1.前言
    液化天然氣(LNG:liquefied natural gas)是采用低溫工藝。將" />
設為首頁收藏本站 歡迎您:[游客] 請先 登錄注冊    咨詢熱線:0755-25887166 傳真號碼:0755-25887232 English
  位置導航: 首頁 燃氣論文 → 燃氣行業發展動態 → 液化天然氣產業鏈及其安全技術研究

液化天然氣產業鏈及其安全技術研究

更新時間:2010/12/18  來源:中國燃氣設備網  [收藏此信息]

    1.前言
    液化天然氣(LNG:liquefied natural gas)是采用低溫工藝。將從地下開采出來、經過凈化處理后的天然氣(NG:natural gas),在壓力為0.1MPa左右的條件下降溫至112K(一162~C),使之液化從而成為LNG。
    世界上最早使用LNG的時間是1959年,“甲烷先鋒號”裝載2000噸LNG從美國的路易斯安那州穿過大西洋運抵英國泰晤士的Canvery島:在國內,2000年2月,第一座天然氣液化工廠在上海建成投產,標志著我國大規模利用LNG開始。2006年6月,第一座大型LNG接收站(深圳大鵬灣)建成投產.進口澳大利亞LNG供應廣東部分城市燃氣電廠。
    經過這幾年的快速發展,中國LNG已形成一個極具發展潛力的新型產業,國產LNG與進口資源有機結合.互為補充,平衡發展。2008年,我國LNG的使用量已達到300萬噸以上.預計未來五年.國產LNG產能將達到350萬噸/年。進口LNG接收站規?赏黄5000萬噸/年。
    作為一個發展歷史較短、技術含量較高的新領域,LNG具有許多獨特之處,從生產到利用歷經多個環節,產業鏈長且密切聯系,相互依存,氣相一液相一氣相多次轉換、易燃易爆的特征及特有的低溫特性,更使得其安全管理問題錯綜復雜。因此,深入研究LNG產業鏈各環節的安全保障技術,對于促進行業穩妥發展有著十分重要的意義。
    2.LNG及其產業鏈
    LNG的主要組分是甲烷(CH4),氣相體積含量一鞍在85%以上?同時還含有一定量的乙烷.兩烷及微量的氮氣等組分。
    LNG產業鏈是一條資金龐大、技術密集的完整 鏈系.產業鏈較長,主要包括上游開采與液化、中游運輸與輸配及下游儲存、氣化及利用等三個部分,涉及開采、凈化、液化、液相運輸、儲存與氣化、管道輸送、利用等多個環節。典型的LNG產業鏈流程圖如下圖1所示。
    從產業鏈流程圖可以看出.為便于運輸及節省運輸費用.天然氣一般在產地經過低溫處理被變成液體.然后借助于車船等運輸工具將其運抵終端用戶側進行氣化.再通過管線及輸配設施輸送給用戶使用。其間,天然氣經歷了幾次相變,幾次溫度劇變。顯然,這大大增加了LNG產業鏈上的安全管理難度.對LNG安全技術更是提出了較高的要求,同時.對操作人員的操作技能要求也愈加嚴格。
    3.LNG的安全特性及產業鏈系的安全風險分析
    (一)LNG的安全特性
    1)基本物性
    LNG氣相相對密度為0.6-0.7:沸點下的液體密度為430~460kg/m3;氣態體積是液態體積的600多倍:臨界溫度為190K左右,常溫下不能靠加壓而只能采用低溫工藝將其液化。
    2)燃燒
    著火溫度:LNG的自動著火溫度約為5380C,高于丙烷(493%)、柴油(2520C)、汽油(257℃)、甲醇 (464℃)。
    最小點火能量與燃燒速度:LNG的最小點火能量約為0.285mJ,低于汽油與柴油;燃燒速度也較慢,只有0.3rrds。
    爆炸極限:爆炸極限約為5~15%,范圍較窄,危險性相對小一些。
    擴散性:氣相LNG常溫條件下密度小,擴散系數較大,具有很強的擴散性。這表明,一方面,LNG泄漏后容易擴散,難以成為爆炸氣體;但另一方面,一旦發生燃燒爆炸.火勢蔓延速度則很快.燃燒面積和破壞程度也較大。因此,LNG泄漏后,力求避免燃燒爆炸是首要任務。
    3)低溫
    LNG的最典型特征是低溫.儲存及運輸環節中的LNG均呈低溫特性。除了表現在對設備、管道材料的抗低溫要求外,還要解決系統保冷、蒸發氣處理等技術問題。當然,防低溫灼傷是運行人員必須具備的基本常識。
    4)泄露
    防泄漏擴散及低溫灼傷是安全利用LNG的兩個關鍵問題。
    泄露擴散包含液相泄露與氣相泄露兩種形式,涵蓋LNG產業鏈的全部過程。無論哪個環節的任何形式的泄露,都具有極大的危險性。LNG連續供應的特征.在一定程度上更易造成持續和大量的危險氣體泄漏。造成更大范圍的爆炸性氣體空間,使,事故的波及范圍擴大。
    5)儲存
    儲存過程中的安全特性在于防止分層與翻滾等現象的產生,有效抑制儲罐內LNG液相向氣相轉換也是其主要工作目標。
    6)壓力輸配
    氣相LNG的輸送一般都采用壓力管道方式,輸配管道運行壓力大多在4.0MPa壓力以上,具有典型的高壓特征。防止泄漏是該環節最重要的問題。   
    (二) LNG產業鏈系的安全風險分析
    從LNG產業鏈流程圖我們可以看出,在終端利用環節之前,盡管LNG都是以液相形式出現的,但至始至終都存在設法抑制其由液相向氣相轉化的問題。事實上,每個環節的LNG都是處于氣液兩相平衡之中。很顯然,LNG產業所有鏈條上****的安全風險就在于LNG的泄露,包括氣相狀態的泄露,以及由此而產生的火災與爆炸事故。
    1) LNG泄露及其危害分析
    LNG的泄露較容易被發現.但也極易引起火災爆炸和低溫凍傷等安全事故。如果是陸上地面泄露,LNG將吸收地面和空氣的熱量迅速氣化,在短時間內產生大量的蒸氣。起初,低溫的LNG蒸氣密度大于空氣.隨著不斷吸收周圍環境的熱量,LNG蒸氣的密度開始小于空氣,向大氣上方擴散到并與空氣形成可燃的混合物隨風漂流。
    如果是水上泄露.由于水的熱容大及流動性等原因,使得LNG泄露在水面上較地面時的蒸發速率大得多,一般可達到0.18k∥(m2•s)。
    LNG蒸氣擴散的范圍與初始溢出的數量、持續的時間、風速和風向、地形、大氣溫度與濕度等因素有關。處置LNG泄漏事故要結合現場實際,正確評估LNG溢出速率、量以及蒸氣云的產生與擴散情況,采取正確的措施。對于風的影響,應從兩方面考慮,沒有產生火災或爆炸事故之前,風勢大有助于危險氣體的快速消散:一旦遇有火災.則會導致火災蔓延、事故擴大。
  2)預防與控制
  對于有可能發生泄露的設備周圍應設置有限制LNG擴散的設施。比如圍堰或蓄液池.減少暴露的LNG表面與空氣的對流換熱.以降低蒸發量:也可以將高膨脹率的泡沫滅火劑噴灑在LNG液面上,使其與空氣隔離,降低LNG表面的氣化率。
    當然,少量泄露情況下,最有效的措施是通風并消除點火源。
    3)氣相LNG的泄露及其預防
    少量氣相LNG泄漏的情況較多.而且較難發現。預防氣相LNG泄漏的有效方式是加強巡查及設置完善的檢測監控設施.特別是一些易泄漏的部位,及早發現,及早處理。
    4.LNG產業鏈的安全技術研究
    (一)天然氣開采、凈化處理與液化環節的安全技術
    天然氣開采過程的安全技術問題很復雜,主要是鉆探、鉆井建造及井口設施運行管理的安全技術措施與操作問題。
    天然氣凈化處理及液化環節,則主要強調設備運行安全問題。同時,需要針對LNG的低溫特性、制冷劑系統特點等,采取一些必要的技術措施。
    (二)LNG儲存環節的安全技術
    儲存是LNG產業鏈中安全技術問題最為突出的環節。不僅涉及LNG儲罐等低溫儲存設施的性能及工藝流程的科學合理性,而且與操作人員技術水平、安全意識等息息相關。
    首先,材料及設備的優選.特別是儲罐的設計與建造是儲存環節提高安全可靠性的第一步,其次是工藝流程的設計與優化,務必將安全性放在首位,同時與操作的便利性、可靠性相融合,罐區布置等方面要竭力體現以人為本的理念。作為人的因素,對操作人員的安全技術培訓,提高業務素質,嚴格執行各項規章、操作規程等,也都是至關重要的。訓練出一個素質高、安全意識及責任心強、技術水平高的操作人員團隊.儲運環節的安全性就多了一份保障。
安全技術層面上,需要掌握的是LNG如下的儲存特性:
    液體分層:不同來源的LNG存在組分、液體密度上的的差異,不針對密度不同的LNG采取正確的進液方法.就有可能導致儲罐內LNG因密度大小不一致而產生分層現象。另外,即便混合均勻的LNG,若含N2量較高,也會因為氮的常壓沸點(一195.820E)遠低于甲烷的沸點(一161.5%),其揮發性遠大于甲烷.使得氮的蒸發量遠高于甲烷,從而形成自由液面上的LNG中。甲烷濃度增加,液體密度減少.與儲罐中下部的LNG產生分層的現象。
    老化:多組分的LNG在儲存過程中,因各組分的蒸發量差異導致液體的密度發生變化的過程稱之為老化?梢,組分越多、組分間蒸發速度差距越大的LNG.老化的速度越快;靜態儲存時間越長,老化的程度就越嚴重。
    翻滾:翻滾是儲存環節的大敵。翻滾現象發生時,蒸發率較正常情況增加250多倍,壓力驟升,瞬間,大量的蒸發氣體很難一下子通過安全閥得到釋放,此時.儲罐損壞則不可避免,導致大量的LNG外泄.后果不堪設想。
    盡管形成LNG反滾的機理十分復雜,但分層、老化情況的發生是導致其產生的主要因素,則是毋容質疑的。因此,避免分層及老化是有效對策。
    間歇泉和水錘現象:對于儲罐底部有較長的而且充滿LNG的豎直管路。有可能產生氣泡積聚,間歇性形成噴發.即為間歇泉現象。同時,因為管路中產生的甲烷蒸氣被重新注入的液體冷凝,稱之為水錘現象。此時,會產生很大的瞬間高壓,有可能對管路中的墊圈和閥門造成損壞,應力求避免。
    (三) LNG運輸環節的安全技術
    常見的LNG運輸方式主要有船運和車運兩種方式,車運又可分為汽車運輸和火車運輸兩種類型,短距離運輸則可以考慮采用管道方式。在國際貿易中的,LNG船運量占80%以上。
    船運:LNG船運的安全技術類似于儲存環節,但有其特殊性,主要是蒸發氣(BOG)的回收處理。一般來說,能夠較好解決BOG問題,則對船上儲罐隔熱要求可適當低一些,有利于降低船舶造價、增加貨運量、提高航運經濟性。回收船上LNG蒸發氣的技術方向,一是采用BOG再液化工藝,將BOG降溫使之再成為液體回到儲罐中去;另一個方向是船上動力采用天然氣燃料。BOG直接用作船上驅動燃料。
    車運:分汽車槽車與火車槽車兩種方式,盡管情況有些差異.但安全技術的重點相同,都是防泄漏擴散和BOG問題。對于汽車運輸,避免超壓、消除靜電、防泄漏是安全方面注意的問題。因蒸發量大超壓的情況在車運環節較少出現,也較好解決,放散是有效對策之一:防泄漏問題除了在設備的可靠性方面嚴格把關之外。駕駛員的安全意識、駕駛水平等特別關鍵:良好的接地是防靜電產生的根本措施。而火車運輸。則與汽車槽車相同,不同之處在
于車輛編組導致路途時間不可控情況的避免。
    (四) LNG接收站與衛星站的安全技術
    影響接收站與衛星站安全運行的主要是因素當屬泄露引發的風險以及相繼產生的火災爆炸事故,危險源除與儲存環節相同外,薄弱環節還包括以下兩個方面:
    一是LNG的裝卸操作。即原料的頻繁進出。盡管流程并不復雜,但無數次的反復操作,容易使操作人員產生懈怠和疏忽情緒,在思想上麻痹大意,以致于麻木而喪失警惕,因而極易掉以輕心,出現安全事故。
   二是LNG的氣化操作,涉及LNG相變過程,伴隨著壓力增加和溫度的急劇升高,稍有不慎.就
會留下隱患,應引起高度重視。
    此外,站內設置完散的防雷擊、防靜電措施也是必不可少的。
    (五)天然氣榆配環節的安全技術
    輸配環節的介質是氣相LNG,安全技術集中體現在輸配設施,特別是高壓管道上。管網長期運行帶來老化等問題,尤其是在腐蝕和化學反應情況下造成管線開裂、疲勞等損傷引起的管線泄漏或爆炸事故的隱患。此外,由于現有技術局限等原因,致使對管網老化的狀況缺乏全面的資料,缺少提高燃氣管網運行安全性的系統措施和科學的技術管理體系。即便是已經發生的地下天然氣管道泄漏,查驗具體的泄漏點,目前依然是技術難題。
    分析國內各地的情況,概括來講,輸配環節天然氣管道的安全主要受到以下幾方面的影響:
    a)第三方破壞、施工和違章占壓的影響:
    b)管道自身材料缺陷或結構損壞的影響:
    c)管道老化和腐蝕的影響:
    d)自然災害的影響:
    e)管道運行的影響。
    從歐美等發達國家近20年的統計數據看,第三方破壞、施工和違章占壓等外部因素同樣是輸氣管道發生事故的首要原因,占40%左右,其次是管道自身材料缺陷或結構損壞的原因,占25%:管道老化和腐蝕原因占20%。
    可見,除加強管道的安全管理外,項目建設環節相當重要,嚴格把好工程設計與建設質量關.可以大大減少事故發生。不斷研發新的防腐蝕技術、材料、設備,以及先進的地下管道泄漏探測技術,有助于消減和控制腐蝕引起的事故或隱患,這是提高該環節安全可靠性的技術發展方向。
    (六)天然氣安全利用技術
    作為LNG產業鏈的終端,利用環節的安全技術問題自然是考慮的重中之重。統計數據表明.天然氣事故中,不少事故發生在用戶側。消除隱患、防范事故,始終是這一環節永恒的研究課題。
    眾所周知,終端用戶數量繁多,分散性、失衡性、多變性等問題突出,用氣性質也各不相同.可以劃分為七大類別:居民用氣、商業用氣、工業企業生產用氣、采暖通風與空調用氣、燃氣汽車用氣、發電用氣、化工原料用氣。各類用戶利用天然氣的方式、用氣規律,對天然氣壓力、流量、氣質的要求等千差萬別。面對一個統一的天然氣輸配管網的系統安全
問題,燃氣企業與各用戶,特別是居民用戶之間,不可能有明確的分界面,由此極有可能帶來諸多的技術與管理缺失或矛盾。
用氣設施多而復雜,設備安全性能與技術水平參差不齊,是誘發安全事故的又一大主因。大到技術先進的燃氣輪機、燃氣空調設備,小到分散在各家各戶的各種品牌、規格的燃燒器具。既有連續24小時不停運轉、具有嚴格生產計劃的大型用氣設施,更是有間歇使用、分散性極強的小用氣設備:既有高壓設施,也有低壓用具;不但有使用常規氣相LNG的用戶,而且還有直接使用液相LNG的瓶組用戶、LNG汽車用戶。用戶及用氣設施的復雜性,無疑增加了安全隱患產生的幾率和管理上的難度。 
  1)居民用氣:家用燃氣灶、家用燃氣快速熱水器是居民用戶的用氣設施。對于燃氣灶.普遍存在的安全隱患是不規范使用連接軟管和不定期更換引起的。嚴格按照國家規范,正確使用燃氣灶,選用合適的連接軟管,正確安裝并定期更換,這類隱患完全可以消除。
    而對于家用燃氣快速熱水器。則是事故多發點。產生事故的主要因素是其燃燒時所產生的有害氣體未能及時排至室外,惡化了浴室環境,導致人員中毒事故發生。因此,正確選用并按規范安裝燃氣熱水器,及時更換達到判廢年限的熱水器,是避免此類事故發生的可靠措施。絕大多數的熱水器事故,都是違章安裝和不當使用造成的。比如。國家明令禁止安裝在浴室內的非平衡式熱水器被違章安裝在浴室內而引發事故.這類案例已經是屢見不鮮。
    2)商業用氣:商業用戶的燃氣用具主要包括炒爐、蒸爐等,安全使用規程與家用燃氣灶基本相同。需要特別引起重視的是一些使用LNG瓶組供應的商業用戶,工藝流程較為復雜,除涉及LNG儲存、氣化、管道輸送等環節外,往往還牽涉到瓶組更換、電加熱氣化等操作。最令人擔憂的是一些單位個別的具體操作人員,并不一定都是經過專業訓練過的燃氣技術工人。對于這一類用戶,加強技術業務培訓與現場安全管理是關鍵。
    3)工業企業生產用氣:工業企業的用氣設施一般都有完善的監控管理系統.操作人員相對穩定,用氣系統安全性能較高。需要加強的是其與供氣單位間的溝通與協調及事故應急處理機制的建立與完善。
    4)采暖通風與空調用氣:和工業企業用氣性質有些相似,但有其獨特之處。一是用氣設施場地往往受限?臻g狹。憾窃O備往往安裝在地面以下的建筑物內,通風條件差。光線不好,工作環境惡劣。據此,設置符合要求的安全緊急通道、加強安全巡查等.是杜絕事故發生的必不可少手段。
    5)燃氣汽車用氣:燃氣汽車分為壓縮天然氣汽車(CNGV)和液化天然氣汽車(LNGV)兩種,區別在于進入發動機之前的燃料儲存狀態。
    CNGV、LNGV發生事故的主要表現形式主要是燃料泄漏和燃燒爆炸,安全性的主要影響誘因重點體現在燃料供應系統上。因此,天然氣汽車****的不安全因素在于其壓力達到25MPa的高壓儲氣瓶和LNG儲罐內最低溫度達-1620c的低溫液體。確保高壓儲氣瓶和LNG低溫儲罐安全運行的有效措施是按章操作和定期檢驗。
    6)發電用氣:發電用戶一般使用的是高壓天然氣,安全工作重點防范對象是壓力管道與相關設施。防泄漏是主要工作。
    7)化工原料用氣:同屬于易燃易爆行業,由于自身企業性質的原因.安全技術水平高,也具有各類事故的處置與應對經驗。同時,對安全工作也極為重視。因此,相比之下,這類用戶的安全隱患和事故較少。
  5.結論與對策
  縱觀我國LNG工業的發展現狀,放眼全球,使我們清楚的意識到.國內LNG正處于高速發展初期,及時在各個環節實施全面的安全管理(全過程安全管理、全員參加安全管理、全部工作的安全管理)十分必要。當務之急是在全行業盡早引入現代安全管理理念.建立以預防事故為中心的科學預測和決策體系。
    11確保LNG產業安全發展最重要的是,必須堅定不移、始終不渝的貫徹執行“安全第一,預防為主”的方針,明確安全生產管理目標,建立完備的安全生產管理體系。
    2)加強全員的安全教育、技術業務培訓工作。重點把握好培訓的對象、內容、形式、效果四個環節,做到培訓內容有針對性、培訓對象有層次性和培訓形式多樣性。要設法提高職工的安全防范意識、安全技術水平和事故應急處理能力,消除職工在安全生產上的麻痹大意思想和僥幸心理.嚴格執行操作規程。
    3)大力推廣新技術、新設備、新工藝、新手段的的應用.并建立完善先進的監測監控體系.以技術促安全。提高安全管理水平。
    4) LNG產業的所有工程項目.應建立預先分析與評價制度,從工程項目的立項,可行性研究、選址、初步設計、施工、驗收、試運行、投產等全過程,對潛在危險和事故的可能性進行分析、測定、評估,為制定安全防護對策提出依據。
    51泄露的預防與控制是LNG產業安全工作面臨的重要課題,應圍繞這個課題,應用現代多種學科領域和專門技術,綜合采取管理、技術和教育的對策,有效防止和避免事故發生。

 

主營產品:燃氣設備,燃氣調壓裝置,汽化器,低溫泵,加氣機,燃氣報警器,流量計,燃燒機,LNG成套設備,LPG設備,CNG設備


 

上一篇:中國打破煤層氣開采壟斷格局 下一篇:我國天然氣存在著巨大的對外依賴風險
最新論文資訊
◆  燃氣調壓箱,城鎮燃氣調壓箱
◆  燃氣調壓柜 燃氣輸配管網的
◆  樓棟調壓箱詳細介紹
◆  LNG點亮中國船用燃料市場
◆  LNG汽車前景初探
◆  延長石油集團天然氣液化站項
◆  液化天然氣供應技術
◆  甘肅煤制天然氣經濟可行性分
◆  大中型LNG儲罐的應用及適
◆  大型噴火項目用燃氣調壓系統
   
最新業界資訊
◆  海南省三亞市住建局發布關于
◆  天然氣撬動裝備制造、工程建
◆  LNG冷能綜合利用_綠色智
◆  國內首創,開啟了國內頁巖氣
◆  兩會遇“春耕”,細化完善油
◆  青海油田澀北氣田高質量推進
◆  加快建設“沙戈荒”新能源基
◆  燃氣設備技術創新與市場趨勢
◆  廣西武鳴區、隆安縣正式進入
◆  福建LNG:多措并舉強“三
   

Copyright 1998-2009 © All Rights Reserved.
客服電話:0755-25887166 傳真:0755-25887232 網絡部QQ: 1595467207 122358134
亞威燃氣設備網 深圳亞威華燃氣實業有限公司©版權所有 粵ICP備05009517號
lng設備網 壁掛式調壓箱 調壓箱 氣體調壓器 撬裝式調壓站 燃氣調壓閥 燃氣調壓柜 燃氣調壓器 燃氣調壓箱 天然氣調壓閥

主站蜘蛛池模板: 精品一区二区三区色花堂| 免费无码一区二区三区| 中文字幕aⅴ人妻一区二区| 用手指搅乱吧~打烊后的...| 国产午夜手机精彩视频| 在线www中文在线| 天堂а√8在线最新版在线| 久久精品天天中文字幕人妻| 毛片在线看免费版| 国产免费内射又粗又爽密桃视频| ts人妖系列在线专区| 暖暖日本免费中文字幕| 再深点灬舒服灬太大了免费视频| 青草影院内射中出高潮| 国产福利免费观看| 一二三四在线视频社区8| 日本19禁啪啪无遮挡免费动图| 亚洲AV福利天堂一区二区三| 欧美日韩精品一区二区三区高清视频 | 未发育孩交videossex| 亚洲精品91在线| 男人桶女人爽羞羞漫画| 北条麻妃国产九九九精品视频| 色婷婷精品大在线视频| 国精产品一品二品国精品69xx| www天堂在线| 日韩在线看片免费人成视频播放| 免费99精品国产自在现线| 美女扒开尿口让男人看的视频| 国产伦精品一区二区三区免费下载| 久热中文字幕在线精品免费| 国产精品成人久久久久久久| 97精品依人久久久大香线蕉97| 女人与大拘交在线播放| 久久国产精品波多野结衣AV| 波多野结衣av无码久久一区| 免费人成网站在线观看欧美| 颤声娇是什么意思| 国语高清精品一区二区三区| t66y最新地址一地址二地址三| 性一交一乱一乱一视频|