液化天然氣的危險(xiǎn)性與安全防護(hù)

液化自然氣的危急性與安全防護(hù)LNG(液化自然氣)是將自然氣凈化深冷液化而成的體，它是一種清潔、優(yōu)質(zhì)燃料。LNG的體積約為其氣態(tài)體積的1／600，故液化了的自然氣更有利于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸、儲存，使自然氣的應(yīng)用方式更敏捷、范圍更廣。LNG從6O年月開頭商業(yè)化至今已有3O多年的歷史，隨著自然氣液化技術(shù)不斷進(jìn)步，液化本錢比2O年前降低了5O，大大增加了LNG與其他能源的競爭力，LNG成為了當(dāng)今世界能源供給增長速度最快的領(lǐng)域。國內(nèi)LNG產(chǎn)業(yè)起步于上世紀(jì)9O年月末，先后有上海LNG調(diào)峰站、中原油田L(fēng)NG工廠投產(chǎn)一批與中原LNG相配套的LNG應(yīng)用工程也相繼投入運(yùn)行。而一批規(guī)模更大的LNG工廠和廣東、福建青島等進(jìn)口LNG承受終端也正在緊鑼密鼓地籌建中。疆廣匯150X10m。／d的LNG工廠在2023年馬上投產(chǎn)?？梢灶A(yù)見，未來數(shù)年內(nèi)，LNG將廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用的各個(gè)領(lǐng)域。1．LNG的根本特性(1)組成LNG主要成分為甲烷，另外還含有少量的乙烷、丙烷、N及其他自然氣中通常含有的物質(zhì)。不同工廠生產(chǎn)的LNG具有不同的組分，主要取決于生產(chǎn)工藝和氣源組分，依據(jù)歐應(yīng)低于5。盡管LNG的主要組成是甲烷，但不能認(rèn)為LN等同于純甲烷，對它的特性的分析和推斷，在工程實(shí)踐中大都要用氣體處理軟件(工藝包)進(jìn)展計(jì)算，以得出符合實(shí)際的結(jié)果。常用的計(jì)算軟件有HYSIM和PROCESS11等。(2)LNG的特性／m。，甲烷含量越高，密度越??；密度還是液體溫度的函數(shù)溫度越高密度越小變化的梯度為1．35kg／m·℃。LNG的密度可直接測量，但一般都通過氣體色譜儀分析的組分結(jié)果計(jì)算出密度，該方法可參見ISO6578。溫度：LNG的沸騰溫度也取決于其組分，在大氣壓力下通常為 166溫度。沸騰溫度隨蒸氣壓力的變化梯度為1．25X10℃／的溫度常用銅／銅鎳熱電偶或鉑電阻溫度計(jì)進(jìn)展測量。LNG的蒸發(fā)：LNG貯存在絕熱儲罐中，任何熱量滲漏到罐中，都會導(dǎo)致肯定量的液體氣化為氣體，這種氣體就叫做蒸發(fā)氣。蒸發(fā)氣的組成取決于液體的組成，一般地，LNG蒸發(fā)氣含有O的NON的含量可到達(dá)LNG中N含量的2O倍。對于純甲烷而言，低于一113~C的蒸發(fā)氣密度比空氣重，對于含有2O氮的甲烷而言，低于一8OLNG的溢出與集中：LNG傾倒至地面上時(shí)，最初會猛烈沸騰蒸發(fā)，然后蒸發(fā)率將快速衰減至一個(gè)固定值，蒸發(fā)氣體沿地面形成一個(gè)層流，從環(huán)境中吸取熱量漸漸上升和集中，同時(shí)將四周的環(huán)境空氣冷卻至露點(diǎn)以下，形成一個(gè)可見的云團(tuán)，可作為蒸發(fā)氣體移動(dòng)方向的指南，也可作為氣體空氣混合物可燃性的指示。蒸氣云團(tuán)集中是一個(gè)簡單的問題，通常承受EVANUM和EOLE模型來計(jì)算蒸氣云團(tuán)集中的安全距離。LNG的燃燒162℃的低溫條件下，其燃燒范圍為6％～13％(體積百分比)；LNG著火溫度隨組分的變化而變化，重?zé)N含量的增加使著火溫度降低，純甲烷著火溫度為650℃。生疏理解LNG的根本特性，有利于正確生疏來自LNG的危急和進(jìn)展人身安全防護(hù)。2．來自LNG的危急性(1)LNG的儲存危急與LNG處于沸騰(或接近于沸騰)狀態(tài)有關(guān)。在LNG工段末端，它接近于沸騰狀態(tài)，外來的熱量傳人會導(dǎo)致氣化使壓力超高，致使安全閥翻開或造成更大的破壞。翻滾：由于貯槽中LNG不同的組成和密度引起分層，兩層之間進(jìn)展傳質(zhì)和傳熱，最終完成混合，同時(shí)在液層外表進(jìn)展蒸發(fā)。此蒸發(fā)過程吸取上層液體的熱量使下層液體處于過熱狀態(tài)。當(dāng)兩層液體的密度接近相等時(shí)就會突然快速混合而在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，使儲罐內(nèi)壓力急劇上升，甚至頂開安全閥。為避開這種危急，應(yīng)實(shí)行特別處理的方法：①輕LNG從槽底進(jìn)料，或重LNG從槽頂進(jìn)料，或兩者結(jié)合使用；②在槽內(nèi)安裝一自動(dòng)密度儀以檢測不同密度的層；③用槽內(nèi)泵使液體從底至頂循環(huán)；④保持LNG的含氮量低于1％，并且親熱監(jiān)測氣化速率。(2)低溫凍傷由于LNG是一162℃的深冷液體，皮膚直接與低溫物體外表接觸會產(chǎn)生嚴(yán)峻的損害。直接接觸時(shí)，皮膚外表的潮氣很簡潔撕裂，并留下傷口。粘接后，可用加熱的方法使皮肉解凍，然后再揭開。這時(shí)如硬將皮膚從低溫外表撕開，就會將這局部皮膚撕裂，所以當(dāng)戴濕手套工作時(shí)應(yīng)特別留意。低溫液體黏度較低，它們會比其他液體(如水)更快地滲進(jìn)紡織物或其他多孔的衣料里去。在處理與低溫液體或蒸汽相接觸(PVC或皮套里面時(shí)，就可簡潔地將手套脫下。如有可能發(fā)生劇烈的噴射或飛濺，應(yīng)使用面罩或護(hù)目鏡來保護(hù)眼睛。LNG的泄露由于低溫操作，金屬部件會消滅明顯的收縮，在管道系統(tǒng)的任何部位尤其是焊縫、閥門、法蘭、管件、密封及裂縫它就會漸漸上浮，且集中較遠(yuǎn)，簡潔遇到潛在的火源，格外危急?？梢猿惺車吆妥匀黄琳媳日湛諝庵氐牡蜏卣魵膺M(jìn)展攔截。低溫麻醉沒有充分保護(hù)措施，人在低于1o℃下待久后，就會有低溫麻醉的危急產(chǎn)生，隨著體溫下降生理功能和智力活動(dòng)都下降，心臟功能衰竭，進(jìn)一步下降會致死亡。對明顯受到體溫過低影響的人應(yīng)快速從嚴(yán)寒地帶轉(zhuǎn)移并用熱水洗浴使體溫恢復(fù)，不應(yīng)當(dāng)用干熱的方法提升體溫。窒息呼吸LNG時(shí)間一長，就會產(chǎn)生嚴(yán)峻的后果。雖然LNG蒸氣沒有毒，但其中的氧含量低，簡潔使人窒息。假設(shè)吸人純潔LNG蒸氣而不快速脫離，很快就會失去知覺，幾分鐘后便死亡。當(dāng)空氣中的氧含量漸漸降低，操作人員沒有一點(diǎn)感覺，也沒有任何警示。等意識到，則為時(shí)已晚。窒息共分為以下4種狀況。第1種狀況：含氧量14％～21％(體積含量，下同)，呼吸、脈搏加快，并伴有肌肉抽搐。第2種狀況：含氧量1O％～14，消滅幻覺、易疲乏，對苦痛反響遲鈍。第3種狀況：含氧量6％～1O，消滅惡心、嘔吐、昏倒，永久性腦損傷。第46通常，含氧量10％是人體不消滅永久性損傷的最低限。相對應(yīng)，正?？諝庵泻?2．4的甲烷，其氧含量是1O。因此，敬告大家不要進(jìn)人LNG蒸氣中。冷爆炸在LNG泄漏遇到水的狀況下(例如集液池中的雨水)，水與LNG之間有格外高的熱傳遞速率，LNG將劇烈地沸騰并伴隨大的響聲、噴出水霧，導(dǎo)致LNG蒸氣爆炸。這個(gè)現(xiàn)象類似水落在一塊燒紅的鋼板上發(fā)生的狀況，可使水馬上蒸發(fā)，為避開這種危急，應(yīng)定期排放集液池中的雨水。火災(zāi)LNG蒸氣遇到火源著火后，火焰會集中到氧氣所及的地方。游離云團(tuán)中的自然氣處于低速燃燒狀態(tài)，云團(tuán)內(nèi)形成的壓力低予5kPa，一般不會造成很大的爆炸危害。燃燒的蒸氣就會阻擋蒸氣云團(tuán)的進(jìn)一步形成，然后形成穩(wěn)定燃燒。3．安全防護(hù)工藝裝置安全設(shè)計(jì)LNG裝置的本身的牢靠性是保證LNG設(shè)施安全運(yùn)行的重要前提，因此遵循標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展設(shè)計(jì)是格外必要的。NFPA59A和EN116O是2項(xiàng)權(quán)威性的標(biāo)準(zhǔn)，可以參照使用。可燃?xì)怏w探測設(shè)施在白天，可通過目測的方法來探測可見的蒸氣云團(tuán)，但是在晚上，就不再適用了。通常，工廠都裝有大型的可燃?xì)怏w探測器，傳感器都置于易發(fā)生泄漏的地方。當(dāng)傳感器探出蒸氣一空氣的濃度到達(dá)下限的2O時(shí)，就通過報(bào)警傳到掌握室，操作工就能準(zhǔn)時(shí)實(shí)行相應(yīng)的掌握措施進(jìn)展處理。當(dāng)蒸氣一空氣的探測濃度到達(dá)下限的6O時(shí)，就會自動(dòng)全廠停車。因此，連續(xù)的自動(dòng)探測系統(tǒng)在方面比人工探測具有更大的優(yōu)勢，由于它們比人工探測更準(zhǔn)確牢靠。事故切斷系統(tǒng)LNG設(shè)施應(yīng)包括事故切斷系統(tǒng)(ESD)，當(dāng)該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，就會切斷或關(guān)閉LNG、易燃液體、易燃致冷劑或可燃?xì)怏w來源，并關(guān)閉連續(xù)運(yùn)行將加劇或延長事故的設(shè)備。ESD系統(tǒng)應(yīng)具有失效保護(hù)設(shè)計(jì)，當(dāng)正常掌握系統(tǒng)故障或事故時(shí)，失效的可能性應(yīng)當(dāng)最小。消防水系統(tǒng)使用帶水位掌握器的水幕或手握軟管噴水使 LNG蒸氣云團(tuán)改道，避開風(fēng)將蒸氣團(tuán)移向會點(diǎn)燃該蒸氣團(tuán)的運(yùn)行設(shè)備，但同時(shí)，水也會給蒸氣帶來額外的熱量，造成云霧更快地浮動(dòng)并向上集中。在有火災(zāi)的狀況下，為了避開熱輻射，一些設(shè)備需要大水作保護(hù)。在處理LNG失火時(shí)，推舉使用干粉(最好是碳酸鉀)滅火器，留意任何狀況下不要在LNG儲槽的大火中使用水，水會增大氣化速率因而會將火焰高度增大63倍。使用泡沫掌握蒸氣集中及輻射泡沫快速膨脹，可阻擋LNG可燃蒸氣的快速集中，并且在蒸氣遇到火源著火后，可削減輻射量，泡沫的膨脹率約為500：1LNGLNG的氣化率增大，氣化后的LNG蒸氣穿過泡沫，溫度上升，向著地面集中，從而大大削減集中區(qū)。假設(shè)是將泡沫掩蓋在燃燒的LNG池上，就會降低氣化率從而減小火勢。熱輻射量也就會隨火勢的減小而削減。人身安全保護(hù)戴上皮革手套，穿無袋的長褲及高筒靴(把褲腳放在靴的外面)、長袖的衣服。在缺氧條件下，需戴呼吸設(shè)備。面罩要求在低溫下不會碎裂，衣物都要求由特地的合成纖維或纖維棉制成，且要求尺寸寬大，以防止低溫液體濺落在衣物上，凍傷皮膚。決不允許人員進(jìn)入LNG池或LNG噴射物中，由于這些防護(hù)用具不能確保安全。只有不存在著火源且需緊急操作時(shí)才能進(jìn)入LNG蒸氣中。工廠人員在滅火時(shí)，如穿的是易燃材料做成的工作服，則工作過程格外危急。由于熱輻射，工作人員應(yīng)穿由特別保護(hù)材料制作的工