液化天然气储罐安全防护技术及发展趋势
随着经济的不断发展,作为重要能源的液化天然气(以下简称:LNG),需求旺盛,存储规模不断扩大,存储风险也不断提高。LNG储罐存储大量易燃易爆物质,会随着温度的变化而发生改变,特别是在储存与运输过程中,需采取有效安全措施,否则,将对人们的生命与财产安全造成危害。
1LNG储存方式及危险性分析
1.1LNG的理性特性及储存形式
1.1.1LNG的理性特性
LNG主要成分为甲烷,密度大于空气,常压下沸点约为-162度,具有易燃、低温、变相等特性。在低温条件下,燃烧速度相对较慢,且在空间大的范围内不易燃烧爆炸。但一旦发生泄漏,将在短时间内产生大量蒸气,与空气形成可燃混合物,蒸气云四面扩散,溢出附近区域均存在发生火灾的危险性。
1.1.2LNG储存方式
LNG储存方式主要有:常压低温存储和常温低压存储两种,气罐大多为真空性能的绝热储罐。因低温常压储存具有压力低,安全性能好,结构简单,占地面积少,成本较低等优点,在日常生活中,少量LNG使用常温低压的球性储罐,大量LNG常使用低温常压储存。
2液化天然气储罐安全防护技术及发展趋势
2.1液化天然气储罐安全防护技术
根据LNG特性,天然气储罐不仅需具有良好的隔热保冷性能,而且材料、距离、压力控制、充注条件、较大充装量、安全系统等各方面需满足一定要求:
2.1.1储罐材料及距离
储罐材料:因LNG超低温特性,需具备耐超低温性,同时兼具安全性高、抗震性能强、耐久性和密封性好等特点。常用内壁材料主要为A537CL2不锈钢或铝合金,外罐常采用钢筋混凝土壁。
2.1.2储罐距离
需有适当的通道,便于设备的安装、检查和维护。当储罐容量小于114m3时,较短距离不应小于1.5m;当储罐容量大于114m3时,较短距离不应小于相邻储罐直径之和的1/4。组内罐不应超两排,且四周必须设置封闭的不燃烧实体防护墙,防护墙应保证在接触液化天然气时不被破坏。
2.2储罐压力控制、充注条件、较大充装量
2.2.1储罐压力控制:是较重要的防护措施之一,必须有可靠的压力控制和安全保护装置保障储罐安全,确保罐内压在允许范围内。其较高工作压力由设置在储罐低温气相管道上的自动减压调节阀的定压值限定,一般设定范围为0.3~0.7MPa。
2.2.2充注条件:冲注LNG前,须经惰性气体隋化处理,使罐内气体含氧量小于等于3%,水分露 点小于等于-25℃,且不含油污。在冲注LNG前,须纯化置换惰性气体,完成后,方可进行冷却降温和LNG加注。
2.2.3较大充装容量:充装至储罐容积85%时,关闭上进液阀,并停止充装5分钟,然后打开阀门继续充装,当有液体从充满溢流阀流出时,关闭充满溢流口阀,停止充装。
2.3储罐隔热
隔热材料必须是不可燃的,且有足够牢度承受消防水的冲击力。当火蔓延到容器外壳时,隔热层不应出现熔化或者沉降,隔热效果不应迅速下降。
2.4储罐安全系统
为使储罐安全,防止超压,确保稳定、可靠供气,设置了四级安全保障系统,即自力式降压调节阀一BOG压力控制阀一安全阀一泄放阀和呼吸阀,实现对储罐液位、压力的控制和警报。
3国内外LNG研究现状及储罐发展趋势
3.1国内外LNG市场现状
过去十年,我国天然气市场发展迅速,年均生产量增长12%,年均消费量增长16%,对外依赖程度不断提高。截止2017年底,我国大陆天然气消费量为2373亿方,同比增长8.54%。世界天然气增长主要是再气化设备的进口以及天然气发电消费增长,而LNG的供应取决于天然气的消费能力和出口能力。
3.2LNG储罐发展趋势
随着低温储罐规范的更新,材料、施工、设计技术的不断发展突破,以及近年来LNG的发展状况可知,LNG储罐大型化、常压化是未来重要的发展趋势。大型化就是扩大储罐规模,便于节省材料和管理,并方便检测、维修;储罐常压化既可节省人力、物力,还能降低LNG使用过程中的危险,由此可知,大型常压储罐是大势所趋。
总而言之,因LNG具有易燃易爆特点,为了尽可能避免LNG泄漏事故的发生,要加强对LNG储罐安全防护知识学习,做到科学存储,及时排查隐患,促进LNG市场稳定、安全的持续发展。
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