LNG气化站的运行风险.doc

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LNG气化站的运行风险

LNG气化站的运行风险 LNG气化站具有接收槽车运来的LNG,并进行储存、气化、调压、计量等功能。LNG气化站主要功能是将LNG进行气化,将气化后的天然气输送到用户。 1LNG气化站的工艺和主要设备 LNG通过LNG槽车运至气化站,通过卸车增压器对LNG槽车进行增压,利用压差将LNG送至气化站的LNG储罐。在工作条件下,储罐增压器将储罐增压到0.6MPa。增压后将LNG送入空温式气化器,LNG与空气交换热量后转化为气态天然气,天然气出口温度比环境温度低10℃,压力为0.45~0.60MPa,如果空温式气化器出口的天然气温度达不到5℃以上时,用水浴式加热器加热升温,后经调压、计量、加臭后进入城市管网。 LNG气化工艺流程方框图如下所示: LNG槽车 BOG加热器车 LNG储罐 空温式气化器 水浴式气化器 卸车增压器 储罐增压器 调压 计量 加臭装置 城市管网 LNG气化站主要设备有LNG储罐、空温式气化器、卸车增压器、储罐增压器、BOG加热器、水浴式加热器、调压、计量、加臭装置等。 2LNG气化站运行风险 2.1 LNG的特性 (1)火灾爆炸 LNG是以甲烷为主的液态混合物,具有天然气的特性,与空气混合能形成爆炸性混合物,爆炸极限为5%~15%。常压储存温度约为-162℃。LNG泄漏后通过吸热气化后蒸发,会生成白色蒸气云。LNG密度约为标准状态下气态体积的600倍。 (2)低温 由于LNG是深冷液体,大量泄漏后由于不能及时蒸发会对其周边设施形成危害,同时低温液体对人员也会产生低温灼烧、冻伤等危害。站内的装置设施接触到LNG泄漏后的液体,会变脆、易碎,或者产生冷收缩,形成材料脆性断裂。 2.2 LNG气化站运行危险性 LNG气化站在运行过程中工艺过程处于带压状态,所以工艺装置很容易发生泄漏,另外管道焊缝、阀门、法兰等处也容易发生泄漏,泄漏的LNG一旦遇到火源,即刻会发生火灾或爆炸。气化站运行过程可能存在多种火源,如出入的车辆、手机电磁火花、钉鞋摩擦、撞击火花、雷击等。 LNG气化站运行中在卸车过程、气化过程、检维修过程都有可能出现LNG泄漏而产生火灾爆炸和冻伤危险。 (1)卸车过程 LNG储罐在进液前需预冷,如预冷速度过快有可能使储罐发生脆性断裂而引发泄漏事故,易??现场操作人员造成冻伤伤害。 卸车过程随着液体进入储罐,储罐液位升高,会导致储罐压力升高,LNG储罐若压力控制不善会引起储罐超压,可能发生压力容器爆炸而引发火爆炸灾事故。LNG储罐在进液过程中有可能会超限,液位超限可能使多余液体从溢流阀流出,发生泄漏事故。LNG储罐一般是采用珠光砂填充绝热形式,双层结构,内外筒之间用珠光砂填充并抽真空绝热,所以LNG储罐如果真空被破坏会使绝热性能下降,从而引起储罐内的LNG因受热而发生大量气化,气化后储罐内的压力会快速上升,很容易引起储罐超压而发生压力容器爆炸,造成火灾爆炸事故。 (2)气化过程 LNG输送时,LNG流经的管道及阀门等设备会由于流动和冲击产生并积聚静电,若LNG管路的无防静电措施或防静电措施不佳,则会产生并积聚较高的静电,可能引发火灾爆炸和泄漏冻伤事故。 气化过程有可能因产生BOG而发生超压事故,气化过程如果压力控制不当或设备、管道及阀门等质量问题引起LNG泄漏会有火灾爆炸和冻伤的危险。 (3)检维修过程 检维修过程经常使用焊接、切割动火作业等作业,若违章动火或防护措施不当,易引发火灾爆炸事故。 3LNG气化站的危害程度 (1)LNG蒸气云爆炸的TNT当量假设1台100m3的LNG储罐,LNG储罐的充装系数取0.9,LNG密度取450kg/m3,根据TNT当量的公式计算出物质的TNT当量: 式中:——蒸气云当量系数,一般取值0.04; ——液化天然气总质量,kg; ——液化天然气燃烧热; ——LNG蒸气云的TNT当量,见表1。 表1 TNT当量表 物质LNGLNG质量(kg)40500LNG燃烧热(kj/kg)48624TNT当量(kg)17427由以上计算结果可知1台100m3的LNG储罐,如果LNG泄漏发生蒸气云爆炸的TNT当量为17427kg。 (2)LNG蒸气云爆炸的冲击波伤害 LNG以液态储存,如果瞬间泄漏后遇到延迟点火时泄漏到空气中,遇到火源,则可能发生蒸气云爆炸。假设1台100m3的LNG储罐,LNG储罐的充装系数取0.9,对LNG储罐采用蒸气云爆炸超压破坏模型进行分析,可按下式预测蒸气云爆炸的冲击波的损害半径: R=Cs(NE)1/3 式中: R-损害半径,m; E-爆炸能量,kJ; 可按下式取E=VHC V-参与反应的可燃气体的体积,m3;HC-可燃气体的高燃烧热值,kJ/m3,(LNG的高燃烧热值为39860kJ/m3) N-效率因子,其值与燃烧浓度持续展开所造成损耗的比例

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