液化天然气(LNG)储运的安全技术及管理措施

液化天然气(LNG)储运的安全技术及管理措施

梁振江 ,屠长明 ,张丹

中国空分工程有限公司  浙江省杭州市  310051

摘要：天然气是重要的能源，是工业生产和人们生活中不可或缺的原动力。但是液化天然气的存储和运输存在一定的危险，保障天然气运输安全就是保障社会稳定和人民安全。因此液化天然气安全运输技术及安全管理模式亟待更新，其保障措施需要完善。本研究将对液化天然气的特征、运输方式、安全管理措施进行分层叙述和讨论。

关键词：液化天然气；储存运输；安全技术；管理

一、液化天然气基本特征

（一）、易燃

易燃是液化天然气的基本特质，在液化状态下甲烷可在-160℃的低温环境下燃烧，并且燃烧速度为0.3m/s。因此通常情况和通常温度下，液化天然气不容易出现燃烧爆炸事故，但是遇到火源却能够使液化天然气以极低的速度进行燃烧，伴随着与氧气接触面变大，天然气的燃烧范围会增大，直到发展到爆炸点，就会酿成巨大灾难。

（二）、低温

天然气常压状态的沸点是-160℃，因此天然气在低温常压状态可以进行存储。但是这为天然气的运输提出了严苛的要求，必须要保证运输过程也维持这样的低温状态，天然气才能保持稳定。通常天然气运输需要特殊管道和设备材料才能保持温度控制在相应范围之内，相对的，材料管道出现断裂或者质量问题就会导致天然气泄露，进而有可能引发爆炸事故。目前较常使用的运输设备是BOG储罐，但是超低温状态下储罐可能会出现热胀冷缩情况[1]。

（三）、快相变

天然气在液化形态下也不一定保持稳定，与周围介质接触很容易就会让天然气出现急速相态的转变，尤其是温度差非常大的两种液体互相接触，较低的液体表层温度就会急速上升，而较高温度的液体会瞬间产生大量的水蒸气。这就好比天然气发生泄露之后与正常沸点的水相遇，会出现的急速相态转变的现象，对流热量若在有限空间内则会引发爆炸事故。

二、液化天然气储运过程中的常用手段

（一）、常用存储手段

液化天然气的常用储存手段有四种，分别是：地上罐、半地下罐、地下罐、地下洞穴储罐。地上罐利用钛钢作为材料外部包裹壳，整体设置为双层金属罐，内层为镍含量9％的合金钢板，内外采取环形设计，中间隔热，基材使用氮气填充珍珠岩[2]。半地下罐使用材质为混凝土，内罐为镍含量9％合金钢板。半地下罐的应用优势在于不要修建保护堤，可以地上输送也可以地下输送。地下罐采用的是内部深挖技术和泥土提升系统装备下的液化天然气储罐，地下罐的内部一般是不锈钢板，外部和顶部则使用钢材，保证严密性。

（二）、常用运输手段

常用的运输手段有槽车运输、船舶运输、管道运输三种。槽车运输仍然是目前最为主要的运输方式之一，槽车运输是目前可选择的唯一能够将液化天然气从生产地和终端连接起来的办法，是二者唯一的链接枢纽。通常较短距离和较小质量的天然气会选择槽车进行运输，但是汽车运输面临的不稳定性较多。我国近些年已经开始发展铁路天然气运输，只要铁路建设完成，通过铁路进行槽车运输的效率将会大幅度的超越公路。船舶运输主要是通过远洋油轮对天然气进行运输，是相对来说造价低，且运量大的一种运输模式。管道运输是目前我国大部分天然气运输的主要方式，而在全世界范围内也有大约3/4的天然气都使用管道进行运输。因此这是天然气运输常态化的一种模式，管道运输需要解决的就是天然气的低温因素，管道运输需要充分和低温技术相结合，才能更好的保障管道运输过程中液体天然气的稳定性。

三、液化天然气储运的安全技术及管理措施分析

（一）、选择合适的储存设备

不论是何种天然气运输和储存设备，首先需要保证天然气所处环境必须是-162℃的超低温环境，选择的储存设备材料也必须要符合耐超低温性能，要保证在超低温环境下还能稳定性能，不能失去材料的韧性，不能热胀冷缩。

（二）、保证储运设备设计的合理性

液化天然气所有储运设备都必须要进行隔热处理，考虑到天然气的易燃易爆特点，在储运过程中可针对性选择高真空隔热、普通堆积隔热、真空多空隔热、有间隔物的高真空多层隔热、无间隔物的高真空多层隔热。目前使用程度最高的两种是天然气低温储槽中需要利用到的真空粉末隔热处理技术，以及槽车在运输过程中会选择的高真空多层隔热技术[3]。

安全措施是保障液化天然气储存运输过程稳定的重要方法，材料设备的选择和隔热技术的应用只能提供给液化天然气必要的硬件设备保障，但是安全措施主要是处理储运过程中出现的意外蒸发现象。液化天然气的蒸发几乎是储运过程中无法完全避免的事情，经统计即便是在平稳严密的运输环境中，液化天然气还是有0.3％左右被蒸发。将蒸发量控制在阈值左右可保证液化天然气运输的稳定性，但是储槽内压力值的升高无法进行准确判断，这会严重威胁到天然气的储运安全。对此有效的解决措施是通过液化装置来平衡储罐内部气压的稳定，并在外部设计安装温度、压力、液位计进行随时的测量，安装报警装置作为提示。

（三）、第三方施工及生产管控的严密性

除去液化天然气储运过程中的各类影响因素之外，第三方施工环节和投产后的生产管控以及外部条件的塑造和制约也会影响到储运的安全。首先第三方施工过程中应该要避开地质灾害频繁的路段，保证管道运行环境的安全。其次在施工过程中应该对地质信息进行完整收集，对施工场地周边环境进行严密的监控，加强站点设备的安全控制工作。最后是要确保管道维护任务的落实，液化天然气管道运输过程中需要兼顾的地质和环境因素很多，因此日常维护任务是保证管道运输稳定的重中之重。投产之后的生产管控环节需要做好日常监控和定期监控作业，日常监控需要对液化天然气的运输稳定性进行记录，而定期监控则需要对设备运行情况以及周期运行参数进行记录，并完成定期维护工作。管道运维管理人员要按照管道运行标准和制度要求完成日常的运维任务，要做好管道保障工作，完成日常的培训任务。

结束语

液化天然气的储运工作危险且复杂，不仅需要考虑储运设备的合理性，还需要根据外在条件选择适宜的储运手段。储运安全技术和管理措施的跟进可进一步降低液化天然气储运的危险，提高运输的标准和质量。

参考文献：

[1]李静伟. 液化天然气(LNG)储运的安全技术及管理措施[J]. 中国化工贸易,2018,10(16):14.

[2]刘金良. 液化天然气储运的安全技术及管理[J]. 河南化工,2010,27(20):6-9.

[3]郭海新. LNG储运的安全技术及管理措施[J]. 化工管理,2020(28):37-38