液化天然气的储存与运输技术现状分析

(整期优先)网络出版时间:2022-07-30
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液化天然气的储存与运输技术现状分析

唐铉运

哈密洪通能源有限公司  新疆哈密市  839000

摘要:近年来,由于科技与经济的发展,中国民众的生存条件也逐渐改善,对天然气的需求量也逐渐增大。因此,尽管现阶段中国的液化天然气储运工程技术已较为成熟,但从长远发展和可持续性的角度考量,中国液化天然气储运工程的安全问题还应受到高度关注。由于天然气的易燃易爆性,在储运过程中经常发生危险事故。为此,本文对液化天然气的储存与运输方式进行了分析探讨,并提出了一些改进措施,仅供参考。

关键词:液化天然气;储存;运输

引言:众所周知,液化天然气无论储藏或者运输均十分麻烦,这也就对中国国内的许多液化天然气生产企业提出了巨大的考验,目前世界上比较常用的储运方式主要有储气库、金属罐以及储气罐等,常见的储存技术也包括了槽车运送、船舶输送、管道运输、罐箱输送等。因此,公司要针对自身液化天然气储运情况需要选用适当的储存方法,最终实现最优的储运效率。

一、液化天然气的储存技术

(一)储气库

一般包括采用地上储气库和地下储气库两种形态。地下储气库在降低成本和环保等方面均具有绝对优势。不过,因为液化天然气对贮存环境的规定和标准都比较严苛,包括在贮存期间的最高温度为-161.5℃等,且储罐通常由围岩建造,处在长时间的低温环境下,围岩也会出现不同程度的分解,并由此造成了液化天然气的大量泄露,这就给中国液化气储运公司带来了巨大的损失。

(二)储气罐

在材料制作方面,因为地下储气罐与地上储气罐内部的构造、保温基本上相同,在世界上较为普遍的储气罐内部材料大多为不锈钢、铝合金板材等,而用作防水及保温层厚度的内部材料则大多为聚氨酯泡沫、珍珠岩等,气罐外表面则一般使用水泥。就储存性质而言,地下储气罐显示了稳定性好、防震性能好、占地少、耐久性好的特征。

(三)金属储罐

金属罐也是一种比较常见的液化天然气储存方式,根据生产的不同,还可以进一步分为混凝土金属储气罐和薄膜金属储气罐。混凝土金属罐更适用于液化天然气储量大的情况,薄膜金属罐则适用于储量小的液化天然气。目前,中国最大的金属天然气储气罐位于江苏。另外,在韩国也建成了最大的储存容量达27×104立方米的金属液化天然气罐。此外,日本也是液化天然气储气罐数量最大的国家,占全球液化天然气储气罐的一半以上。

二、液化天然气的运输技术

(一)槽车运输

目前,市场上最普遍的储气运输的途径主要有两个:一是通过高速公路运输,一般用来运送1000km左右的液化天然气。其次,铁路运输,主要用来输送1000km以上的液化天然气。因此,目前使用的液化天然气槽车输送工艺还是相当成熟的,一台液化天然气槽车所输送的最大容量可以超过52.8m3立方米[1]。根据有关实验数据测试的结果,我们可以得出结论,储气罐的内部压力在槽车运输的过程中基本上是处于稳定状态,在行驶中出现紧急停止的情况时,储气罐内的压力值稍微增加了0.02 MPa,液化天然气的总量并没有减少。

(二)船舶运输

海运也是液化天然气更广泛的运输形式,根据船舶运输液化天然气的市场统计,我们可以了解到,目前,韩国的三星电子、日本的三菱,现已成为全球液化天然气运输船的领军厂商。而液化天然气输送船按照储气仓的类型,可逐步分成独立式液化天然气输送船以及覆膜式液化天然气输送船两种方式,工作人员也可根据液化天然气输送船的特点作出合理选型,以最终实现运送液化天然气的预期效益。

(三)管道运输

虽然目前管道运输主要应用于液化天然气的短距离运输,但管道长距离运输液化天然气的可行性尚未开发,许多国家的研究人员在保证液化天然气运输效率的基础上不断扩大与管道的距离,为了防止液化天然气在管道运输过程中出现质量恶化问题,需要安装液化天然气冷泵站,这样才能保证输送的液化天然气始终具有良好的能性能。但随着近年来液化天然气需求的增加,远距离天然气输送将成为未来几年的主要趋势,因此相信在不久以后,液化天然气的远距离管路运输将成为重要科技突破,并不断创新。

(四)罐箱运输

除了前面提到的槽车、船、管道运输,在市场上液化天然气的运输还包括罐箱运输方式。该运输模式主要是由一个较小型的液化天然气制造公司和卫星气化站共同形成了完善的液化天然气供应链体系,而液化天然气储罐物流也是连接这一条供应链体系的最主要物流方法。从宏观上来看,这一条产业链目前已经形成了全球上成本低、技术含量最高、规模最大的液化天然气物流模式,它也是由中国逐步发展起来的一个较小规模的液化天然气物流方式。

三、液化天然气储运风险的控制方式

液化天然气作为天然气的一种运输方式,是我国重要的能源供应来源,目前我国对液化天然气的需求增长迅速[2]。因此,在储存和运输过程中,要保证安全管理,采取积极有效的措施,有效防止事故发生,提高液化天然气储存的安全性。

(一)设备的安全预防措施

储气罐是液化天然气的主要贮存装置,一旦发生储罐故障、阀门漏气、管路破裂等问题,都有可能造成泄漏,但由于气体均为可燃性气体,因此明火、静电火花、冲击和高温热源等均可以作为引燃来源。所以,在储运液化天然气时,要确保设备处在安全的状况,且储运场所在防爆区域,避免火源。在设计燃气管路时,应对管道周边进行环境研究,采用合理的保护措施避免附近土地结冰,引起管道破坏,并尽可能制定合理的安全措施。在设计罐体时,必须安装适当的报警装置。另外,由于储罐是保护天然气的主要手段,储罐的材料不仅要耐低温、高强度,还要耐腐蚀、抗冲击和各种外界因素,其确保储存设备能发挥应有的作用。

(二)预防翻滚事故

引起翻滚事故的因素有许多,如动态仪器故障,更换气体源组件,或清洁不充分。首先控制气源比例的改变,在加工液化天然气时,要尽可能选用同一气场的气源,以确保燃气成分的统一性。罐内液位及高度的设计与管理设施,应当符合现代天然气技术在监控领域中使用的规定,配备足够数量的报警装置。供应天然气时,应考虑基于密度考虑的合理供应方案,密度低的天然气从罐底进入,密度大的天然气从罐顶进入,保证天然气合理混合,避免滚动。储罐必须在内部和外部都设置温度点,以检查储罐内部的冷却情况和正常生产过程中温度的变化情况以及确定在储存过程中是否有天然气泄漏。

(三)控制人员的操作系统

操作失误是天然气储存和运输失败的主要原因,因此作业人员需要具备良好的技能。企业应该通过举办技术培训项目来改善专业人员的作业素质,提升专业人员的专业知识能力和操作技巧[3]。同时,必须采取相应方法纠正员工的消极心态,保证他们有好的工作态度。在可能的前提下调整他们的作业条件,防止工作人员疲劳工作。

(四)控制车辆运输风险

液化天然气的应用也离不开公路运输环节。所以,物流管理的安全性同时也是液化天然气安全运输的关键之处,包括在装载前的检验,检查罐体、运送人员的资质以及检查汽车配件是否在有效期内;检查各连接处有无泄漏;运输过程中严格遵守交通规则,以防止疲劳行驶;当液化天然气专用车辆停车时,泄压安全阀的出口切不可靠近火源。

结论

液化天然气在储存过程中相当危险,所涉及的操作技术也相当多,不管发生了何种问题都会造成巨大的后果,所以现代公司管理者及其工作人员都要注意对液化天然气的储藏系统及其运送方法的研究,并努力健全天然气储存与运输系统,促进我国天然气的合理使用。

参考文献:

[1]柴利侠.解析液化天然气储存运输的安全技术[J].化工管理,2016(5):250.

[2]徐烈,李兆慈,张洁,等.我国液化天然气(LNG)的陆地储存与运输[J].天然气工业,2002,22(3):89-91.

[3]王舜.探讨液化天然气储存及运输技术现状[J].中国化工贸易,2018,10(29):15.