液化天然气(LNG)储运安全问题与发展前景研究

液化天然气(LNG)储运安全问题与发展前景研究

山东实华天然气有限公司山东266000

摘要:现阶段,我国经济在飞速发展,已成为世界第二大经济体,国家环境保护要求越来越高,LNG是我国绿色能源的主要组成部分,近年来,其工业化发展越来越快,具有很强的市场潜力。我国从1998年就开始试点引进LNG项目,而储运是LNG工业链的重要一环,由于受到气候、储运材料等多方面因素的影响,很容易出现安全问题,因而LNG的广泛应用离不开先进的储运技术的支持,随着LNG储运技术的日益成熟,未来LNG市场必将保持稳定增长的态势,发展前景也越来越被人们看好。

关键词:LNG;储运;安全问题;发展前景

引言

随着我国经济的发展,我国的天然气储运事业获得了良好的机遇,取得了巨大的发展。在天然气储运中,安全标准化管理对于天然气储运具有重要的意义,对于我国天然气储运事业的发展具有至关重要的影响。因此,要加强天然气储运的安全标准化管理。然而,目前我国山东省天然气储运安全标准化管理中还存在诸多问题,这些问题制约了天然气储运事业的发展。

1LNG储运特性分析

1.1构成特性

LNG(LiquefiedNaturalGas),即液化天然气的英文缩写。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃,使之液化后可以大大节约储运空间,其体积约为同量气态天然气体积的1/625,重量仅为同体积水的45%左右,热值为52MMBtu/t(1MMBtu=2.52×108cal),具有热值大、性能高等特点。由于LNG在运输前需要通过净化、深冷液化方式将气体转变为液体,实现对气体的高效存储。在长途运输中,液体不易出现问题,在很大程度上确保了运输的安全性。但是构成因素还体现在液体温度上,由于LNG的低温存储特性,会对储运产生一定影响。

1.2燃烧特性

天然气具有易燃性的特点,由于LNG内含有甲烷、乙烷等物质,一旦达到燃点非常危险。另外天然气燃烧速度相对缓慢,其速度保持在0.4m/s。一般来说,在密封环境下不会出现燃烧及爆炸事故,但一旦蔓延到有氧区域,会出现低速燃烧,一旦空气中的天然气浓度处于爆炸极限范围内,极易引发重大事故。因此,考虑LNG的燃烧特性,其安全问题在储运中应得到更多关注。

1.3低温特性

低温特性对于LNG储运影响深远,一般而言,LNG的低温常压储存要在饱和蒸汽压下进行。究其根本是LNG会接近常压温度,有利于保存。同时,低温特性对管道材料、设备等都具有较高的要求,不仅要避免蒸汽蒸发,还要防范低温灼伤问题。充分把握LNG储运特性,才能够采取针对性措施,避免安全事故的发生,从而提高储运有效性。

2LNG的安全技术管理

2.1液态转变管理

液态转化是LNG储运前必须经历的一个环节,是后续其他环节的基础,因此更要加强对该环节的管理。根据快速相态转变的特性,即当两种温度相差悬殊的两种液体进行接触时,冷的液体的温度会上升得非常迅速,因此当LNG泄露到水中时会产生强烈的对流传热。另外,一旦泄露,随着LNG的流动,其泄露面积会不断扩大,直到气体的蒸发量等于漏出液体所能产生的气体量。对快速液态转变的过程进行深入的分析并做出有针对性的防范措施是提升LNG安全技术管理水平的关键。

2.2储运方式优化

采用科学有效的储运方式能够很大程度上降低LNG在储运过程中带来的风险,实际上,人们已经根据实际需求,开发出了各种不同的储运方式,很大程度上提高了LNG的运输效率、扩大了LNG的适用范围。就储存方式而言,LNG的主要是利用储罐存储,除此之外还有岩腔储存。而就运输方式而言,有适合陆地运输的集装箱运输,也有适合水上运输的船舶运输,但是由于很多天然气处于荒漠地区和海洋地区,更高效的运输方式有待开发。

2.3引进信息技术

信息时代下,针对LNG储运安全管理,可以积极引进信息技术,如事故切换系统、应急报警系统等,当在储运过程中出现与设置标准值不符的情况,系统能够自动中断操作,或者关闭设备,以保证人员安全。另外,随着技术不断发展,LNG装置的设计要遵循标准及规范,从源头上提高储运安全性。除了上述措施,相关部门还应针对该项工作特点,制定并完善管理制度,为储运工作顺利开展提供制度依据,并在储运前充分考虑可能遇见的风险,做好提前准备,从而使得储运工作能够有序开展。

2.4管道运输管理

目前世界上大多数LNG都采用管道运输,但由于受到经济、技术等各方面因素的影响,通常只有较短的距离才会采用管道运输,然而随着低温材料的广泛使用和技术的不断成熟,建设长距离的LNG管道被认为是可行的,并且经济方面也是允许的。而为了保证管道运输的安全性,不仅管道的材料要耐低温、不易脆化,并且还要在设计过程中考虑多层次的控制结构,从而确保管道运输管理的可靠性和精确性。

2.5提高人员素质

无论是何种运输方式,当遇到危险时,控制难度都非常大,如果处理不当极易引发交通事故。因此驾驶员要做到安全驾驶,同时,押运员要充分了解液化天然气的性质、危害等,一旦出现意外事故,能够第一时间做出响应,采取紧急处置措施。事故发生时,不能够直接用水,要利用干粉灭火器进行灭火处理。此外,还要及时向当地公安部门进行报告,避免事故后果进一步扩大,采取合理的措施,将危害降至到最小。人员在处理气体时,要戴上专用手套,如果发生泄漏现象,要让救援人员穿着防冻服装,并利用43℃以上温水进行冲洗,及时送到医院,以免对生命安全构成威胁。

3我国LNG行业发展前景分析

3.1弥补能源供应不足,改善能源结构

我国的油气资源相对不足,能源供应一直比较紧张,而随着LNG储运技术的不断完善和成熟,我国可以通过积极有序地进口LNG来缓解能源供应不足的问题。除此之外,相比于煤炭、石油等其他能源,LNG燃烧充分、杂质较少,对环境比较友好,因此LNG的广泛使用对于改善我国的能源结构也具有重大意义。

3.2LNG数字化发展趋势

随着LNG使用范围的扩大,其各方面管理也要不断加强,在这个信息时代,数字化管理也是LNG未来重要的发展趋势,我国的LNG接受终端正在积极开发模拟仿真技术,其将GPS技术、通信技术等结合在一起,能够实现对LNG储运过程的有效监督和控制,从而降低安全问题出现的可能性。另外事故切换系统、应急报警系统等能够在发生意外时自动关闭设备、中断操作,从而保证人员安全。随着这些数字化管理技术的不断成熟,LNG的使用也会更安全、更广泛。

3.3LNG的冷能用途广泛

如前文所述,LNG是将天然气经过预处理并通过低温技术液化的产物,每生产1t的LNG就要耗电850kW.h,而一般在使用LNG前,又要将其通过汽化器汽化之后才能使用,其在汽化过程中能够释放大量的冷能,通常情况下,这部分冷能就随着空气或海水被舍弃了,是一种很大的能源浪费。因此,通过特定的工艺将这部分冷能运用起来既可以节约能源,也能达到提高LNG经济效益的目的,比如说,这些热能可以运用于低温发电、空气液化及冷冻食品等方面,这将会是未来LNG发展的重要趋势。

结语

天然气是促进当今社会发展的重要能源,社会各领域对天然气的需求量日益增加。为满足社会各领域对天然气的需求,确保天然气储运的安全,要分析天然气储运中存在的问题,采取有效的策略和措施加强天然气储运安全标准化管理,提高天然气储运的安全标准化管理水平,推动我国天然气储运行业的可持续发展。

参考文献:

[1]马志华.液化天然气的储运问题与安全技术管理[J].科技展望,2015,(04):135.

[2]王博,赵龙.水合物储运天然气技术特点及应用分析[J].化工管理,2015,(23):143-144.

[3]梁丽.浅谈液化石油气的储运安全[J].智能城市,2016,(02):152-154.

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