?1 前 言
自从 LNG (液化天然气)制成以来,由于 LNG 的特殊优势,在世界范围内获得了广泛的应用。上世纪末以来,我国的 LNG 技术研究及应用发展较快,随着中原油田、新疆广汇 LNG 生产工厂的建成投用,国内的 LNG 供气站已有几十个,现在广东、福建 LNG 接收基地项目正在紧锣密鼓的实施,为今后我国 LNG 的较大规模应用打下坚实的供应基础。
由于我国目前还没有相应的 LNG 技术设计、防火规范,对 LNG 某些深层次的技术问题研究不深, LNG 站建成后,如何实施有效地管理和控制,保证 LNG 站的安全运行,成为摆在我们燃气工作者面前的新课题。本文结合淄博 LNG 站的管理实例,谈谈对此问题的看法。
?2 实施 LNG 站安全技术管理的理论依据及基础?
2.1 LNG 的固有特性和潜在的危险性
2.1.1 LNG 的固有特性
LNG 的主要成份为 CH 4 , 常压下沸点在 -162 ℃ 左右,气液比约为 600:1 。其液体密度约 426kg/m 3 ,其时液体密度约 1.5 kg/m 3 。爆炸极限为 5%-15% (积积),燃点约 450 ℃ 等等 。 LNG 项目具有投资少、见效快、供气方式灵活,冷能得用范围宽泛等优点。
2.1.2 LNG 潜在的危险性
LNG 虽是在低温状态下储存、气化,但和管输天然气一样,均为常温气态应用,这就决定了 LNG 潜在的危险性:
??? 1、低温的危险性:
人们通常认为天然气的密度比空气小, LNG 泄漏后可气化身空气飘散,较为安全。但事实远非如此,当 LNG 泄漏后迅速蒸发,然后降至某一固定的蒸发速度。开始蒸发时气气体密度大于空气密度,在地面形成一个流动层,当温度上升约 -110 ℃以上时,蒸气与空气的混合物在温度上升 过各中形成了密度小于空气的“云团”。同时,由于 LNG 泄漏时的温度很低,其周围大气中的水蒸气被冷凝成“雾团”,然后, LNG 再进一步与空气混合过程完全气化。 LNG 的低温危险性还能使相关设备脆性断遇害冷收缩,从而损坏设备和低温灼伤操作者。
??? 2、BOG 的危险性:
虽然 LNG 存在于绝热的储罐中,但外界传入的能量均能引起 LNG 的蒸发,这就是 BOG (蒸发气体)。故要求 LNG 储罐有一个极低的日蒸发率,要求储罐本身设有全理的安全系统放空。否则, BOG 将大大增加,严重者使储罐内温度、压力上升过快,直至储罐破裂。
??? 3、着火的危险性:
天然气在空气中百分含量在 5%-15% (体积 % ),遇明炎炎可产生爆燃。因此,必须防止可烯物、点火源、氧化剂(空气)这三个因素同时存在。
??? 4、翻滚的危险性:
通常,储罐内的 LNG 长期静止将形成两个稳定的液相层,下层密度大于上层密度。当外界热量传入罐内时,两个液相层自发传质和传并相混合,液层表面也开即 时蒸发,下层由于吸收了上层的热量,而处于“过度”状态。当二液相层密度接近时,可在短时间内产生大量气体,使罐内压力急剧上升,这就是翻滚现象。