LNG储运的有关安全问题--鲁雪生.pdfVIP

上海交通大学 鲁雪生 2013‐12‐26 前言 天然气作为一种清洁能源，在一次能源消耗中的比例 增长迅速，成为能源消耗中的主要支柱能源之一。主要来 源如下：  单独存在于地下气田——常规天然气  与石油共存——油田伴生气  吸附在煤炭中——煤层气  吸附于页岩中——页岩气  天然气水合物——可燃冰  生物质发酵产生的气体——沼气  人工天然气——煤制天然气、氢气甲烷化 3 由于天然气密度小（0.75~0.8kg/m ），比空气还要轻 （与空气比较，其相对密度为0.55 ），不便于运输（运输 效率比较低）。把天然气转变成液态（LNG ）进行储运， 实践证明是行之有效的储运方法，半个多世纪的实际应用 得到了验证。LNG 已成为了能源领域里的一个新兴产业。 然而，我国LNG产业链的发展历程较短，最近几年才得到 高速的发展。 由于天然气的燃烧特性，本身就是一种危险品。液化 以后成为液化气体，液化气体也是一种危险品。因此， LNG 既具有可燃气体的潜在危险性又具有低温液化气体的 潜在危险性。 安全问题对于LNG产业至关重要，是LNG产业健康发 展的基本保障。LNG储运是LNG产业链中的重要环节，涉 及面广，接近下游用户，安全问题尤为重要。GB/T 19204- 2003指出：所有与处理LNG有关的人员，不但应熟悉液态 LNG的特性，而且应熟悉其产生气体的特性。 储运LNG的潜在危险，主要源于以下四个方面： 1）天然气的易燃特性 2 ）LNG 的低温特性 3 ）液化气体的膨胀特性 4 ）能量的高度集中 天然气和LNG 的基本特性 ☞气态天然气的燃烧范围 燃料种类 天然气 气油 柴油 燃烧极限（%）体积百分数 5～15 1.4～7.6 0.6～5.5 自燃温度 450 300 230 空气中的最小点火能j10－3 0.285 0.243 0.243 火焰峰值温度 1884 1977 2054 天然气中各组分的燃烧特性 ☞LNG 的低温特性 —常压下的温度：-166℃至-157℃（与组分有关） —液化天然气密度：（430~470 ）kg/m3 —液化天然气不同蒸汽压力下的沸点： —LNG与人体接触可引起低温灼伤。 —LNG低温可使材料物性发生变化，甚至使材料失效。 ☞LNG 的液化气体特性 —液化天然气属于低温的液化气体，特别容易汽化； — 闪蒸特性：LNG压力突然降低时，LNG会大量蒸发 —液/气密度比： ~600倍（体积膨胀率） ☞LNG储运时集中的能量 —装载LNG 的设备能量高度集中 — （35.82~39.75 ）MJ/Nm3气态天然气 —每立方LNG可汽化转变为600的气态天然气 —重大危险源辨识（天然气临界量：50吨） 天然气的其它特性 当空气中的甲烷浓度达到10%时，就会使人感到氧气 不足；达到25-30%时，可使人产生头痛、头晕、注意力不 集中、呼吸和心跳加速、动作障碍等症状；达到30% 以上 时可使人因缺氧而导致昏迷或窒息。 与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟 化氧及其它强氧化剂接触会产生剧烈反应。 LNG储运的危险有害因素 超压的危险 LNG在储存设备（LNG储罐或气瓶）中处于完全封闭的 状态，热传递进入的热量，会使LNG设备内的压力升高，