂纹能力较强的钢材料来制作大容量储存罐，同时为了让储存设施达到更好的性能，还需要用到铝合金、镍钢等材料。另一方面，液化天然气的储存过程中，需要在储存罐中留有一定的空间，将罐内压力保持在可控的水平范围内，不能出现压力过高或者过低的状况。除此之外，对于液化天然气罐，需要加设真空安全装置来验证罐内真空状况。
2.2 液化天然气储运过程中防止翻滚的策略
在液化天然气储运过程中，除了要保证液化气罐的充装和储存安全，运输过程的安全保障同样不容忽视。为了保障液化天然气的运输安全，对于运输过程中储运罐的层化和翻滚问题需要提前做好应对措施。在防止液化气罐在储运过程中翻滚，主要有以下几个策略：
其一，严格控制气源比例，对罐内温度实时监控，避免罐内液化气出现分层。在具体操作中，要尽可能地使用同一气田中的天然气，从而更好地实现对于成分的控制。在每次进料之前，工作人员需要对于对构成天然气的温度、成份之间的相容性等进行分析，从而采取恰当的手段避免分层现象的出现。当密度差较大的情况下，应当及时停止进料。
其二，储运罐内液位需要和设计标准保持一致。因此，相关工作人员要在天然气罐设置报警装置，从而实现对于运输、进料过程的控制。
2.3安全技术措施
2.3.1 安装监测系统
利用当前先进的技术，安装液化天然气监测系统，例如温度监测、压力监测、液位监测等，并设置报警系统，一旦各项指标不符合标准就发出警报，以此来提醒工作人员来进行检查维修，这种自动化监测系统能够最快的发现问题，并能够及时的发出警报，相比于工作人员监测，这种监测方式更加方便、快速、安全。
2.3.2 泡沫控制蒸气扩散及辐射系统
泡沫迅速膨胀，在液化天然气泄漏时可阻止液化天然气可燃蒸气的迅速扩散，并且在蒸气遇到火源着火后，可减少辐射量，泡沫的膨胀率约为500：1。将泡沫覆盖在液化天然气表面，由于热量增加，会使液化天然气的气化率增大，气化后的液化天然气蒸气穿过泡沫，温度升高，向上飘浮。这样，液化天然气蒸气就像烟雾一样向上浮而不会沿着地面扩散，从而大大减少扩散区。
2.3.3防过度振动装置
在储运的过程中，难免出现液化天然气容器的振动现象，比如槽车运输时的路况、管道输送时的地震、液化天然气舶船运输时的风浪等影响因素，都会对装置产生影响。因此，在液化天然气的储运过程中，对装置采用一些防振动措施。
结论：
由于液化天然气技术在社会生产活动中得到广泛使用，选择合适的且先进的生产工艺就尤为重要，根据不同的气源或实际生产条件选择对应生产工艺，及能保证平稳生产同时起到较好的成本控制;同时储存运输过程中具有易燃、易爆、低温等特性，其储运就变得非常的重要，稍有差池，就会发生事故，造成巨大的损失。工作人员应该对液化天然气储运的每一个步骤进行严格监测，确保不会出现问题，使液化天然气储运变得更加安全。
参考文献
[1]陈秉寅.液化天然气（LNG）储运的安全技术及管理措施[J].中国石油和化工标准与质量，2013，23（11）：194-194.