液化天然气 LNG工厂安全管理探讨

液化天然气 LNG工厂安全管理探讨

李 玲 1 李海强 2

昆仑能源青海有限公司 青海格尔木 810699

1. 青海油田公司格尔木炼油厂 青海格尔木 810699

摘要：近年来，由于我国工业生产的需要，对天然气的开发程度越来越大，我国天然气资源的储备量也随之越变越少，同时由于天然气是一种新型的清洁能源，全世界各国都在渴求和研究天然气，因此我国使用天然气大多数情况下还是只能依靠我国自身的天然气资源储量。然而，在天然气的使用过程中，常存在不规范的使用方式，这严重降低了天然气的使用效率和质量，同时也存在着安全隐患。本文首先分析了LNG的基本特性，然后对LNG工厂的安全技术措施以及LNG工厂的安全管理措施进行分析，以期能够为液化天然气LNG工厂的安全管理方面提供可供参考的建议。

关键词：天然气；工厂安全；管理办法

前言

天然气是一种可燃气体，作为日常生活和工业发展的燃料来说都是非常好的选择。近年来，由于世界范围内环境污染程度加剧，导致臭氧层遭到破坏，全球气候变化不规律，因此我国开始鼓励和大面积推广使用天然气作为燃料，因其的清洁性来减少大气污染，改善环境。然而，天然气作为一种易燃易爆的气体，如果没有正确使用和管理天然气的存放，引发的后果是非常严重的，会带来大量的经济损失和危及人民的生命财产安全。所以一定要加强对天然气资源的管理，保证在安全的情况下利用天然气，规避危险事故发生。

1、LNG的特性

甲烷作为LNG最为主要的构成成分，而乙烷、丙烷等物质作为其次要的组成成分。由于生产工艺与原组件方面存在着不同，所以说，不同的LNG工厂所生产出来的天然气也具有不同的构成成分。对于甲烷的相关规定中最为标准的是欧洲标准EN1160中所规定的，需要LNG中的甲烷含量超过四分之三，氮含量应该少于5%；实际生产过程中成品ＬNＧ的甲烷含量要高于97%。

1.1燃烧特性

LNG与天然气的燃烧特性基本相同，但是液化天然气的燃烧速度比较慢，一般在每秒钟0.3ｒｎ，通常情况下，LNG与蒸汽发生爆炸的因素不包括燃烧。LNG气化后爆炸极限为5%－15%，火焰也会飘散到一些有氧气的地方。天然气中由于一些在云团游离的不具备高速燃烧的条件，所以说燃烧爆炸的可能性较小，压力小于5千帕的时候就不会引起爆炸，但是由于周边的空间存在较多的限制性因素，使得云团内部的压力比较高，LNG蒸汽遇到空气混合物就会上升至爆炸的极限，继而发生爆炸，严重的会造成更为严重的后果。

1.2低温性能

LNG的存储条件必须是低温常压，与此同时，还需要将饱和蒸气压控制在大气温正常压力的情况下。通常情况下，在常压状态中的LNG，一般沸点都是在零下162摄氏度，并且LNG储存、运输以及使用的条件都必须要满足低温的状态。在LNG系统所特有的低温状态之下，需要注意输送管道的低温断裂与收缩，同时还要注重泄露与扩散事件的发生。

1.3滚腾特性

当一个存储罐之中存有较多的不同组分的超低温液体的时候，会产生蒸发与吸热的现象，并且在此作用之下会有不同密度的液体产生，通常情况下，液体会出现层化现象，也就是分为上下两层。当两层的液体密度与平衡点更为接近的时候，极有可能形成上下对流的状况，并且会产生较多的气体，这就是所谓的滚腾现象。其中的危害在于能够使罐内的压力不断地增长，造成设备的损坏，与此同时极有可能会带来爆炸后果。

2、LNG液化工厂的潜在危险性

LNG的定义:所谓LNG即为液化天然气的简称，也就是当温度非常低，低至－162℃时，气态的天燃气将会出现液化，形成液化天然气，其体积会急剧的缩小，基本上是同等质量的气态天然气体积的1/600，使得运输以及存储都非常的方便。在进行存储的过程中，虽然是低温以及气化的一个存储方式，但是其在应用的过程中还是与管输天然气一样，是常温气态的一个应用，这就使得其存在一定的安全性。

低温的危险性:当其出现泄漏时会使得周围的温度急剧的下降，进而会使周围的水蒸气出现一定的凝结，导致雾团的形成，LNG的温度极低，使得相关的设备非常的脆弱，极有可能出现预冷的断裂，使得设备受到损坏，同时也可能对操作者构成危害。

BOG的危险性:外界能量的传入能够使得LNG出现蒸发，进而能够形成蒸发气体。所以在进行存储的过程中，要求存储罐的蒸发率极低，同时要对其安全性给予一定的保障。否则，出现的大量蒸发气体会对储罐造成危害。

火灾的危险性:在空气中，当天然气有5%～15%的含量，遭遇到明火时就可能会发生爆燃。所以，必须禁止氧化剂以及点火源和可燃物同时存在。

3、LNG工厂的安全管理措施

3.1技术方面

(1)生产工艺的设计以及相关的标准。在生产的过程中，LNG的安全是工厂设备安全稳定运行的一个非常重要的前提，因此，在设计的过程中必须要遵循相关的标准进行安全设计。

(2)分布控制系统。对分布控制系统来说，其主要是对LNG装置的温度、压力、液位、流量和转速来进行控制，在出现异常的信息时能够给予报警的提示，能够进行数据的传输以及生产的控制等，使得生产能够稳定顺利的完成。

(3)紧急关闭系统。对紧急关闭系统来说，其主要在LNG装置有紧急的情况出现时会自动的开启，主要实现对相关设备的隔离以及关断，对那些可能维持或者是增加灾情的设备进行关断。

(4)火灾和泄漏探测报警系统。在天然气生产设备出现燃烧时，其能够对可燃气体的浓度进行相应的检测，当浓度过大，有可能导致爆炸的风险出现时就会发出声光报警，这样人们就能够及时的采取措施来对风险进行规避。

(5)消防水系统。消防给水系统的组成主要包括消防水罐、消防水炮、消防泵房、消防管道和消火拴。主要用来灭火以及冷却储罐等，对未燃烧的泄漏物进行控制。不仅如此，消防水的分配以及供应系统的设计要在使用的过程中满足所有固定消防系统，这样才能在发生危害时及时处理。

3.2管理方面

(1)做好安全管理机构和人员的设置工作

LNG工厂中需要设置较为安全的管理机构，同时也要配置安全主管与安全员的岗位，并且做到职责统一，既有权利又有责任。相关的人员需要及定期对现场进行检查，并且要及时的发现问题，做好处理工作。与此同时，工厂也需要设置完善的安全管理制度，以此来保障现场的安全管理。

(2)完善安全管理制度

LNG工厂在安全管理制度方面应该涵盖两个方面，首先是国家与地方级别的法律法规，其次是企业自制的安全管理制度。严格按照国家法律法规、标准规范，结合自身生产工艺、作业任务特点、安全风险因素与职业病防护要求等方面出发，修订出齐全、适用、全面的安全生产管理制度、操作规程和生产安全事故应急预案，文字描述要尽量准确且通俗易懂，便于从业人员理解掌握并落实执行。

(3)建立健全双重预防机制

建立管控与治理的双重预防机制，通过安全风险分级管控和隐患排查治理的方式来对存在的可能引起较大事故的隐患进行排查。安全风险分级管控是隐患排查治理的前提和基础，通过辨识液化天然气工厂所有工艺流程、设备设施和作业场所的风险点，划分风险等级，制定安全风险分级管控措施，从源头上消除、降低或控制相关风险，进一步的减少事故的发生几率以及可能造成的严重后果。

结语

在我国，LNG 工厂发展还是一个初级的阶段，尤其是很多的法律法规还没有真正的颁布，在设计以及建设的过程中可能会存在一定的安全隐患。作为一个资深的工作者，在进行工作的过程中一定要有安全意识，要积极的进行定期培训，只有这样才能够保证LNG 工厂的安全运行，才能使得人的生命以及财产安全得到保障。

参考文献：

[1]浅谈液化天然气(LNG)工厂的安全管理[J].肖达敏.科技风.2015(13)

[2]全球液化天然气市场分析[J].许树盛.中国石油和化工标准与质量.2019(20)

[3]液化天然气工厂操作仿真系统的开发[J].胡德栋,孙子贻.山东化工.2020(03)