中石大《液化天然气利用技术》第六章 液化天然气的安全技术.pdfVIP

目录  储罐中液化天然气的状态  预防液化天然气溢出的措施  液化天然气溢流的后果  液化天然气的灭火方式  其他危险 LNG的危险  在某些LNG储存设备中，由于LNG组成和密度差异引起分层，导致 LNG突然大量蒸发，压力骤升。若压力超过设备的极限承压能力 时，会造成设备的损坏和LNG泄漏，甚至爆炸。  LNG的储存和操作在低温下进行。因此，一旦发生泄漏，低温会造 成材料性能下降，导致更加严重的事故，并对人体造成严重伤害。  天然气虽然毒性较小，但是其中通常含有体积分数为82 ％～98 ％ 的甲烷，一旦泄漏，会使空气中的氧气体积分数减少，造成人体缺 氧窒息等人身伤亡事故。  空气与天然气的混合物如果处于爆炸范围内，碰到外部火源 （火星、 火焰等）会着火燃烧，甚至爆炸。燃烧产生的热辐射会对人身造成极 大危害。 LNG气化站危险因素分析 储罐中LNG的状态  1971年意大利LNG贮槽发生的翻滚事故 充装18 h后突然发生滚翻。总计3.25 h，排放损失LNG 181.44 t(约相当 3 于20多万m 气态天然气)。S- 1槽的正常状态平均蒸发量为450 kg/h ， 而在紧急排放的1.25 h内排放149t，平均119t ／h，是正常状态的 264倍.  1993年英国LNG贮槽发生的翻滚事故 充装完毕后的第68天，突然发生翻滚事故。翻滚时的排放超过正常排放 量的300倍,因翻滚排入大气的LNG约为150t。 储罐中LNG的状态 一、LNG分层和翻滚的成因 液化天然气是一种多组分混合物，其温度和组分的变 化会引起密度的变化，不同密度的LNG在储存时可能会因 密度差异而发生分层现象。 1、由充装引起的分层和翻滚 2、氮优先蒸发而引起的自动分层和翻滚 储罐中LNG的状态  1、由充装引起的分层 储罐中LNG的状态 储罐中LNG的状态 2、由于氮优先蒸发引起的自发分层  当LNG含氮量较高时，即使初始状态下混合良好，由于 氮的大量存在也会引起液体的自动分层，氮优先蒸发， LNG密度减小。  当LNG含氮量较低时，甲烷蒸发量较大，液体密度变大 回流到贮槽底部。 储罐中LNG的状态 储罐中LNG的状态 LNG贮槽可分为3种基本类型：  基本负荷型出口暂存贮槽 液体在贮槽中贮存时间较短，LNG组分相对稳定，液化 后至贮槽的充注速度较快，LNG含氮量较低。  高峰负荷型贮槽 液体在贮槽中停留的时间较长。  终端装置。 液体在贮槽中停留的时间长短不一，LNG组分变化范围 较大，充满速度或高或低，LNG含氮量高低不等。 储罐中LNG的状态 二、预防LNG分层的方法 在灌装期间使用液化天然气混合装置或采用恰当的灌装程序 可以避免分层。  1、分层的探测与消除 可以通过测量LNG贮槽内垂直方向上的温度和密度来确定是 否存在分层，一般情况下当分层液体之间的温差大于0.2 K ，密度 差大于0. 5kg/m3 时，即认为发生了分层。 为防止分层和涡旋，LNG贮槽内一般都设计了一个专门的搅 拌器，但内部搅拌会引起蒸发量的增加。实践证明，快速输 出部分液体是一种较好的消除分层的方法。 储罐中LNG的状态  2、选择正确的充注方法 根据需装卸的LNG与贮槽中原有的LNG密度的差 异，正确选择充注方法，可有效地防止分层。  使用混合喷嘴进行灌装  利用混合喷嘴再循环  通过多孔管（鹤管）进行罐装  通过注入气体混合 