LNG气化站技术安全分析

LNG气化站技术安全分析

刘方旭

滨州市环海管道燃气输配有限公司  山东滨州  256600

摘要：液化天然气(LNG)作为一种新型的清洁能源,已经在世界各国的很多领域得到了广泛应用。近年来,随着我国LNG行业的快速发展,大量LNG气化站相继建成并投产运行。但是由于LNG本身存在着低温、易燃、易爆等特性,使LNG气化站运行管理潜在着很多安全事故隐患,如泄漏、火灾、爆炸等。因此,对LNG气化站进行安全评价具有非常重要的现实意义。基于此，本文对LNG气化站技术安全进行了分析。

关键词：LNG；气化站；安全

引言

随着LNG气化站快速发展，在我国很多地区迅速的崛起，大批LNG气化站投入使用。但由于我国LNG进入城镇的燃气行业较晚，安全技术和规范标准相对不够完善，所以，更需要在实践的过程中不断积累经验，提高LNG气化站的管理水平和应用水平，通过掌握工艺原理，深入的挖掘出LNG气化站技术安全要素，从而更好的保障后续生产的安全性。

1 LNG危险性分析

LNG（液化天然气）的主要成分为甲烷，在正常压力范围内，其沸点在-162℃左右，密度大约为424kg/m3，当温度处于-110℃时，LNG的蒸发气体密度要比空气重，气体液体的比例为625：1，爆炸的极限点为5%～15%，燃点为450℃。LNG的潜在危险性主要包括，在低温条件下，可能引发工艺设备的管道脆性断裂，以及受到冷收缩

作用造成损坏，这种情况下将会冻伤操作人员。LNG一旦发生泄漏或者溢出，将会在空气中急速气化，形成的蒸气云团在一定条件下容易发生爆炸事故。LNG在高温条件下，少量的液体将会转化成大量气体，从而使设备或者管道的压力迅速上升，容易引发超压事故。LNG由于有易燃易爆的特性，一旦遇到明火后果不堪设想，如果发生爆炸，在燃烧的过程中会产生大量热辐射，这种辐射将会对设备装置，甚至人员的身体健康造成极大的危害。所以，LNG气化站的潜在危险较高，需要完善的安全技术，设置事故应急预案，预防危险发生的同时，也要做好危险发生后降低损失等工作。

2LNG气化站安全技术分析

2.1LNG的存放工作

①存储罐特点。一般情况下，LNG气化站使用的是压力式的低温存储方式，采用圆筒低温真空粉末绝热存储罐进行LNG的储存，罐体为双层结构，由于使用中会涉及增压和内胆固定等因素，所以一般罐体设计为直立式。存储罐设计温度为-195℃，设计压力为1MPa，其压力在工作状态下为0.3~0.6MPa之间，温度在工作状态下为-140℃左右。日蒸发率是低温存储罐热性能中的重要参数，也就是每天热量从绝热层渗漏到存储罐内胆后，发生气化的液体体积和存储容积的比例，一般情况下这一数值为0.3%以下。针对这一数值和存储罐夹层中间的真空度必须进行定期检测，BOG排放量可以测定日蒸发率，如果发现有明显波动，必须及时查找原因，并予以排除。②存储罐的压力控制技术。存储罐压力控制，是做好LNG防护措施的安全技术之一，罐内压力需要控制在合理范围之内，才能避免发生潜在危险。当外界发生传热或者充入LNG时，发生液体蒸发，则会引发罐内压力过高，如果存储罐向外排放液体或者抽气，罐内压力下降可能产生负压。为防止罐内压力过高，可以采取释放存储罐内气体的方式，降低压力。通过在存储罐管道适当位置设置减气阀，当压力升高到设定数值后，自动减压阀打开，通过释放气体降低压力，达到标准数值后可自动关闭。

2.2预防翻滚安全技术分析

当罐内存储的LNG长时间静止，在灌注新LNG液体后，将会形成2个液相层，上层的密度要小于下层，这时有外界热量进入罐内，表层的液体发生蒸发，两层密度发生变化，上层将热量传递给下层，发生过热现象，当两层液体的密度快速接近时，将会产生强烈混合现象，瞬间蒸发出大量气体，导致罐内压力过高，这也就是翻滚现象的原理。要想有效的预防翻滚现象产生，主要应避免罐内液体发生分层，主要预防手段有，不同成分LNG不需分开存储，使用正确的灌注方式补充LNG液体，选择多孔管冲注和混合喷嘴进行灌注操作。

2.3LNG卸车安全技术分析

LNG液体与环境之间存在很大温差，所以在卸车的过程中，可以通过利用温差作业，节省一部分动力消耗。LNG装载车一般设有液体相和气体相两个不同接口，在进行卸车时，液体相口经过管道，连接到存储罐进液口，气体相口相应的用来回收车内气体。LNG液体进入后，液位随之升高，存储罐内空间发生压缩，导致液体流量下降，直到停止。另外，也挺进入存储罐后会有一定气化，气体压力也会组织液体继续灌入，这两项原因都会为卸载LNG液体造成阻碍，解决这两项问题需要结合卸车技术进行。通过在存储罐上安装自动减压阀和截止阀，可以显著提高液态流量，在卸车结束后关闭。在进入口的存储罐顶部采用喷淋的方式灌入液体，下进液口使用正常结构，在槽车液体温度较低的去年刚开学，使用上进液口灌入，当液体以喷淋的方式灌入时，会穿过罐内的气体空间，吸收罐内气体，使压力下降，从而提高卸车速度。当槽车液体温度较高时，则使用下进液口进行灌入，起到快速降温的效果，避免因液体气化造成压力上升影响卸车速度。在没有温差的情况下两口可任意选择，或同时灌入。

2.4压力过大自动排放安全技术分析

当存储罐或管道温度大于-80℃时，通过加压的方式无法将天然气液化，在温度上升的过程中，存储罐和管道内的压力会急速上升，所以，存储罐及管道都必须保证低温。为有效避免存储罐和管道发生压力过高现象，可以通过在存储罐和管道的阀门之间设置自动排放系统和安全阀的方式，控制压力，避免发生爆炸。在正常状态下，安全阀应保持开启状态，如果压力超过0.65MPa，安全阀会起跳排空，保证存储罐和管道的安全性。当液相管道长时间不被使用的情况下，应将管道排空，保证安全。

2.5报警系统安全技术分析。

报警系统主要分为低温报警装置、可燃气体报警装置和自控系统报警装置。在存储罐上设置2个低温传感器，对罐底温度进行检测。一旦存储罐发生泄漏，LNG液体吸热气化，环境温度会随之下降，检测到温度变化后，警报系统启动。可燃气体警报是采用甲烷气体监控设备，对环境中气体进行检测，从而及时得到泄漏情况警报。自控系统警报装置是通过实施监测工况参数，如果参数出现异常，就会触发警报装置。以上警报系统，都可以起到良好的监督效果，相关人员可以通过警报信息确定发生哪种问题，并及时排出故障。

3事故应急措施

LNG气化站的事故应急措施，可以通过设置整体指挥小组、生产调度小组、抢修队、消防小组、保卫治安队、医疗救护小组、通信联络和物资供应组、疏散人员组等多个部门，在事故发生时，相关部门负责相关事故处理事项，达到良好的事故应急处理效果。如果发生LNG泄漏事故，应尽快找到泄漏原因，并采取相应的事故排除方案，进入事故处理程序，将泄漏点及早堵漏，避免发生火灾或爆炸事件，以控制人员伤亡为主，条件允许的情况下，应迅速转移存储罐。为避免事故发生，以及能够在事故发生后采取有效措施，应对全体工作人员进行定期安全培训，提高管理者事故指挥水平，提高工作人员现场救援能力和自救能力。建立完善的规章制度，例如，值班制、检查制度、例会制度等，并且按照安全规定进行工作，认真值守，在预防事故发生的同时，也能在灾难来临时采取有效的应急措施。

4结束语

综上所述，LNG气化站的安全管理一直都是一项重点工作内容，在实际工作中，相关人员必须提高责任意识，对待工作内容认真细致，一旦发生事故应及时处理，避免更大的事故发生。

参考文献：

[1]王巍巍. 基于S7-400冗余的LNG气化站监控系统的研究[D].天津科技大学,2018.

[2]王书惠,宋学民,张闯.LNG气化站安全仪表系统设计探讨[J].自动化博览,2013,30(08):94-96.