液化天然氣(lng)船舶安全運輸管理

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1、交通運輸部水運科學研究院謝天生液化天然氣（LNG）船舶安全運輸管理——船舶靠離泊和裝卸作業(yè)安全管理液化天然氣（LNG）船舶安全運輸管理——船舶靠離泊和裝卸作業(yè)安全管理LNG危險有害特性LNG船舶構造及危險源識別LNG船舶靠離泊和船岸銜接過程中的危險源辨識LNG裝卸作業(yè)火災爆炸事故模擬LNG船舶靠離泊和裝卸作業(yè)安全管理交通運輸部水運科學研究院2二、制定目的交通運輸部水運科學研究院3一、定義交通運輸部水運科學研究院4指港口經營企業(yè)（單位）在港口危險貨物生產活動中將危險因素、有害因素控制在安全范圍內以及預防、減少、消除危害所配備的裝置（設備

2、）和采取的措施。LNG危險有害特性交通運輸部水運科學研究院5液化天然氣（LNG），LNG是以甲烷為主要成分的混合物，其組成如下圖所示。LNG危險有害特性主要特性參數(shù):交通運輸部水運科學研究院6組成體積百分比C191.46C24.74C32.59I-C40.57n-C430.54I-C50.01n-C50.00N20.09物性參數(shù)華白指數(shù)MJ/m3(n)55.6密度（LNG）kg/m3458熱值（體積）MJ/m3(n)43.7熱值（質量）MJ/kg54.7LNG危險有害特性LNG危險有害特性交通運輸部水運科學研究院71、易燃易爆LNG及

3、其蒸發(fā)產生的天然氣的最主要成分為甲烷。對照《原油和天然氣工程設計防火規(guī)范》（GB50183-2004），LNG屬于液化烴，為甲A類火災危險物質，甲烷氣體屬于甲類可燃氣體，它們均屬于高度易燃易爆物質。LNG火災的特點是：火焰?zhèn)鞑ニ俣容^快；質量燃燒速率大（地上和水上燃燒速率分別達到0.106kg/m2s和0.258kg/m2s，約為汽油的2倍）；火焰溫度高、輻射熱強；易形成大面積火災；具有復燃、復爆性；難于撲滅。LNG危險有害特性LNG危險有害特性交通運輸部水運科學研究院82、易蒸發(fā)LNG（按甲烷考慮）的沸點為-162℃，在常溫下極易蒸發(fā)

4、，極易產生燃燒爆炸所需的蒸氣量。LNG一旦從容器中泄漏出來，一小部分立即急劇氣化成蒸氣（即天然氣），剩下的泄漏到地面或海上，沸騰氣化后與周圍空氣混合生成冷蒸氣霧，在空氣中冷凝形成白煙，再稀釋受熱后與空氣形成爆炸性混合物（或稱可燃性氣云）。爆炸性混合物若遇到點火源（最小點火能量為0.28mJ），將引發(fā)閃火或蒸氣云爆炸等事故。LNG泄漏后形成的冷氣體在初期比周圍空氣重，易形成云層或層流。泄漏的LNG的氣化（蒸發(fā)）量取決于地面和大氣的熱量供給，剛泄漏時氣化率很高，一段時間以后趨近于一個常數(shù)，如果泄漏的LNG數(shù)量較大，這時余留在地面的LNG就

5、會在地面上形成一種液流。若無圍護設施，則泄漏的LNG就會沿地面擴散，遇到點火源可引發(fā)池火災。LNG危險有害特性LNG危險有害特性交通運輸部水運科學研究院93、低溫LNG以低溫常壓方式儲存，工作溫度為-162℃。如此低溫物質一旦泄漏，如果接觸到常溫管材或設備，就可能發(fā)生脆裂現(xiàn)象；如果接觸到作業(yè)人員，就會造成嚴重凍傷。LNG低溫引起的危險性主要即指由于LNG意外泄漏等形成的低溫從而造成的船舶構造、設備的損壞和對人體造成的傷害。LNG危險有害特性LNG危險有害特性交通運輸部水運科學研究院103、低溫（1）對船體、設備的破壞由于LNG船舶液貨

6、系統(tǒng)在設計時已考慮了貨物的低溫性，并采用了耐低溫的材質與結構，因此低溫LNG對船體和設備的損害總是發(fā)生在LNG貨物意外泄漏、外溢時。當超低溫的LNG和普通非耐低溫的船體、設備接觸后，會使碳鋼迅速減少韌性和伸延性，材料脆化，產生龜裂、破碎。這主要是由于局部的冷卻而產生了過度的熱應力，造成鋼板嚴重喪失延展性，最終形成無法控制的破裂從而危害了整個船體結構。LNG危險有害特性LNG危險有害特性交通運輸部水運科學研究院113、低溫（2）結冰貨物系統(tǒng)中的水分，如潮濕的氣體和露點溫度較高的惰性氣體中攜帶的水分以及溶解在貨物中的水分，都會由于液化氣貨

7、物的低溫而結冰。結冰的危害同水合物一樣，都會對貨泵、閥門、傳感器管路、噴淋管路和液位測量設備等造成損壞或堵塞。（3）對人體的危害低溫LNG與人員的身體相接觸，會從皮膚上吸收顯熱，并且由于汽化而吸收潛熱，因此裸露的皮膚會被凍傷。并且，當人體暴露在0℃以下的環(huán)境中，持續(xù)工作一段時間后，將造成永久性的傷害。LNG危險有害特性LNG危險有害特性交通運輸部水運科學研究院124、快速相變特性溫度不同的兩種液體在一定條件下接觸時可產生爆炸力，稱為快速相變現(xiàn)象，LNG與水接觸時，盡管不發(fā)生燃燒，但具有爆炸的所有其他特征。LNG危險有害特性LNG危險有

8、害特性交通運輸部水運科學研究院135、熱膨脹性與熱外溢LNG具有較大的熱膨脹系數(shù)，以液態(tài)的甲烷為例，假如在-40℃時的體積為1，當溫度上升至0℃時其體積即膨脹至1.094，體積增大了9.4%；溫升至40℃時其體積將膨脹至