液化天然氣海上安全運輸與保管研究

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1、液化天然氣海上安全運輸與保管的研究摘要：液化天然氣海上運輸是一種高風險的行業(yè)，液化天然氣的裝卸作業(yè)是海上運輸起始和終止的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其安全性直接影響液化天然氣海上運輸事業(yè)的健康發(fā)展，對于液化天然氣的安全利用起著決定性作用。針對液化天然氣運輸與保管中存在的安全影響因素，提出合理的危險應(yīng)對措施以及解決方案，指導作業(yè)的安全進行，具有重要的現(xiàn)實意義。關(guān)鍵詞：液化天然氣安全運輸翻滾冷凝第一章液化天然氣的特點與潛在危險性21.1LNG簡介21.2LNG的潛在危險性21.3LNG船的潛在危險性31.3.1液貨翻滾的危害性31.3.2冷凝或液化的危害性3第二章液化天然氣安全運

2、輸對策32.1事故預防及應(yīng)急措施32.1.1火災(zāi)的預防及應(yīng)急32.1.2凍傷的預防及應(yīng)急42.2LNG船潛在危險性的防止措施42.2.1LNG翻滾的預防措施42.2.2LNG冷凝或液化的預防措施4第三章結(jié)論4第一章液化天然氣的特點與潛在危險性1.1LNG簡介天然氣是從地底油氣田開采獲得的炭氫化合物和非炭氫化合物的混合氣體。一般而言，甲烷占主要成分，占體積的70%~95%(有的甚至高達99%)，另外含有少量的乙烷、丙烷、丁烷和統(tǒng)稱為天然氣液的重質(zhì)烴，少量非烴物如水、二氧化碳、氮、硫化氫以及其它非烴雜質(zhì)。液化天然氣(LiquefiedNatureGas，，簡稱L

3、NG)是將天然氣在常壓下冷卻到一160℃的低溫液化制成的，其液態(tài)體積約為氣態(tài)時的六百分之一，大氣壓下比重大約為0.45，主要成分是甲烷它本身是一種無毒可燃氣體，它的主要物性和特性如表1所示。表1甲烷主要物性純凈的LNG是無色、無味、無毒和透明的液體，LNG比水輕，不溶于水。LNG蒸氣在溫度高于一110℃時，比空氣輕，貨物漏泄時蒸氣往上升，易于擴散，因此發(fā)生爆炸的危險性相對液化石油氣較輕。LNG化學性質(zhì)穩(wěn)定，不活潑。與空氣、水及其它液化氣貨品在化學上相容，不會起反應(yīng)(與氯可能有危險反應(yīng))。由于LNG的臨界溫度遠遠低于環(huán)境溫度，所以只能采取全冷凍的方式運輸或儲存

4、，即在常壓沸點溫度下運輸。1.2LNG的潛在危險性（1）低溫的危險性LNG是低溫的液化氣體，當其與人體直接接觸時，會大量地從皮膚上吸收顯熱，并在其氣化的過程中吸收潛熱，因此裸露在外的皮膚會被凍傷。凍傷的程度由皮膚的接觸時間、接觸面積以及人體體溫散失率決定。如果皮膚與LNG接觸時間過長，就會造成永久性的傷害，甚至可能危及生命。（2）蒸發(fā)氣體的危險性LNG在常溫下極易氣化，不可避免地導致液貨艙內(nèi)的壓力和溫度升高。外界傳入的能量均能引起LNG的蒸發(fā)，LNG貯存必須維持一個極低的日蒸發(fā)率，否則，BOG的過度增加將使貯存溫度和壓力上升過快，而過高的壓力會對液貨艙的結(jié)構(gòu)

5、造成損傷，直至貯存罐破裂。（3）爆燃的危險性天然氣在空氣中濃度在5%～15%時，遇明火可發(fā)生爆燃。因此，必須防止可燃物、點火源、氧化劑（空氣）這三個因素同時存在。在操作時，只有濃度低于1.5%時，才允許工作人員進入，但是禁止進行熱操作和其他產(chǎn)生火花的作業(yè)。1.3LNG船的潛在危險性1.3.1液貨翻滾的危害性LNG翻滾是由于其密度差異而發(fā)生分層后所引起的相鄰液的密度近似相等時的液層間強烈迅速混合的現(xiàn)象。當外界熱量傳入時，兩個相鄰液層發(fā)生傳質(zhì)和傳熱并相互混合，液層表面也開始蒸發(fā)，下層由于吸收了上層的熱量而處于“過熱”狀態(tài)。當兩個相鄰液層密度接近時，短時間內(nèi)產(chǎn)生液

6、化氣大量蒸發(fā)，貨艙壓力便會急劇上升。典型的翻滾事故記錄表明:翻滾期間蒸發(fā)率大約是正常情況下蒸發(fā)率的250倍。蒸發(fā)率的突然上升會引起液貨艙內(nèi)壓力遠遠超過其安全設(shè)計壓力，給船舶安全運行帶來嚴重的威脅。1.3.2冷凝或液化的危害性當液化氣蒸氣壓力大于飽和蒸氣壓力或溫度低于露點溫度時，液化氣會液化或冷凝，可能損壞貨物機械或影響系統(tǒng)運行。第二章液化天然氣安全運輸對策2.1事故預防及應(yīng)急措施2.1.1火災(zāi)的預防及應(yīng)急在正常操作情況下，LNG船發(fā)生火災(zāi)的概率比普通油輪低，這是因為液貨艙內(nèi)不存在氧氣等助燃氣體。當LNG存于液艙內(nèi)時，應(yīng)絕對禁止空氣漏入.最可能發(fā)生火災(zāi)的情況是

7、LNG從管路系統(tǒng)或裝卸貨連接處漏到甲板上而被火花引燃。大量LNG漏到甲板上后會立刻變成氣體。當甲烷蒸汽形成時，空氣中的水蒸氣會被凝結(jié)而形成濃霧，霧中含有許多甲烷氣體.如果在甲板上看到有霧氣，這表明LNG已經(jīng)逸出，這時，必須采取迅速而準確的措施，并消除逸漏。首先應(yīng)立即停止所有貨泵和壓縮設(shè)備運轉(zhuǎn)，關(guān)閉所有閥門，使系統(tǒng)獨立.通常，LNG船是啟用緊急關(guān)閉系統(tǒng)來實現(xiàn)的。當啟動緊急關(guān)閉系統(tǒng)后，應(yīng)發(fā)出警報，使所有人員都進入緊急狀態(tài);隨后，迅速關(guān)閉所有通風口和甲板上的開口，接近泄漏現(xiàn)場的人員應(yīng)立即使用消防龍頭沖洗甲板，若泄漏現(xiàn)場已被火引徽，則應(yīng)立即執(zhí)行滅火方案。2.1.2凍

8、傷的預防及應(yīng)急液化氣溫度很低，人體在接觸后會發(fā)生嚴重