论文部分内容阅读
摘要：在我国天然气产业发展的过程中，液化天然气储存这一方面始终存在严重问题，因泄漏引发的火灾爆炸给我国造成重大经济损失，同时也对相关工作人员产生一定威胁。本文将根据液化天然气的基本特征及危险性，对液化天然气的安全控制路径进行探索，促进我国天然气产业健康发展。
关键词：大型储罐；液化天然气；安全控制；危险性
在天然气生产过程中，液化天然气的储存工作一直是企业关注的重点问题。随着我国对天然气的开采力度的不断加大，液化天然气储存工作的危险性也在急剧增加。因此，国家应加强对液化天然气的危险性分析并制定安全防护措施，有效保证天然气的储存、运输安全，减少因液化天然气危险性所带来的经济损失，为液化气站的正常运营提供保障，促进我国液化天然气产业可持续发展。
一、 液化天然气的特性
（一）结构组成
液化天然气的主要成分是甲烷，另外还含有少量N2、乙烷和丙烷等物质。由不同工厂生产加工出的液态天然气组成成分会有些许不同，它的构成成分取决于生产工艺和气源组分，根据相关规定，液态天然气中的甲烷含量通常要高于76%。
（二）液化天然气的特性
1 密度
液化天然气的密度通常为430～470kg/m3，甲烷的含量越高，液化天然气的密度就越小；温度越高，密度就越小。液化天然气可通过气体色谱仪对组分进行分析从而计算出密度[1]。
2 温度
液态天然气的沸腾温度取决于组分，通常为-166～-157℃。沸腾温度随蒸汽压力变化梯度为1.25×104℃/Pa，测量方式是使用铂电阻温度计对液态天然气进行测量[2]。
二、液化天然气的危险因素
（一） 泄露
液化天然气与某些化学材料接触后会发生剧烈的化学反应，如易碎、变脆或冷收缩，容易使设备损坏，发生泄漏事件。液化天然气本身并不具有腐蚀性，但是由于储罐本身存在晶间腐蚀、应力腐蚀等缺陷，再加上积水浸泡，导致储罐金属外壳等部位与土壤接触后产生电解，使储罐表面遭到大面积腐蚀，最终导致液化天然气泄露。
（二）火灾爆炸
1 储存设备发生爆炸
液态天然一旦从储存设备中泄露，大部分会泄露到地面，只有一小部分会气化变成蒸汽，与周围空气进行混合产生冷蒸汽雾，在空气中遇冷凝固成白烟，经过稀释受热后与空气形成爆炸性混合物，遇火即燃，从而引发爆炸。
2 液化天然气液池易引发火灾
液化天然气在静止或流动时也极容易引发火灾，当液化天然气发生泄漏时，会在地面形成一种液流，若缺乏围栏等设施，会持续向周围地面扩散，遇到明火立即燃烧，从而引发火灾。
（三） 翻滚
翻滚液化天然气储存过程中极有可能出现在一种事故现象，具有极高的危险性。翻滚现象是指在储罐内，两层密度不同的液化天然气迅速上下翻动混合产生的大量气化现象，使罐内压力急剧加强，如不及时对气体进行安全排放，很容易对储罐产生机械损伤，严重时则会引发泄露事故。
（四）冷爆炸
液化天然气发生泄漏后，一旦遇到水就会与水产生非常高的热传递，导致液化天然气剧烈沸腾爆炸，因此应定期排放液池中的积水，避免危险事故发生。
（五）窒息事故
液化天然气其中含有少量氮气，因此，在发生气体泄漏时应避免吸入因液化产生的天然气气体。若没有迅速脱离，很容易使人窒息威胁生命安全。
三、保证大型储罐液化天然气安全的有效措施
（一）保证罐内压力测量工作
罐内气压上升主要是由于液化天然气蒸发导致的，此外储存罐充装满液化天然气时置换出的气体也容易使储罐内压力升高。当罐内压力过高时，首先应除去液化装置，停止连锁进液及泵回流，通过BOG管道旁路集中放散，使安全阀起跳，将多余气体排放到大气。当罐内气压过低时，应先停止连锁外输，同时依次向罐内补充天然气、氮气和空气。
（二）保证罐内液位测量工作
差压液位计和电容液位计是液化天然气储罐中常设有的设备，通过数模转换显示液位信号。为防止出现罐内液压不稳的情况，应同时使用两台液位计测量及液位变送器信号输送，有效监事或避免液位异常现象。
（三）对温度进行测量
储罐多个部位设置温度测量设施，能够精确的对储罐内各部位温度进行测量，满足能够灵活调节的生产操作需求。这些通过测量得出的温度信息可用于控制运输期间储罐冷却速度和温度。
（四）避免低温产生的麻痹现象
在没有健全的保护设施情况下，人在低温状态下持续工作容易产生麻醉现象。人的身体机能和智力会随着待续低温空气急剧下降，从而引发心力衰竭，若未得到及时医治会导致死亡。受到低温影响的人，应迅速撤离低温区域同时采用热水浴帮助人体恢复体温。
四、安全防护工作
（一）紧急冻伤处理
在发生冻伤事故时，首先应用等大量的温水冲洗冻伤皮肤，不可直接使用热水或加热设备进行治疗，及时将伤患移送到温暖的地方，并及时送到医院进行救治。
（二）对可燃气体进行检测
在白天，可通过目测辨认蒸汽云团。在夜间，工厂应配备大型可燃气体探测器和传感器，将相关器械置于容易发生泄漏的地点。当空气中的蒸汽浓度达到20%时，传感器会通过警报传达到控制室，这样相关的工作人员就能及时采取行动，对泄漏事件进行处理。
（三）对人身安全进行保护
在需要接触大量低温气体或低温液体时，必须佩戴皮革手套及安全防护面具，身着无带长裤、长袖衣物及高筒靴。缺氧状态下，须携带氧气瓶等装置。保证面罩质量，在低温状态下不会受到伤害，防止低温液体迸溅导致皮肤冻伤。
（四）启用事故切断系统
应全面启动事故切断系统，在事故切断运行时，相关设备LNG、易燃液体的来源会被自动切断。因此事故切断系统在正常运行状态时，失效的可能性较小。
（五）控制气化蒸汽扩散
在液化天然气泄露时，可使用泡沫阻止气体的进一步扩散，同时遇到火苗发生火灾时，可有效减少辐射量。将泡沫覆盖在液池表面，由于热量的增加，会加大液化天然气的气化概率，使液化蒸汽穿过泡沫漂浮至高空，减少液化天然气的扩散区域。
（六） 合理设计安全装置
对液化天然气装置进行科学合理的设计，遵循相關条例中的标准及规范进行设计，保证液化天然气装置能够正常运行。
结束语：
大型储罐液态天然气的泄露，会引发火灾爆炸等灾难性事故，因此，要设计科学合理的液态天然气安全控制方案，保证低温储罐的安全。天然气是一种新型的高效、清洁能源，随着国家逐渐加大对新型能源开发力度，天然气的市场占有率也越来越高，同时市场对天然气储罐的需求量也逐渐增加，因此要充分保证天然气储罐区的安全，避免造成重大经济损失。
参考文献：
[1] 彭桂敏.大型储罐液化天然气（LNG）危险性分析及安全控制措施[J].广东化工，2016，43（8）：105-106.
[2] 朱静迪.关于液化天然气的危险性与安全防护[J].中国石油石化，2016（14）：24-24.
[3] 李贵轶.液化天然气存在的危险性及安全防护技术分析[J].城市建设理论研究（电子版），2013（15）.
[4] 杨睿.液化天然气存在的危险性分析与安全防护方案研究[J].化工管理，2015（24）：57.
[5] 武卫领.浅析液化天然气（LNG）危险性及其泄漏火灾事故的处置方法[J].地球，2016（10）：427-427.
关键词：大型储罐；液化天然气；安全控制；危险性
在天然气生产过程中，液化天然气的储存工作一直是企业关注的重点问题。随着我国对天然气的开采力度的不断加大，液化天然气储存工作的危险性也在急剧增加。因此，国家应加强对液化天然气的危险性分析并制定安全防护措施，有效保证天然气的储存、运输安全，减少因液化天然气危险性所带来的经济损失，为液化气站的正常运营提供保障，促进我国液化天然气产业可持续发展。
一、 液化天然气的特性
（一）结构组成
液化天然气的主要成分是甲烷，另外还含有少量N2、乙烷和丙烷等物质。由不同工厂生产加工出的液态天然气组成成分会有些许不同，它的构成成分取决于生产工艺和气源组分，根据相关规定，液态天然气中的甲烷含量通常要高于76%。
（二）液化天然气的特性
1 密度
液化天然气的密度通常为430～470kg/m3，甲烷的含量越高，液化天然气的密度就越小；温度越高，密度就越小。液化天然气可通过气体色谱仪对组分进行分析从而计算出密度[1]。
2 温度
液态天然气的沸腾温度取决于组分，通常为-166～-157℃。沸腾温度随蒸汽压力变化梯度为1.25×104℃/Pa，测量方式是使用铂电阻温度计对液态天然气进行测量[2]。
二、液化天然气的危险因素
（一） 泄露
液化天然气与某些化学材料接触后会发生剧烈的化学反应，如易碎、变脆或冷收缩，容易使设备损坏，发生泄漏事件。液化天然气本身并不具有腐蚀性，但是由于储罐本身存在晶间腐蚀、应力腐蚀等缺陷，再加上积水浸泡，导致储罐金属外壳等部位与土壤接触后产生电解，使储罐表面遭到大面积腐蚀，最终导致液化天然气泄露。
（二）火灾爆炸
1 储存设备发生爆炸
液态天然一旦从储存设备中泄露，大部分会泄露到地面，只有一小部分会气化变成蒸汽，与周围空气进行混合产生冷蒸汽雾，在空气中遇冷凝固成白烟，经过稀释受热后与空气形成爆炸性混合物，遇火即燃，从而引发爆炸。
2 液化天然气液池易引发火灾
液化天然气在静止或流动时也极容易引发火灾，当液化天然气发生泄漏时，会在地面形成一种液流，若缺乏围栏等设施，会持续向周围地面扩散，遇到明火立即燃烧，从而引发火灾。
（三） 翻滚
翻滚液化天然气储存过程中极有可能出现在一种事故现象，具有极高的危险性。翻滚现象是指在储罐内，两层密度不同的液化天然气迅速上下翻动混合产生的大量气化现象，使罐内压力急剧加强，如不及时对气体进行安全排放，很容易对储罐产生机械损伤，严重时则会引发泄露事故。
（四）冷爆炸
液化天然气发生泄漏后，一旦遇到水就会与水产生非常高的热传递，导致液化天然气剧烈沸腾爆炸，因此应定期排放液池中的积水，避免危险事故发生。
（五）窒息事故
液化天然气其中含有少量氮气，因此，在发生气体泄漏时应避免吸入因液化产生的天然气气体。若没有迅速脱离，很容易使人窒息威胁生命安全。
三、保证大型储罐液化天然气安全的有效措施
（一）保证罐内压力测量工作
罐内气压上升主要是由于液化天然气蒸发导致的，此外储存罐充装满液化天然气时置换出的气体也容易使储罐内压力升高。当罐内压力过高时，首先应除去液化装置，停止连锁进液及泵回流，通过BOG管道旁路集中放散，使安全阀起跳，将多余气体排放到大气。当罐内气压过低时，应先停止连锁外输，同时依次向罐内补充天然气、氮气和空气。
（二）保证罐内液位测量工作
差压液位计和电容液位计是液化天然气储罐中常设有的设备，通过数模转换显示液位信号。为防止出现罐内液压不稳的情况，应同时使用两台液位计测量及液位变送器信号输送，有效监事或避免液位异常现象。
（三）对温度进行测量
储罐多个部位设置温度测量设施，能够精确的对储罐内各部位温度进行测量，满足能够灵活调节的生产操作需求。这些通过测量得出的温度信息可用于控制运输期间储罐冷却速度和温度。
（四）避免低温产生的麻痹现象
在没有健全的保护设施情况下，人在低温状态下持续工作容易产生麻醉现象。人的身体机能和智力会随着待续低温空气急剧下降，从而引发心力衰竭，若未得到及时医治会导致死亡。受到低温影响的人，应迅速撤离低温区域同时采用热水浴帮助人体恢复体温。
四、安全防护工作
（一）紧急冻伤处理
在发生冻伤事故时，首先应用等大量的温水冲洗冻伤皮肤，不可直接使用热水或加热设备进行治疗，及时将伤患移送到温暖的地方，并及时送到医院进行救治。
（二）对可燃气体进行检测
在白天，可通过目测辨认蒸汽云团。在夜间，工厂应配备大型可燃气体探测器和传感器，将相关器械置于容易发生泄漏的地点。当空气中的蒸汽浓度达到20%时，传感器会通过警报传达到控制室，这样相关的工作人员就能及时采取行动，对泄漏事件进行处理。
（三）对人身安全进行保护
在需要接触大量低温气体或低温液体时，必须佩戴皮革手套及安全防护面具，身着无带长裤、长袖衣物及高筒靴。缺氧状态下，须携带氧气瓶等装置。保证面罩质量，在低温状态下不会受到伤害，防止低温液体迸溅导致皮肤冻伤。
（四）启用事故切断系统
应全面启动事故切断系统，在事故切断运行时，相关设备LNG、易燃液体的来源会被自动切断。因此事故切断系统在正常运行状态时，失效的可能性较小。
（五）控制气化蒸汽扩散
在液化天然气泄露时，可使用泡沫阻止气体的进一步扩散，同时遇到火苗发生火灾时，可有效减少辐射量。将泡沫覆盖在液池表面，由于热量的增加，会加大液化天然气的气化概率，使液化蒸汽穿过泡沫漂浮至高空，减少液化天然气的扩散区域。
（六） 合理设计安全装置
对液化天然气装置进行科学合理的设计，遵循相關条例中的标准及规范进行设计，保证液化天然气装置能够正常运行。
结束语：
大型储罐液态天然气的泄露，会引发火灾爆炸等灾难性事故，因此，要设计科学合理的液态天然气安全控制方案，保证低温储罐的安全。天然气是一种新型的高效、清洁能源，随着国家逐渐加大对新型能源开发力度，天然气的市场占有率也越来越高，同时市场对天然气储罐的需求量也逐渐增加，因此要充分保证天然气储罐区的安全，避免造成重大经济损失。
参考文献：
[1] 彭桂敏.大型储罐液化天然气（LNG）危险性分析及安全控制措施[J].广东化工，2016，43（8）：105-106.
[2] 朱静迪.关于液化天然气的危险性与安全防护[J].中国石油石化，2016（14）：24-24.
[3] 李贵轶.液化天然气存在的危险性及安全防护技术分析[J].城市建设理论研究（电子版），2013（15）.
[4] 杨睿.液化天然气存在的危险性分析与安全防护方案研究[J].化工管理，2015（24）：57.
[5] 武卫领.浅析液化天然气（LNG）危险性及其泄漏火灾事故的处置方法[J].地球，2016（10）：427-427.