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LNG特性及安全预防LNG发展状况液化天然气LNG（LiquefiedNaturalGas），是天然气的液态形式，是一种清洁、优质燃料。LNG的体积为其气态体积的1/600，因此液化天然气更有利于远距离运输、储存，使天然气的应用范围更广。目前国内液化天然气的利用刚刚开始，目前已建成投产了中原油田的天然气液化工厂、上海浦东的天然气液化工厂及新疆广汇集团在吐哈油田的天然气液化工厂。目前海南已经投产，北海、四川即将投产，内蒙在设计。同时，国家根据地域分布和能源资源供需情况，在经济发达的东南沿海（广东、福建、浙江、山东和上海）地区积极开展进口LNG的接收与利用工作。第一个试点深圳大鹏湾码头工程于2004年动工建设，每年接收300万吨的LNG，码头将在2006年投入商业运营。随着这些项目的实施，未来数年液化天然气将广泛应用于工业和民用的各个领域。我公司已经建成龙、姜、余、九、沭、阳、吉、潮8个站。全国已经建成60多个站。液化天然气的基本特性：LNG是天然气的液态形式。在液化天然气工厂将油气田产出的含有甲烷的天然气经过“三脱”（即脱水、脱烃、脱酸性气等）净化处理后，采用膨胀制冷工艺或外部冷源，使甲烷变为-162的低温液体。LNG的主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丙烷、N2等物质。LNG的密度取决于其组分，通常为430-470Kg/M3，常压下、温度为-162℃，天然气液化后体积缩小约620倍，为天然气的高效输送提供了新的途径，也扩大了天然气的利用领域。天然气在液化过程中脱除了H2O、重烃类、H2S等杂质，比一般天然气更加纯净，燃烧更完全，是最清洁的能源之一。LNG温度低，使金属产生低温收缩，容易造成管道损坏和泄漏。LNG汽化后的天然气与空气混合可以形成爆炸气体，爆炸范围为5-15%左右。组成：油气田不同，组成不一样，密度和汽化率不同，热值不同中原广汇海南LNG热力学特性LNG储存设备主要取决于液体的饱和压力。饱和压力就是一个密闭的液气系统达到热力学平衡似的压力，即气体的饿冷凝速度和液体汽化的速度相等。饱和液体有一个温度-压力关系曲线称为饱和曲线。当LNG的饱和压力升高时，该压力下其沸腾温度也升高。图LNG密度-压力关系曲线图随着LNG饱和压力的升高，其密度降低。LNG在不同温度、压力下的密度临界压力：温度高于-80℃时加压不能使天然气液化，故置于没有放空系统的容器中的LNG，随温度上升容器内压力也上升，直至容器破裂。在密闭空间LNG随温度升高，压力无限上升，破坏力极强。安全措施：在设计时尽量减少阀门，操作时避免产生封闭管道，致使液体积聚后随温度升高而膨胀造成压力超高。处理LNG的设备和管道应设置设计合理的放空系统或安全阀。低温收缩特性及危害低温介质主要会引起材料的脆性断裂和冷收缩引起设备损坏。一般使用耐低温性能交好的不锈钢LNG储罐及管路通常采用奥氏体不锈钢材料。奥氏体不锈钢具有优异的低温性能，但线膨胀系数较大。在LNG温度条件下，不锈钢收缩率约为千分之三，对于304L材质管路，在工作温度为-162℃时，100mm管路大约收缩300mm。按照设计要求，卸车台到储罐距离仅为L=15米，不锈钢管道的线膨胀系数α=16×10-6/℃，按温差△T=216℃计算，膨胀量为：△L=αL△T=51.84mm。因此在设计时要采取措施防止出现冷收缩引起破坏。收缩预防设计：LNG管路的收缩和补偿是一个需要细心考虑的重要问题。两个固定点之间，由于冷收缩产生的应力，可能远远超过材料的屈服点。特别是对于LNG储罐内的管道要求更加严格，一旦出现问题，将会产生严重后果。因此在管路设计时，必须考虑有效的措施来补偿。在LNG设备和管路上，为了补偿冷收缩，一般采用弯管和膨胀节。原则上液化天然气管道应当进行热量应力分析，应能充分吸收热量的膨胀与收缩，在管道设计时应尽可能使用柔性设计和环行管道，在需要的地方增加补偿器。目前有部分LNG站在设计时为了吸收冷缩量，在卸车管道设置了U型膨胀弯。操作：虽然在设计时考虑了冷收缩的补偿，但是在温度变化速率较大时，还存在温度变化过快、热应力过大而使材料或连接部位产生损坏的问题。这就要求在低温管道和设备进入低温液体前，首先进行预冷操作，确保投运安全。。液化天然气汽化站内低温管道和低温储罐在正式进入低温液体前，要首先进行充分的冷却，即预冷过程。预冷时储罐和管道温度要逐步降低，避免急冷，防止温度骤降对设备和管件造成损伤。根据有关的操作经验，冷却速率在50℃/min比较安全的。易燃易爆：LNG是非常冷的液体，在泄露地方，会产生明显的饿白色蒸汽云。白色蒸汽云是空气中的水蒸气被泄露的LNG冷却所致。当LNG气体温度上升到-107时，气体密度与空气相当。随着温度升高，密度变小，比空气轻，容易在空气中扩散。LNG汽化后的天然气与空气混合可以形成爆炸气体，爆炸范围为5-15%左右。在-162LN蒸汽燃烧范围6%-13%。因此要控制LN泄露、和着火源Lng泄露后产生危害：低温冻伤、体温下降、肺部伤害和窒息。蒸汽云团被点燃发生火灾，热辐射对人体产生伤害。应急预防发生泄露后设备周围应当有限制LNG扩散的设施：围堰1940年美国俄亥俄天然气公司的LNG储罐由于材质问题导致储罐破裂，4780m3液化天然气大量泄漏，由于储罐周围没有围堰，液化天然气涌向工厂和临近街道，流入下水道和一些封闭空间，引起燃烧爆炸，储罐一个支撑发生破坏，加剧了液化天然气的外泄，这场灾难造成148人死亡，400人受伤，财产损失严重，公司从此倒闭。由此可以看出，围堰设计的重要性。储罐周围必须设置防护堤，阻止一旦外泄的低温液体流向其他地方。储罐安装位置、储罐间距、防护堤设置的重要性应给予高度重视。7.2围堰设计优化7.2.1围堰容积应当能够容纳储罐内总的液化天然气量。7.2.2储罐钢筋混凝土基础高度应当高于围堰内的液化天然气液位高度。防止储罐裙座支撑被低温液体接触导致脆裂，导致更大事故发生。7.2.3经过围堰的管线或电缆仪表管槽都不能经过围堰开孔，避免低温液体沿管线间隙泄露到外面，应当从围堰上方通过。7.2.3同样，围堰内的排水也必须通过泵由围堰顶部排出。减少蒸发速度的饿措施：用泡沫覆盖减少来自空气的热量，降低章法速率控制蒸汽云团着火：蒸汽云随风向扩散，切断下风向高温热源和火源。对可能扩散到的区域提前预报采取防火措施。灭火：灭火时间越短，造成的损害越少。干粉灭火机和二氧化碳灭火机，都可以扑灭LN产生的火焰。泡沫和水灭不了LNG火焰。干粉灭火机介绍泡沫介绍(翻滚(Rollover)现象这是指短时问内有大量气体从LNG储罐中散发山来，如不采取预防措施，将导致设备超压。LNG储罐中有时会形成阿个稳定的液层。这是因为新注入罐中的LNG与罐底原剩的部分密度不同而又未充分混台，导致下层密度高于上层。当有热量传入储罐时，两个液层之间自发地进行传质和传热，最终完成混合，同时在液层表面进行蒸发。此蒸发过程吸收了上层液体的热量而使下层液体处于“过热”状态。当两层液时的密度接近相等时就会突然迅速混合而在短时问内产生大量气体，并使储罐内压力急骤上升，甚至顶开安全阀，这就是所谓翻滚现象。在蒸发过程中，当蒸发气量明显低于其正常量时，通常要出现翻滚现象的前兆。所以，在设备运转过程中要严密监测蒸发气量，以防止液层大量储热。如果怀疑液层有储热可能，应及时循环液体以促进混合．翻滚现象也可以通过加强管理来防止。事故案例：1971/8/2发生在意大利LNG储备站，在储槽冲注18小时，罐内压力突然上升，安全阀打开。1993/10发生在英国燃气公司LNG储备站，压力迅速上升，手动泄压来不及，安全阀打开。防止方法：不同来源、不同组成的LNG应尽可能储存在不同的储罐中，氮气含量高的LNG在注入储罐后容易引起翻滚现象，经验表明，只要控制LNG中氮气含量低于1%，并加强蒸发气量监测，翻滚现象是可以防止的。如不具备此条件，则应在每次向储罐补充LNG时，尽可能使之混合均匀。充注原则：密度相近时一般采用底部充注将轻的LNG装到重点LNG储罐中，宜底部冲装将重的LNG装到轻质点LNG储罐中，宜顶部冲装使用多孔管冲装，可以使新老充分混合，避免分层对于大型储槽设置内部搅拌器，可以破坏稳定分层。快速从底部输出液体，也是消除分层的有效方法，对于混合罐先使用，减少形成分层时间。