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            LNG储罐的安全问题与LNG溢出与泄漏事故的现场控制措施

               2017-03-14
            核心提示:一、储罐的安全问题 1、 LNG储罐的安全间距。美国防火协会标准《液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准》(NFPA

                一、 储罐的安全问题 
                1、 LNG储罐的安全间距。美国防火协会标准《液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准》(NFPA 59A)对LNG储罐之间及储罐至区域边界之间的安全距离做出了规定。
                我国《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-92,1999年局部修订版)第5.3.3条规定液化烃全冷冻式储罐罐组内的防火间距为0.5D(D为相邻较大储罐的直径)。

                2、 LNG储罐的净化。LNG储罐在首次充注LNG之前,或因需要进行内部检修而停止使用之后,应对储罐进行净化处理。净化的目的是要用惰性气体将储罐内的空气或天然气置换出来,避免形成天然气与空气的爆炸性混合气体。这种净化处理也称“惰化”。惰化用的气体通常采用氮气或二氧化碳。

                3、 LNG储罐压力控制。LNG储罐的内部压力必须控制在允许的范围之内,罐内压力过高或出现负压,对储罐来说都是潜在的危险。影响储罐压力的因素很多,诸如热量进入引起液体的蒸发、充注期间液体的闪蒸、大气压下降或错误操作,都可能引起罐内压力上升。另外,在以非常快的速度进行排液或抽气、充注的液体温度过低时,也有可能使罐内形成负压。LNG储罐应具有罐内压力控制装置,以确保罐内压力处于允许范围之内。除此之外,储罐还必须配备有压力安全阀和真空安全阀。压力安全阀防止储罐出现超压,真空安全阀能感受当地的大气压,以判断罐内是否出现真空,产生负压。LNG储罐的压力安全阀和真空安全阀与罐体之间还需设置有一个手动开关的截止阀,以便安全阀的检修。安全排气装置还应充分考虑在火灾情况下如何进行安全排放。对于双层壁结构的储罐,为了防止内罐损坏内LNG泄漏至内、外罐壁之间的绝热层,外罐必须设置有足够的安全排气装置。排气通道的截面积需要根据储罐容量来确定,NFPA 59A规定不得少于0.0034c/kg,但不超过2000;外罐安全排放装置的工作压力不得超过外罐的设计内压和内罐的设计外压中的任何一个压力。

                二、 LNG溢出与泄漏事故的现场控制措施
                LNG属于液化烃,是甲A类火灾危险物质,其蒸发产生的天然气为甲A类可燃气体,它们均具有高度易燃和易爆的危险特性。在LNG储罐的布局与建设时,应考虑到在储存和装卸LNG的过程中存在LNG溢出或泄漏事故的可能性。LNG一旦溢出或泄漏到储罐外,有可能引发火灾、爆炸及冻伤等事故,将对附近人员和设备设施的安全产生危害。
                为最大限度地减轻LNG溢出或泄漏事故的不利影响,应采取以下主要措施: ①利用自然屏障、防护堤、拦蓄墙或其组合,围绕储罐构成一个拦蓄区;
                ②在储罐的周围修建自然的或人工的排水系统; 
                ③ 如果储罐是地下式或半地下式,应采取挖沟方式构成一个拦蓄区;
                ④对于薄膜罐,无拦蓄区应设置集液池,且每个集液池应设有高倍数泡沫系统或水幕加干粉灭火系统等。
                无论采用上述哪种方式,都必须严格控制火源,同时制定紧急疏散预案等。 另外,对于有可能产生泄漏的阀门、接头处则须设置挡板,防止LNG的喷射;下方要设置集液盘,收集泄漏的LNG,并通过排液管引入集液池。
                LNG防火堤、拦蓄区或集液池内LNG液面上方的蒸气控制在出现LNG漏时,泄漏的LNG被收集在防火堤、拦蓄区或集液池内,LNG与防火堤、拦蓄区或集液池的表面直接接触,两者之间存在很大的温差,LNG会产生强烈的气化。同时,LNG表面与空气直接接触也会产生大量的蒸气。在初始阶段,液体与固体表面接触气化的速度远比液体与空气接触气化速度快,当LNG与固体表面之间的温差降低至初始温差的3%时,液体表面与空气的对流换热占主导地位。
                为防止LNG蒸气(即天然气)浓度太高引发爆炸,必须设法降低LNG的气化速度,同时要设法加快LNG蒸气的扩散速度。为降低LNG气化速度,通常可以选用热导率比较小的材料来建造防火堤、拦蓄区或集液池,甚至可以在防火堤、拦蓄区或集液池与LNG接触的表面采用绝热材料进行隔热,从而降低LNG的气化速度。另外,在LNG的自由表面放置一些密度低、热容量小的材料,使其浮在液体表面上,以减少液体表面直接与空气接触的面积。如果这些材料做成网格形状,还可以降低液体表面空气的流速。泡沫玻璃热导率低,不燃烧,在这种场合使用还具有很好的防火作用。

             
             
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