液化天然气的危险性与安全防护

2024-06-10

液化天然气的危险性与安全防护(精选6篇)

液化天然气的危险性与安全防护 篇1

液化天然气的危险性与安全防护

LNG(液化天然气)是将天然气净化深冷液化而成的体,它是一种清洁、优质燃料。LNG的体积约为其气态体积的1/600,故液化了的天然气更有利于远距离运输、储存,使天然气的应用方式更灵活、范围更广。

LNG从6O年代开始商业化至今已有3O多年的历史,随着天然气液化技术不断进步,液化成本比2O年前降低了5O,大大增加了LNG与其他能源的竞争力,LNG成为了当今世界能源供应增长速度最快的领域。国内LNG产业起步于上世纪9O年代末,先后有上海LNG调峰站、中原油田LNG工厂投产一批与中原LNG相配套的LNG应用工程也相继投入运行。而一批规模更大的LNG工厂和广东、福建青岛等进口LNG接受终端也正在紧锣密鼓地筹建中。新疆广汇150X 10 m。/d的LNG工厂在2004年即将投产。可以预见,未来数年内,LNG将广泛应用于工业和民用的各个领域。1.LNG的基本特性(1)组成

LNG主要成分为甲烷,另外还含有少量的乙烷、丙烷、N 及其他天然气中通常含有的物质。不同工厂生产的LNG具有不同的组分,主要取决于生产工艺和气源组分,按照欧洲标准EN1160的规定,LNG的甲烷含量应高于75,氮含量应低于5。尽管LNG的主要组成是甲烷,但不能认为LN等同于纯甲烷,对它的特性的分析和判断,在工程实践中大都要用气体处理软件(工艺包)进行计算,以得出符合实际的结果。常用的计算软件有HYSIM 和PROCESS11等。(2)LNG的特性

密度:LNG的密度取决于其组分,通常为43O~470 kg/m。,甲烷含量越高,密度越小;密度还是液体温度的函数,温度越高,密度越小,变化的梯度为1.35 kg/m。〃℃。LNG的密度可直接测量,但一般都通过气体色谱仪分析的组分结果计算出密度,该方法可参见ISO 6578。温度:LNG的沸腾温度也取决于其组分,在大气压力下通常为⋯166 157℃,在一般资料上介绍的162.15℃是指纯甲烷的沸腾温度。沸腾温度随蒸气压力的变化梯度为1.25 X 10 ℃/Pa,LNG的温度常用铜/铜镍热电偶或铂电阻温度计进行测量。LNG的蒸发:LNG贮存在绝热储罐中,任何热量渗漏到罐中,都会导致一定量的液体气化为气体,这种气体就叫做蒸发气。蒸发气的组成取决于液体的组成,一般地,LNG蒸发气含有2O 的N,8O的甲烷及微量的乙烷,蒸发气中N 的含量可达到LNG中N 含量的2O倍。对于纯甲烷而言,低于一113~C的蒸发气密度比空气重,对于含有2O 氮的甲烷而言,低于一8O℃的蒸发气密度比空气重。LNG的溢出与扩散:LNG倾倒至地面上时,最初会猛烈沸腾蒸发,然后蒸发率将迅速衰减至一个固定值,蒸发气体沿地面形成一个层流,从环境中吸收热量逐渐上升和扩散,同时将周围的环境空气冷却至露点以下,形成一个可见的云团,可作为蒸发气体移动方向的指南,也可作为气体空气混合物可燃性的指示。蒸气云团扩散是一个复杂的问题,通常采用EVANUM 和EOLE模型来计算蒸气云团扩散的安全距离。LNG的燃烧与爆炸:LNG具有天然气的易燃易爆特性,在一162℃ 的低温条件下,其燃烧范围为6%~13%(体积百分比);LNG着火温度随组分的变化而变化,重烃含量的增加使着火温度降低,纯甲烷着火温度为650℃。熟悉理解LNG的基本特性,有利于正确认识来自LNG的危险和进行人身安全防护。2.来自LNG的危险性(1)LNG的储存

危险与LNG处于沸腾(或接近于沸腾)状态有关。在LNG贮槽中,LNG处于沸腾状态,在LNG工厂的一些管道及液化工段末端,它接近于沸腾状态,外来的热量传人会导致气化使压力超高,致使安全阀打开或造成更大的破坏。翻滚:由于贮槽中LNG不同的组成和密度引起分层,两层之间进行传质和传热,最终完成混合,同时在液层表面进行蒸发。此蒸发过程吸收上层液体的热量使下层液体处于过热状态。当两层液体的密度接近相等时就会突然迅速混合而在短时间内产生大量气体,使储罐内压力急剧上升,甚至顶开安全阀。为避免这种危险,应采取特殊处理的方法: ①轻LNG从槽底进料,或重LNG从槽顶进料,或两者结合使用;②在槽内安装一自动密度仪以检测不同密度的层; ③ 用槽内泵使液体从底至顶循环;

④ 保持LNG的含氮量低于1%,并且密切监测气化速率。(2)低温冻伤

由于LNG是一162℃的深冷液体,皮肤直接与低温物体表面接触会产生严重的伤害。直接接触时,皮肤表面的潮气会凝结,并粘在低温物体表面上。皮肤及皮肤以下组织冻结,很容易撕裂,并留下伤口。粘接后,可用加热的方法使皮肉解冻,然后再揭开。这时如硬将皮肤从低温表面撕开,就会将这部分皮肤撕裂,所以当戴湿手套工作时应特别注意。低温液体黏度较低,它们会比其他液体(如水)更快地渗进纺织物或其他多孔的衣料里去。在处理与低温液体或蒸汽相接触或接触过的任何东西时,都应戴上无吸收性的手套(PVC或皮革制成),手套应宽松,这样如发生液体溅到手套上或渗入手套里面时,就可容易地将手套脱下。如有可能发生激烈的喷射或飞溅,应使用面罩或护目镜来保护眼睛。(3)LNG的泄露

由于低温操作,金属部件会出现明显的收缩,在管道系统的任何部位尤其是焊缝、阀门、法兰、管件、密封及裂缝处,都可能出现泄漏和沸腾蒸发,如果不及时封闭这些蒸气,它就会逐渐上浮,且扩散较远,容易遇到潜在的火源,十分危险。可以采用围堰和天然屏障对比空气重的低温蒸气进行拦截。(4)低温麻醉

没有充分保护措施,人在低于1o℃ 下待久后,就会有低温麻醉的危险产生,随着体温下降生理功能和智力活动都下降,心脏功能衰竭,进一步下降会致死亡。对明显受到体温过低影响的人应迅速从寒冷地带转移并用热水洗浴使体温恢复,不应该用干热的方法提升体温。(5)窒息

呼吸LNG低温蒸气有损健康,短时间内,导致呼吸困难,时间一长,就会产生严重的后果。虽然

LNG蒸气没有毒,但其中的氧含量低,容易使人窒息。如果吸人纯净LNG蒸气而不迅速脱离,很快就会失去知觉,几分钟后便死亡。当空气中的氧含量逐渐降低,操作人员没有一点感觉,也没有任何警示。等意识到,则为时已晚。窒息共分为以下4种情况。

1)第1种情况:含氧量14%~21%(体积含量,下同),呼吸、脉搏加快,并伴有肌肉抽搐。

2)第2种情况:含氧量1O%~14,出现幻觉、易疲劳,对疼痛反应迟钝。

3)第3种情况:含氧量6%~1O,出现恶心、呕吐、昏倒,永久性脑损伤。4)第4种情况:含氧量低于6%,出现痉挛、呼吸停止,死亡。通常,含氧量10%是人体不出现永久性损伤的最低限。相对应,正常空气中含52.4 的甲烷,其氧含量是1O。因此,敬告大家不要进人LNG蒸气中。(6)冷爆炸

在LNG泄漏遇到水的情况下(例如集液池中的雨水),水与LNG之间有非常高的热传递速率,LNG 将激烈地沸腾并伴随大的响声、喷出水雾,导致LNG蒸气爆炸。这个现象类似水落在一块烧红的

钢板上发生的情况,可使水立即蒸发,为避免这种危险,应定期排放集液池中的雨水。(7)火灾

LNG蒸气遇到火源着火后,火焰会扩散到氧气所及的地方。游离云团中的天然气处于低速燃烧状态,云团内形成的压力低予5 kPa,一般不会造成很大的爆炸危害。燃烧的蒸气就会阻止蒸气云团的进一步形成,然后形成稳定燃烧。3.安全防护

(1)工艺装臵安全设计

LNG装臵的本身的可靠性是保证LNG设施安全运行的重要前提,因此遵循标准和规范进行设计是十分必要的。NFPA59A和EN116O是2项权威性的标准,可以参照使用。(2)可燃气体探测设施 在白天,可通过目测的方法来探测可见的蒸气云团,但是在晚上,就不再适用了。通常,工厂都装有大型的可燃气体探测器,传感器都臵于易发生泄漏的地方。当传感器探出蒸气一空气的浓度达到下限的2O 时,就通过报警传到控制室,操作工就能及时采取相应的控制措施进行处理。当蒸气一空气的探测浓度达到下限的6O 时,就会自动全厂停车。因此,连续的自动探测系统在方面比人工探测具有更大的优势,因为它们比人工探测更准确可靠。(3)事故切断系统

LNG设施应包括事故切断系统(ESD),当该系统运行时,就会切断或关闭LNG、易燃液体、易燃致冷剂或可燃气体来源,并关闭继续运行将加剧或延长事故的设备。ESD系统应具有失效保护设计,当正常控制系统故障或事故时,失效的可能性应该最小。(4)消防水系统

使用带水位控制器的水幕或手握软管喷水使LNG蒸气云团改道,避免风将蒸气团移向会点燃该蒸气团的运行设备,但同时,水也会给蒸气带来额外的热量,造成云雾更快地浮动并向上扩散。

在有火灾的情况下,为了避免热辐射,一些设备需要大水作保护。在处理LNG失火时,推荐使用干粉(最好是碳酸钾)灭火器,注意任何情况下不要在LNG储槽的大火中使用水,水会增大气化速率因而会将火焰高度增大6倍,辐射热增大3倍。

(5)使用泡沫控制蒸气扩散及辐射

泡沫迅速膨胀,可阻止LNG可燃蒸气的迅速扩散,并且在蒸气遇到火源着火后,可减少辐射量,泡沫的膨胀率约为500:1。将泡沫覆盖在LNG池表面,由于热量增加,会使LNG的气化率增大,气化后的LNG蒸气穿过泡沫,温度升高,向上飘浮。这样,LNG蒸气就像缕缕烟雾一样向上浮而不会沿着地面扩散,从而大大减少扩散区。如果是将泡沫覆盖在燃烧的LNG池上,就会降低气化率从而减小火势。热辐射量也就会随火势的减小而减少。(6)人身安全保护

如果要接触低温气体、低温液体,则必须戴上防护面罩,戴上皮革手套,穿无袋的长裤及高筒靴(把裤脚放在靴的外面)、长袖的衣服。在缺氧条件下,需戴呼吸设备。面罩要求在低温下不会碎裂,衣物都要求由专门的合成纤维或纤维棉制成,且要求尺寸宽大,以防止低温液体溅落在衣物上,冻伤皮肤。决不允许人员进入LNG池或LNG喷射物中,因为这些防护用具不能确保安全。只有不存在着火源且需紧急操作时才能进入LNG蒸气中。工厂人员在灭火时,如穿的是易燃材料做成的工作服,则工作过程非常危险。由于热辐射,工作人员应穿由特殊保护材料制作的工作服,如消防人员防火服。

(7)低温冻伤急救

发生冻伤时应该用大量温水(41~46℃)冲洗皮肤冻伤处,不可使用干燥加热的方法,应将伤员移至温暖的地方(约22℃)。如果不能得到立即诊治,就应刻不容缓地将伤者送至医院。4.结束语

尽管LNG被认为是一种非常危险的燃料。但是,从LNG产业几十年的发展历史来看,LNG产业

具有良好的安全记录,比汽油、LPG、管道天然气的安全性好。但这并非说LNG就不危险,关键是能否掌握来自LNG的特性和危险来源,是否按标准和规范去设计、施工、运行及管理。

液化天然气的危险性与安全防护 篇2

液化天然气泄漏到地面上, 初级阶段会有剧烈汽化, 汽化率很快降至一个稳定的值。该值由地面的热力特性以及从周围空气中可吸收的热量决定。泄漏后初始气化的汽化气温度与液化天然气的温度相同, 其密度大于空气的密度。气体在地面上形成一层气流, 并从环境中不断吸收热量。当温度上升到约-107℃ (具体温度与液化天然气组成有关) 时, 汽化气密度就比周围空气小。随着吸热温度的升高, 混合物密度小于空气, 该气体空气混合物就会整体上升, 同时漏出的液化天然气液体将周围的空气冷却至露点以下, 使整个混合气形成一个可见云团。

二、液化天然气接收站可能存在的泄漏

1. 阀门填料的泄漏

虽然在液化天然气中所使用的阀门在设计上, 都是以低温环境为标准的, 不过, 因为热胀冷缩的原因, 当对阀门起先冷却时, 若处于操作所需温度时, 阀门上金属部分可能会因为受冷而紧缩, 一为就可能会引发填料部位泄漏。若是泄漏现象在加长阀盖阀门部位时, 应观察其上有无非正常结霜, 若是未出现泄漏, 可以进行探测, 加以紧固, 这样处理, 可以管道内气体泄漏。当已经出现泄漏时, 可以先对阀门操作压力进行调整, 等泄漏停止后, 再对阀盖进行紧固。

2. 法兰和阀门阀盖泄漏

低温是造成泄漏的原因之一, 管线上阀门阀盖 (顶装式阀门, 法兰方式) 和法兰连接点可能会因为低温而产生冷缩现象, 这就很有可能引发泄漏。检测法兰泄漏并不难, 可以通过以下两方面来判断:一是观察保温层上有无结霜, 二是使用泄漏探测导管进行检测, 该导管安装于保温层内, 若是检查后还未发生泄漏现象, 在冷却管线时, 对螺栓进行预紧固即可。若泄漏已经出现, 则要先降低阀门操作压力, 待泄漏停止后, 再对螺栓进行紧固。

3. 阀门排污点泄漏

排污点在许多接收站的管线阀门上都安装着, 它的主要作用是, 待管线水压试验结束后, 对阀腔内残留的的水分、杂质进行排放, 之后再拧上丝堵。因为冷收缩的原理, 在阀门冷却后, 丝堵处也许会发生天然气泄漏。若是出现丝堵泄漏, 须对管线内的液化天然气进行排放以减轻压力, 之后, 再拧开丝堵, 对丝堵进行处理后, 再将它拧紧。阀门丝堵作用并不大, 所以, 在排污、干燥后, 最好将丝堵焊接上, 这样可以防止液化气泄漏。

4. 临时连接管线泄漏

连接管线的法兰连接点和丝扣也常会因为冷缩而产生泄漏。而软管本身也有泄漏的风险, 若是将其用作连接管线 (如预冷操作时跨接、液化天然气装车等) 时。所以, 软管应该每年都做一次压力测试, 这也是国家所要求的标准, 在使用前, 目测是很有必要的, 可以防患于未然。在对液体进行切换时, 因为关闭阀门, 管道内的冷蒸汽、液化气被封闭, 遭遇高温时, 管内压力也会增大, 对软管造成损害, 在下次使用时, 有可能会出现泄漏, 一定要注意防范。

5. 气相线的泄漏

气相管线不容易发生泄漏, 这是因为它所受到的压力较低。不过, 若是液化天然气进入气相管道时, 管道可能会因为快速冷却, 引发法兰松动, 泄漏也就不可避免地发生了。在处理BOG时候, 通过需要先对BOG进行降温, 在这个过程中, 如果喷射的液化天然气没有很快气化, 反而存留在在管道内, 进入气相管线的法兰处, 这个时候, 可能因为急速降温, 使得法兰松动, 导致泄漏的发生。为了预防这种情况, 在设计和施工中, 在喷射液化天然气时, 也应保持一定的倾斜度, 这使其流向分液罐, 而不会流向法兰。而且在液化天然气的喷射过程中, 最好能以小流量、间歇操作的方式来进行。

6. 不合格材料造成的泄漏

在管线的施工过程中, 有时可能会发生一些意外, 比如在焊接管道时, 焊入碳钢等非低温管线。若是遭遇到低温情况, 管线很容易发生脆裂, 导致泄漏。还有, 接收站的管道若发生液化天然气液体泄漏, 天然气也可能会从其它地方渗出, 这些地方包括法兰、焊缝、阀门、管件及容器连接处等。因为液化气气温较低, 在漏出来后, 可能会冷却周围的空气, 形成云团。低温气体泄漏在处理方法上, 和液体处理方法是一样的, 但要复杂一些。要对泄漏区进行隔离, 并对接收站进行停车。如果发现可燃蒸汽云团出现, 一定要尽快控制一切火源。若是处于有火源的区域, 要做的就是要快速切断泄漏气体。比如利用内燃系统的汽化器装置区。

三、液化天然气泄漏的防护措施

(1) 对施工过程进行严格的管理, 选择适当的低温材料和保冷方式。

(2) 预防天然气泄漏, 要根据液化其特性, 制订切实可行的操作规程。这些规程种类繁多, 包括阀门操作、采样操作、泄漏液体/气体的切断、切换和装卸液化天然气, 紧急隔离管线与汽化器、全厂停车、泄漏区隔离等。

(3) 工作人员也应该有严格的保护措施, 有必要让他们穿戴特殊的劳保制服。液化天然气由于温度较低, 可能会损伤裸露的肌肤。若是劳动者未得到有效的保护, 则会影响到他们的能力和反应。若是他们得到劳保制服, 则可以避免低温气体的伤害。

(4) 采用一些专业的设施对液化天然气的泄漏进行探测、预防及保护。这些设备包括可燃气体探测器、火焰传感器及自动干粉灭火器、围堰等。

参考文献

[1]刘辉.液化天然气泄漏引起的事故以及合理处置[J].现代商贸工业, 2012, 01:274.

[2]范平安.谈液化天然气 (液化天然气) 消防安全问题的对策[J].消防技术与产品信息, 2010, 12:3-6.

液化天然气的危险性与安全防护 篇3

一、咸丰县“两气”站点现状:

咸丰县现有液化气、天燃气站点4处,分别为民生天燃气望城坡调配站、万全液化石油气咸丰土泉坝站、白水坝站和咸丰阳光液化气站,储量均在100立方以下。

二、“两气”消防安全排查整治工作开展情况:

1、大队于2011年11月提请县燃气、质检、电力部门分别联合下发了《关于开展消防提示“入户”的通知》,同时提请县消安委下发了“三入户”工作方案,明确了工作的领导组织机构,划分了责任。

2、大队于去年年末便着手对辖区液化气、天燃气站点进行消防安全检查,县公安局分管副局长曾多次亲自带领大队监督工作人员深入站点开展消防安全检查,通过前期的排查工作,共排查出火灾隐患18处,其中3家站点已论证为重大火灾隐患,目前已形成请示文件报县局审批,另外一家存在火灾隐患的站点已采取了临时查封措施督促其整改火灾隐患。

3、督促各个站点在液化气气钢瓶上涂刷了消防安全提示语,要求天燃气公司将印制的消防安全“十提示”宣传单通过抄表员发放到各使用燃气的户主,通过一系列方法提高人民群众的消防安全意识,从而达到防范和预防火灾的目的。

4、严格执法,打击消防违法行为。通过前期的排查,大队针对辖区的液化气、天燃气公司的违法行为展开了调查,目前已查封2家,拟拘留1人。

三、下步工作打算

液化天然气知识介绍 篇4

一、前言

近二三十年以来,随着人类绿色意识的觉醒,环境保护意识不断加强,可持续发展观念深入人心。天然气作为清洁能源,重要化工原料,得到了更为广泛的利用,世界各国把推广利用天然气,提高天然气在一次能源消费中的比重,作为优化能源结构,实现经济、社会和环境协调发展的重要途径,目前天然气消费在世界能源消费结构中的比重已达 35%,成为仅次于石油的第二大能源 [1]。由于设计到的技术问题很多,从 2003 年起,国际燃气联盟(IGU)成立了 LNG 问题的计划委员会(PGCD), 并将与其它国际组织(如世界 LNG 会议,美国燃气工艺研究院(IGT)和国际冷冻组织(IIR)等)合作进行工作。追踪并全面研究世界上发展 LNG 的经验[2]。同时,我国能源消费总量占世界能源消费总量的 11.1%,属世界第二位,在能源消费大国中,我国能源消费总量中煤炭比重最高,是全球平均水平的 2.9 倍,而天然气比重最低(仅占 2.8%),只 是 全球平均水平的 7.2%。从可持续发展角度讲,西部大开发的实质就是在西部大开发的同时,要确保西部自然资源的保护和可持续发展,合理处理西部地区经济发展与资源、环境等之间的协调发展,确保西部地区石油天然气等能源的可持续发展。

二、国内外概况及发展趋势

1941 年在美国克利夫兰建成了世界第一套工业规模的 LNG 装置,液化能力为 8500 m3 /d。从 60 年代开始,LNG 工业得到了迅猛发展,规模越来越大,基本负荷型液化能力在 2.5 × 104 m3 /d。据资料

[3]介绍,目前各国投产的 LNG 装置已达 160 多套,LNG 出口总量已超过 46.1 8 × 106 t/a。

天然气的主要成分是甲烷,甲烷的常压沸点是-16 1 ℃,临界温度为-84 ℃,临界压力为 4.1MPa。LNG 是液化天然气的简称,它是天然气经过净化(脱水、脱烃、脱酸性气体)后[4],采用节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的[5]。

2.1 国外研究现状

国外的液化装置规模大、工艺复杂、设备多、投资高,基本都采用阶式制冷和混合冷剂制冷工艺,目前两种类型的装置都在运行,新投产设计的主要是混合冷剂制冷工艺,研究的主要目的在于降低液化能耗。制冷工艺从阶式制冷改进到混合冷剂制冷循环,目前有报道又有 C Ⅱ-2 新工艺[6],该工艺既具有纯组分循环的优点,如简单、无相分离和易于控制,又有混合冷剂制冷循环的优点,如天然气和制冷剂制冷温位配合较好、功效高、设备少等优点。原理流程见图 1。

Axens 公司与法国石油研究所(IFP)合作,共同开发的一种先进的天然气液化新工艺—— Liquefin 首次工业化,该工艺为 LNG 市场奠定了基础。其生产能力较通用的方法高 15%-20%,生产成本低 25%。使用 Liquefin 法之后,每单元液化装置产量可达 600 × 104 t/y 以上。采用 Liquefin 工艺生产 LNG 的费用每吨可降低 25% [7]。该工艺的主要优点是使用了翅片式换热器和热力学优化后的工艺,可建设超大容量的液化装置。Axens 已经给美国、欧洲、亚洲等几个主要地区提出使用该工艺的建议,并正在进行前期设计和可行性研究。IFP 和 Axens 开发的 Liquefin 工艺的安全、环保、实用及创新特点最近已被世界认可,该工艺获得了化学工程师学会授予的“工程优秀奖” [8]。

美国德克萨斯大学工程实验站,开发了一种新型天然气液化的技术—— GTL 技术已申请专利。该技术比目前开发的 GTL 技术更适用于小规模装置,可加工 30.5 × 104 m3 /d 的天然气。该实验站的 GTL 已

许可给合成燃料(Synfuels)公司。该公司在 A & M 大学校园附近建立了一套 GTL 中试装置,目前正在进行经济性模拟分析。新工艺比现有技术简单的多,不需要合成气,除了发电之外,也不需要使用氧气。其经济性、规模和生产方面都不同于普通的费托 GTL 工艺。第一套工业装置可能在 2004 年上半年建成[9]。

2.2 国内研究现状

早在 60 年代,国家科委就制订了 LNG 发展规划,60 年代中期完成了工业性试验,四川石油管理局威远化工厂拥有国内最早的天然气深冷分离及液化的工业生产装置,除生产 He 外,还生产 LNG。1991 年该厂为航天部提供 30tLNG 作为火箭试验燃料。与国外情况不同的是,国内天然气液化的研究都是以小型液化工艺为目标,有关这方面的文献发表较多[10],以下就国内现有的天然气液化装置工艺作简单介绍。

2.2.1 四川液化天然气装置

由中国科学院北京科阳气体液化技术联合公司与四川简阳市科阳低温设备公司合作研制的 300l/h 天然气液化装置,是用 LNG 作为工业和民用气调峰和以气代油的示范工程。该装置于 1992 年建成,为 LNG 汽车研究提供 LNG。

该装置充分利用天然气自身的压力,采用气体透平膨胀机制冷使天然气液化,用于民用天然气调峰或生产 LNG,工艺流程合理,采用气体透平膨胀机,技术较先进。该装置基本不消耗水、电,属节能工程,但液化率很低,约 10% 左右,这是与它的设计原则一致的。

2.2.2 吉林油田液化天然气装置

由吉林油田、中国石油天然气总公司和中科院低温中心联合开发研制的 500l/h 撬装式工业试验装置于 1996 年 12 月整体试车成功,该装置采用以氮气为冷剂的膨胀机循环工艺,整个装置由 10 个撬块组成,全部设备国产化 [11]。

该装置采用气体轴承透平膨胀机;国产分子筛深度脱除天然气中的水和 CO2,工艺流程简单,采用撬装结构,符合小型装置的特点。采用纯氮作为制冷工质,功耗比采用冷剂的膨胀机循环要高。没有充分利用天然气自身压力,将天然气在中压下(5.0MPa 左右)液化(较高压力下液化既可提高氮气的制冷温度,又可减少制冷负荷),因此该装置功耗大。

2.2.3 陕北气田液化天然气

1999 年 1 月建成投运的 2 × 104 m3 /d “陕北气田 LNG 示范工程”是发展我国 LNG 工业的先导工程,也是我国第一座小型 LNG 工业化装置。该装置采用天然气膨胀制冷循环,低温甲醇洗和分子筛干燥联合进行原料气净化,气波制冷机和透平膨胀机联合进行低温制冷,燃气机作为循环压缩机的动力源,利用燃气发动机的尾气作为加热分子筛再生气的热源。该装置设备全部国产化。装置的成功投运为我国在边远油气田上利用天然气生产 LNG 提供了经验[12]。

2.2.4 中原油田液化天然气装置

中原油田曾经建设了我国最大的 LNG 装置,原料气规模为 26.6 5 × 104 m3 /d、液化能力为 1 0 ×

m3 /d、储存能力为 1200 m3、液化率为 37.5%[13]。目前,在充分吸取国外先进工艺技术的基础上,结合国内、国外有关设备的情况,主要针对自身气源特点,又研究出 LNG 工艺技术方案 [14]。该工艺流程采用常用的分子筛吸附法脱水,液化工艺选用丙烷预冷 + 乙烯预冷 + 节流。

装置在原料气量 30× 104 m3 /d 时,收率高达 51.4%,能耗为 0.13 Kwh/Nm3。其优点在于各制冷系统相对独立,可靠性、灵活性好。但是工艺相对较复杂,须两种制冷介质和循环,设备投资高。由于该厂充分利用了油田气井天然气的压力能,所以液化成本低。

2.2.5 天津大学的小型液化天然气(LNG)装置

小型 LNG 装置与大型装置相比,不仅具有原料优势、市场优势而且投资低、可搬迁、灵活性大[15]。LNG 装置主要是用胺基溶剂系统对天然气进行预处理,脱除 CO2 等杂质;分子筛脱水;液化几个步骤。装置采用单级混合制冷系统;闭合环路制冷循环用压缩机压缩制冷剂。单级混合制冷剂工艺操作简便、效率高,适用于小型 LNG 装置。

压缩机的驱动机可用燃气轮机或电动马达。电价低的地区可优先考虑电动马达(成本低、维修简单)。在燃料气价格低的地区,燃气透平将是更好的选择方案。经济评估结果表明,采用燃气轮机驱动机的液化装置,投资费要比选用电动马达高出 200 万~ 400 万美元。据对一套 15 × 106ft 3 /d 液化装置进行的成本估算,调峰用的 LNG 项目储罐容积为 10 万 m3,而用于车用燃料的 LNG 项目仅需 700m3 储罐,导致最终调峰用的 LNG 成本为 2.03 ~ 2.11 美元 /1000ft3,而车用 LNG 成本仅 0.98 ~ 0.99 美元 /1000 ft3。

2.2.6 西南石油学院液化新工艺

该工艺日处理 3.0 × 104 m3 天然气,主要由原料气(CH4 : 95.28%,CO2 :2.9%)脱 CO2、脱水、丙烷预冷、气波制冷机制冷和循环压缩等系统组成。以 SRK 状态方程作为基础模型,开发了天然气液化工艺软件。天然气压缩机的动力采用天然气发动机,小负荷电设备用天然气发电机组供电,解决了边远地区无电或电力紧张的难题。由于边远地区无集输管线可利用,将未能液化的天然气循环压缩,以提高整套装置的天然气液化率。

装置采用一乙醇胺法(MK-4)脱除 CO2。由于处理量小,脱二氧化碳的吸收塔和再生塔应采用高效填料塔 [16]。由于混合制冷剂,国内没有成熟的技术和设计、运行管理经验,仪表控制系统较复杂。同时考虑到原料气中甲烷含量高,有压力能可以利用。故采用天然气直接膨胀制冷作为天然气液化循环工艺

[17]。气波制冷属于等熵膨胀过程,气波制冷机是在热分离机的基础上,运用气体波运动的理论研制的。在结构上吸收了热分离机的一些优点,同时增加了微波吸收腔这一关键装置,在原理上与热分离机存在明显不同,更加有效地利用气体的压力,提高了制冷效率。

2.2.7 燃气工程设计研究院与哈尔滨工业大学

 LNG 系统主要包括天然气预处理、天然气的低温液化、天然气的低温储存及天然气的气化和输出等[18]。经过处理的天然气通过一个多级单混冷凝过程被液化,制冷压缩机是由天然气发动机驱动。LNG 储罐为一个双金属壁的绝热罐,内罐和外罐分别是由镍钢和碳钢制成 [19]。

循环气体压缩机一般采用天然气驱动,可节省运行费用而使投资快速收回。压缩机一般采用非润滑式特

殊设计,以避免天然气被润滑油污染[20]。采用装有电子速度控制系统的透平,而且新型透平的最后几级叶片用钻合金制造,改善了机械运转。安装于透平压缩机上的新型离合器是挠性的,它们的可靠性比较高,还可以调整间隙。

三、液化天然气(LNG)的应用前景

3.1 国际上的应用前景

 LNG 是天然气资源应用的一种重要形式,2002 年世界 LNG 贸易增长率为 10.1%,达到 1369 亿 m3(1997 年 956 亿 m3),占国际天然气总贸易量的 26%,占全球天然气消费总量的 5.7%[21]。LNG 主要产地分布在印度尼西亚、马来西亚、澳大利亚、阿尔及利亚、文莱等地,消费国主要是日本、法国、西班牙、美国、韩国和我国台湾省等[22]。LNG 自六十年代开始应用以来,年产量平均以 20% 的速度持续增加,进入 90 年代后,由于供需基本平衡,海湾战争等因素影响,LNG 每年以 6 ~ 8% 的速度递增,这个速度仍高于同期其它能源的增长速度。印尼是全球最大的 LNG 出口国,占世界出口总量的 26%,而日本则是世界最大的 LNG 进口国,占世界进口总量的 53%,达 720 多亿 m3。中东和非洲的 LNG 出口份额也在不断增长,而 LNG 主要进口地区则在亚洲。

3.2 国内 LNG 的应用现状

与世界 LNG 的应用相比,我国确实是刚刚起步。第一家应用于工业生产并商业化的 LNG 是中原油田的 LNG 工厂。该厂充分利用了油田气井天然气的压力能,故液化成本低。并且用汽车等燃料和居民燃气

[23]。与此同时,上海石油天然气总公司在东海气田的天然气通过海底管线输送到上海供工业和民用后,也建设了 LNG 调峰站,把东海天然气经加工深冷成 LNG 储存起来,必要时再汽化为天然气输入城市管网,作为临时气源,确保城市安全平稳供气。

国家计划在 2001 年-2007 年实施几项大的天然气开发项目,即西气东输、进口俄罗斯天然气工程。而比较大的项目是我国广东在 2002 年确定的进口 300 万吨 / 年 LNG 项目,该 LNG 接收站建成后,将能把 LNG 汽化后通过管道输至广州、深圳、佛山、番禺、东莞、惠州等城市,用于发电及作为工业和民用清洁燃料,成为我国第一个真正意义上的 LNG 应用工程。福建、青岛等也都在规划或建设 LNG 接收站,从国外进口 LNG,用于发电、石油化工、工业、民用燃料。同时,在东北地区以及四川、陕西、山西、江苏、云南、贵州等地相继发现新的天然气储量可供开发利用,因此要充分发挥国家与地方大型天然气开发和小型区域利用相结合。共同开发各种天然气资源,实现天然气多元化,把我国城市天然气利用提高至较高水平。

3.3LNG 的应用现状

在我国“西气东输”管道正在建设的同时,新疆比较大规模的 LNG 工厂也已建设投产。新疆 LNG 项目是一个系统工程,从上游的 LNG 工厂建设到下游市场建设,从低温罐式集装箱的生产到铁路运输,都必须同步建设,同步投入运行,每个环节都至关重要,新疆广汇正全力以赴、紧锣密鼓搞好这个系统工程建设,从目前建设情况来看,基本达到预定计划目标。s

新疆广汇 LNG 工厂目前是国内规模最大的 LNG 生产厂,LNG 的长距离铁路运输,在世界上也属首例(目前世界 LNG 铁路运输最长的日本仅达 400 多 km)LNG 铁路运输已获得铁路部门的承诺,在一个星期内 LNG 集装箱可以运到全国任意路网覆盖的城市。新疆广汇的 LNG 可根据用户的需要,发往

全国各城市。

新疆具有丰富的天然气资源,准噶尔、塔里木、吐哈三大盆地天然气储量达 10.3 万亿 m3,占全国陆上天然气资源总量的 34%,已累计探明的储量达 8807 亿 m3。其中吐哈油田 868 亿 m3,准噶尔油田位 1770 亿 m3。而“西气东输”只把塔里木盆地作为供气气源,这样吐哈、准噶尔两盆地的天然气为发展 LNG 提供了可靠的资源保证[24]。

我国年产天然气 201 多亿 Nm3 , 天然气资源量超过 38 万亿 m3,探明储量只有 4.3%,而世界平均为 37%,这说明我国天然气工业较落后,同时说明了我们大力发展天然气工业是有资源保证的,是有潜力的。

总之,随着国民经济高速增长,我国也将迅速成为 LNG 进口国,并将已极快的速度占领市场。因此,发展 LNG 是目前世界发展的潮流,而我国经济社会的可持续发展必须以 LNG 的可持续开发利用为前提,按照可持续发展的要求进行 LNG 的合理开发利用。

通过各种措施的实施,与社会各方面的共同努力,我国能源可持续发展的能力必将得到进一步提高,可持续发展的社会也必将早日到来。

天然气液化厂(站)巡检管理制度 篇5

1、总则

1.1 目的为贯彻落实科学巡检,明确细化各项巡检管理工作,进一步提高巡检工作质量,对装置存在问题及时发现及时处理,确保我站装置安全、稳定、长周期运行,特制定本制度。

1.2 范围

本办法适用于生产班组各岗位生产的不间断巡回检查管理。

1.3 术语和定义

1.3.1科学巡检:以提高人的素质和强化“三基”建设为基础,提高巡检质量为核心,采用创新管理理念和科学管理方法,借助高科技巡检监控工具,及时发现和消除生产安全隐患,确保生产装置安全、稳定、长周期运行;

1.3.2常规巡检点:影响装置正常生产运行的设备或部位;

1.3.3关键巡检点:影响装置安全运行的重要设备或部位;

1.3.4特护巡检点:随时会出现非正常工况,对安全生产产生重大影响的重要设备或部位。

2、管理职责分工

2.1 生产管理组是不间断巡回检查工作的主管部门,负责对各生产班组的巡回检查管理工作进行督促、检查和考核;负责审定《天然气液化厂***站巡检制度》,定期或不定期组织工艺、设备、电仪、安全、生产班组等召开危害辨识及安全风险评估会议,审定关键巡检点和特护巡检点,并负责关键巡检点和特护巡检点台帐管理和上报;

2.2 电仪组自行制定适用于电气、仪表班组的《巡回检查管理实施细则》并报技术组备案,并负责对电气、仪表班组的巡回检查管理

工作进行督促、检查和考核;参加关键巡检点、特护巡检点危害辨识及安全风险评估,对关键巡检点、特护巡检点提出专业管理措施和建议;

2.3 安全质检组负责指导完善员工巡检作业的个人防护用具配备;参加关键巡检点、特护巡检点危害辨识及安全风险评估,对关键巡检点、特护巡检点提出专业管理措施和建议;协助做好巡检管理有关工作,并负责提出装置区域治安巡逻管理措施和建议;负责对全站治安巡逻管理工作进行督促、检查和考核;

2.4 各生产班组负责本组职工按照既定各岗位的巡检线路、巡检内容、巡检时间、站名、站号,并组织落实《天然气液化厂***站巡检制度》;参与危害辨识和安全风险评估,提出关键巡检点、特护巡检点修正或增减并上报生产管理组。

3、巡检的执行

3.1 各生产班组要通过优化人员、优化巡检线路,提高巡检科学性,并可采用视频监控、离线状态监测、电子智能巡检及多岗位交叉巡检等方式,开展巡检工作;

3.2 各生产班组根据岗位实际情况,配备合适的个人防护用具、巡检工具和设备监测器具,巡检人员佩戴相应的个人防护用具、巡检工具和设备监测器具进行巡检;

3.3 当班操作人员按照规定的路线、内容,定时、定点进行高标准高质量巡回检查,检查各设备运行状况、现场仪表参数、现场跑、冒、滴、漏等情况,并做好巡检记录,发现问题及时处理,不能单独处理的及时按程序汇报;

3.4 巡回检查要做到“看、听、摸、查、比”,设备、电气、仪表专业和装置巡检人员在巡检中发现问题时,必须及时互相通报和联

系处理。当出现暴雨、冰雹、暴雪等恶劣天气,在确保巡检人员安全的前提下,根据现场实际情况适当调整巡检工作;

3.5 设备、电气、仪表专业技术员必须确保每天不少于2次的深度常规巡检,对关键巡检点不少于4次、特护巡检点不少于 8次。其它特护机组的巡检和考核,按上级部门有关管理规定执行;

3.6 巡检过程中发生事件、事故,依据事件、事故汇报程序进行汇报或按事故应急预案进行处理;

3.7 巡检人员若遇生产操作或需处理问题而无法例行巡检时,要把情况写入交班日志; 巡检人员已按要求巡检,但因巡检设备故障出现的漏检、缺检项,当班巡检人员也应把情况写入交班日志;

3.8 巡检人员在巡检过程中,要履行辖区内的治安巡逻职责,查陌生人,查可疑迹象,禁止无关人员和物品进入装置区域,发现案情须及时报告并经门卫接警务室及时处理。

4、考核

4.1 未按时巡检的,经抽查发现有漏检现象的,考核责任班组**分/次;

4.2 未按规定做好巡检记录、记录不完整(包含办公区域及设备卫生交接)、未按仿宋字体记录、在记录本上乱涂乱画的,考核责任班组**分/次;

4.3 巡检时草率应对,不认真履行巡检职责的,对于应发现问题而未发现的,考核责任班组**分/次;

4.4 巡检过程中发现问题未及时汇报、处理的,处罚款考核责任班组**分/次;

4.5 当班组未按规定填写、上报和发放巡检记录的,考核责任班组**分/次;

4.6当班组遗失巡检记录或故意损坏巡检记录的,考核责任班组**分/次;

4.7当班组因未按时巡检或未按照规定巡检、未履行报告制度等工作缺陷,导致装置运行产生较大波动,考核责任班组**分/次,并追究对相关巡检人员追究责任。

5、附则

液化天然气的危险性与安全防护 篇6

1.1 输配系统压力级制和储气调峰技术

由于天然气具有供气压力较高的特点, 对于适应新情况的压力限制加以研究, 能够有效提升天然气输配系统的供气压力, 这对于缓解城市中建设高压网管的各种技术问题以及对城市天然气工程的科学合理利用有着积极的作用。除此之外, 当天然气工程的规模以及供气范围和气源压力较大的状态下, 对于运用何种调峰方式和储气手段以确保降低能源的消耗, 充分满足用户的需求也有着积极的意义。对于城市储气调峰问题, 采取经济合理的方式加以解决意义显著。因此可以充分学习国外的天然气储气调峰现状以及天然气供气系统的压力级制, 对于各种储气方式加以比较分析, 研究提高供气压力的安全性, 对于其适用的条件和范围加以分析, 积极改造原有储气设施的技术评估, 对高压管道的瞬态模拟计算进行调度管理, 建设标准的高压管网标准和规范。

1.2 确定用气量指标和用气规模的预测技术

对于城市燃气工程的建设规模的确定主要依赖于对城市中各类燃气用户的勇气规律的确定和把握, 特别是针对城市的储气设施, 其建设规律尤为重要。结合用户的用气规律分析研究出的用气负荷曲线是上游调整供气量和确定计算流量、设备选型以及管网管径大小的主要根据。结合学习并掌握现代统计预测的方式方法, 最终确定设计出操作性强、科学合理的调查表, 依照切实有效的调查手段, 充分了解各行业的用气特点。对于已有燃气在城市供应中的多年运行数据, 以及全国具有代表性的城市数据的详细调研, 认真整理数据, 加以分析研究, 最终得出不同地域城市和不同规模城市的用户用气量指标, 最终将其运用于城市燃气工程的建设。

2 液化天然气运输的几种方法

2.1 罐车运输

在液化天然气罐车运输时, 其标准要求较为严格, 在具体的运输过程中, 必须严格按照罐车运输的具体技术要求进行运输, 要注意对运输车和相关设备的有效选择, 最好应用牵引车, 也可以应用半挂车。通过应用这两种运输车, 可以大大提升运输车的驱动运行效率和附着功能。在液化天然气罐车运输过程中, 对于罐车来说, 通常都要紧急切断阀门, 并安装相关设备, 这样在遇到紧急问题时, 就可以及时关闭罐车阀门。在罐车运行过程中, 要保证干粉灭火器充足、有效, 并能及时扑灭可控的泄漏起火和牵引车着火引发的初起火灾。由于运动罐内物料会不断积累不平衡的电荷, 如果不及时排除积累的静电, 一旦发生泄漏, 就会有被自身静电引燃的风险, 所以罐体静电的消除也是比较重要的。

2.2 管道运输

与液化天然气罐车运输相比较, 该运输方式相对来说没有那么严格, 但在早期的管道运输中, 其管道铺设成本较高, 管道维护费用相对来说也比较高, 所以相比于罐车运输来说, 其经济成本比较高。但管道运输也有其优势, 例如方便控制, 稳定可靠, 且不容易受到其他因素的影响, 适合长时间运行。另外, 液化天然气管道运输技术相对来说比较常见, 具有高效性和可靠性。对于液化天然气管道运输来说, 要做好材料选取和工艺优化工作, 有效落实管道铺设工作。在选择管道时, 最好选用镍钢, 其不仅能够满足管道运输相关要求, 还可以避免管道内部涂层被破坏等问题的出现。

2.3 LNG运输车

LNG是在常压下将天然气冷冻到-162°C左右, 可使其变化为液体即液化天然气。它是天然气在经净化及超低温状态下冷却液化的产物。目前汽车槽车是主要的LNG运输方式。采用此种方式的运输过程相对稳定安全, 结合跟车实际的测试发现, 在运行过程中, LNG槽车的压力基本上维持恒定的, 在运输途中, 安全阀不会出现放散现象, 几乎没有任何的损失。

3 提高液化天然气储存运输安全的策略研究

3.1 运输安全技术

3.1.1城市天然气输配系统。一般而言, 城市中天然气输配系统的时、日调峰主要运用储气设施储量一定的天然气来加以解决。结合不同的储气压力, 储气设施又分为高压储气和低压储气。对于天然气系统而言, 因为处于上游长输管道的供给压力较高, 所以为了对其压力加以充分利用, 通常主要采取高压储其的方式, 包括使用储罐和管道进行储气, 即运用城市的外围一级管网来加以调峰。

3.1.2高压管道储气。由于长输管道具有相应的储气能力, 能够有效地对城市用气高峰用气量加以补偿。因为城市天然气输配系统中的用气量不够均匀的, 随着时间的改变, 当用量大于供气量时, 就会出现管道压力下降的情况, 供气量不足的情况也会得到弥补。当供气量大于用气量时, 管道压力逐渐上升, 多余的天然气量得到存储, 根据本地的实际情况, 对于管道的起终点的波动范围和管道直径加以调整, 确保其具有一定的储其调峰能力。

3.1.3高压储罐储气。随着时间的变化推移, 城市天然气输配系统中当用气量比供气量大时, 为了弥补供气量的不足可以使用高压储罐的方式。当燃气用量较小时, 高压储罐能够储存多余的天然气量, 对于高压储罐的进出口压力和几何容积适当的确定能够在某种程度上调整储其调峰的能力。

摘要:现如今, 液化天然气的应用范围越来越广泛, 应用价值也越来越大, 要想有效应用天然气, 首先必须有效清除杂物, 天然气液化储存不仅可以减少储存体积, 还便于天然气运输。了解液化天然气的特性, 分析并完善工厂安全管理技术策略, 为工厂的安全运行保驾护航, 是一个值得相关技术工作者深入研究的课题。下文就简要展开对如何进行液化天然气的储存运输安全技术的分析研究。

关键词:液化天然气,储存运输,安全技术

参考文献

[1]袁启明.液化天然气储存运输的安全技术分析[J].中国石油和化工标准与质量, 2015 (12) :437-439.

[2]孙正强.关于液化天然气的储罐安全技术的分析[J].天然气与石油, 2014 (23) :292-293.

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