LNG安全专题培训教程

1、单击此处编辑副标题 沅陵捷能燃气有限公司沅陵捷能燃气有限公司 2021-8-12 2021-8-13 2021-8-14 2021-8-15 2021-8-16 2021-8-17 液化天然气的特点液化天然气的特点 1.低温、气液膨胀比大、能效高易于运输和储存，通过 气化后，可为用户提供优质高效的清洁能源。 2021-8-18 Methane 85 mol%Spec. C5+ *1) 0.1 mol%prevent to solidify CO2 50 100 ppmprevent to solidify H2S 4 ppmSpec. Total Sulfur 30mg/m3NSpec. H2

2、O 0.1 mol%prevent to solidify Hg 0.01 micro g/m3Nprevent to corrode Aromatics 1 ppmSpec. N2 31.4 33.70MJ/Nm3 总硫（以硫计）， mg/m3 100200 460 硫化氢， mg/m36 4.0ppm(v) 20460 二氧化碳，（v/v)3.0 水露点，OC 在交气点压力及温度条件下，天然气水露点应比最低环境 温度低5OC 注：1. 本标准中气体体积参比条件是101.325kPa,20OC。 2. 作为民用燃料的天然气，应符合一类或二类气的技术指标。 3. 当天然气中H2S含量6mg/m

3、3时，对金属材料无腐蚀作用； H2S含量 20mg/m3时，对钢材无明显腐蚀作用或此种腐蚀程度在工程所能接受的范围内。 而我国标准在工作地点空气中H2S最高允许浓度为10mg/m3 6.6ppm(v) 。 液化天然气的特点液化天然气的特点 2021-8-110 2.1 LNG的蒸发（BOG) BOG中80%为甲烷及微量乙烷，20%为氮气 BOG比周围空气重（温度低于85) BOG也可由闪蒸而产生 2.2 LNG的溢出（Spillage of LNG) LNG溢出 85 风向 与水蒸气作用 产生雾云 雾云给出蒸发可 燃气体的运动轨 迹 2.3 包容 LNG的临界温度约为的临界温度约为83 ，也即

4、当，也即当LNG在密闭容器中，温度高于在密闭容器中，温度高于 83 时全部汽化，压力迅速上升产生爆炸。时全部汽化，压力迅速上升产生爆炸。 液化天然气的特点液化天然气的特点 2021-8-111 2.4 翻滚（Rollover) 大量气体短时间内迅速从LNG中释放出来的过程。容器超压！ 由于新注入的LNG密度不同，产生传热、传质产生翻滚。 高含氮LNG注入储罐后易产生翻滚。控制LNG含氮1%。 不同来源及组份的LNG分罐储存，或做到注入储罐时充分混合。 翻滚是操作过程中应密切注视的危险之一：潜在翻滚事故发生前通常有一个 时期其气化速率原低于正常值！ 2.5 快速相变（RPT) LNG与水接触产生

5、快速相变而产生爆炸力。 2.6 沸腾液体膨胀蒸汽爆炸（BLEVE) 处于沸腾温度的液体，由于所承受的压力系统突然失效而获得释放，将以极高 的速率蒸发而产生爆炸。 液化天然气的特点液化天然气的特点 2021-8-112 LNG在密闭的管道中由于温度的升高，极易产生超压：在密闭的管道中由于温度的升高，极易产生超压： 在每一段由隔断阀隔离的在每一段由隔断阀隔离的LNG或冷蒸汽管线上必须设置热膨胀释放阀或冷蒸汽管线上必须设置热膨胀释放阀 同样闸阀及球阀阀腔由于在关闭时积存同样闸阀及球阀阀腔由于在关闭时积存LNG必须采取热膨胀释放装置必须采取热膨胀释放装置 （特殊的（特殊的LNG阀门结构）将阀腔与高压端

6、连通。阀门结构）将阀腔与高压端连通。 在设计时在设计时P 一般不会对卸料管造成损害，但重一般不会对卸料管造成损害，但重 复性的冲击将可能带来破坏！复性的冲击将可能带来破坏！ LNG(No Flow) LNG Tank Unloading line fully open 液化天然气的特点液化天然气的特点 2021-8-115 Heavier LNG Lighter LNG Heat Input BOG convection 翻滚现象发生的根本原因是由于在储罐中存在分层。翻滚现象发生的根本原因是由于在储罐中存在分层。 液化天然气的特点液化天然气的特点 2021-8-116 Top Filling

7、Line Bottom Filling Line LNG Unloading Line 储罐中产生分层的原因：储罐中产生分层的原因： 较重较重LNG进入罐底；较轻进入罐底；较轻LNG从罐顶引入。从罐顶引入。 液化天然气的特点液化天然气的特点 2021-8-117 翻滚产生的机理：翻滚产生的机理： 随着外部热量的导入，底层随着外部热量的导入，底层LNG温度升高，密度变小；顶层温度升高，密度变小；顶层LNG由由 于于BOG的挥发而变重。经过传质，下部的挥发而变重。经过传质，下部LNG上升到上部，压力减小上升到上部，压力减小 ，成为过饱和液体，积蓄的能量迅速释放，产生大量的，成为过饱和液体，积蓄的能

8、量迅速释放，产生大量的BOG翻翻 滚！滚！ Density Time Generation of roll-over Lower layer LNG density Upper layer LNG density 液化天然气的特点液化天然气的特点 2021-8-118 翻滚产生的时间及量的关系：翻滚产生的时间及量的关系： 取决于上下两层取决于上下两层LNG间的密度差，密度差大，产生翻滚的时间长，间的密度差，密度差大，产生翻滚的时间长， 因而积蓄的能量也多，因而积蓄的能量也多，BOG产生的量大！在这种情况下，必须在翻产生的量大！在这种情况下，必须在翻 滚产生前控制热量和物质在两层间的传递、消除分

9、层；滚产生前控制热量和物质在两层间的传递、消除分层； 如果密度差很小，很短时间就会产生翻滚，但如果密度差很小，很短时间就会产生翻滚，但BOG产生量小，翻滚产生量小，翻滚 不会严重。不会严重。 消除分层及翻滚的对策：消除分层及翻滚的对策： 尽可能采购相近组份的尽可能采购相近组份的LNG； 轻组份轻组份LNG从底部进入储罐，重组份从底部进入储罐，重组份LNG从顶部进入储罐；从顶部进入储罐； 产生分层后，可采用罐内泵打循环，产生分层后，可采用罐内泵打循环，LNG从顶部进入。从顶部进入。 液化天然气的特点液化天然气的特点 2021-8-119 P FC LNG Circulation upper la

10、yer lower layer 分层现象的检测：分层现象的检测： 在储罐的承液部位沿竖向每在储罐的承液部位沿竖向每1.5m 安装温度测量装置进行温度监安装温度测量装置进行温度监 控；控； 在储罐的承液部位沿竖向每在储罐的承液部位沿竖向每1.5m 安装密度测量装置进行密度监安装密度测量装置进行密度监 控；控； BOG蒸发率测量，发生分层后，蒸发率测量，发生分层后， BOG蒸发率将明显下降。蒸发率将明显下降。 液化天然气的特点液化天然气的特点 2021-8-120 1 1、典型组分、典型组分 2 2、组分对贸易、使用、操作影响、组分对贸易、使用、操作影响 组分组分甲甲 烷烷乙乙 烷烷丙丙 烷烷异丁

11、烷异丁烷氮氮 气气 含量85990.15%030%1%0.5%3% 贸易影响贸易影响热值随组分变化，计量的同时要计质（值）热值随组分变化，计量的同时要计质（值） 使用影响使用影响使用效率随热值变化，价格影响用户的效益使用效率随热值变化，价格影响用户的效益 操作影响操作影响密度和组分相关，是确定从灌顶或底充装的依据之一密度和组分相关，是确定从灌顶或底充装的依据之一 2021-8-121 LNG LNG与丙烷物理性能的对比与丙烷物理性能的对比 LNG丙烷 正常沸点约-162-42 常压下液态密度约456kg/m3500kg/m3 在沸点温度下蒸气的比重1.5约1.9 16下的比重0.42约1.5

12、液体：蒸气膨胀1：6001：275 气化热511kJ/kg356kJ/kg 2021-8-122 LNGLNG无色无味无色无味 常压下纯甲烷的平均自燃温度常压下纯甲烷的平均自燃温度650650 LNGLNG爆炸范围爆炸范围5%-15%5%-15%（体积比）（体积比） 爆炸性混合物最小点火能量为爆炸性混合物最小点火能量为0.28mJ 0.28mJ LNGLNG泄漏到水面会快速发生相变泄漏到水面会快速发生相变 在非受限空间，不会产生爆炸危险在非受限空间，不会产生爆炸危险 2021-8-123 很多塑料、橡胶、有机材料浸入很多塑料、橡胶、有机材料浸入LNG后将变得粉碎；后将变得粉碎； 低碳钢遇到低温

13、度并受到应力时，将发生脆裂；一些为低温低碳钢遇到低温度并受到应力时，将发生脆裂；一些为低温 设计的材料会随着温度的降低变得更加坚硬。设计的材料会随着温度的降低变得更加坚硬。 低温下的不锈钢、铝、黄铜、聚四氟乙烯的拉伸力和曲变力低温下的不锈钢、铝、黄铜、聚四氟乙烯的拉伸力和曲变力 比在室温下更高，。比在室温下更高，。 1.一般冷冻液体的相对沸点一般冷冻液体的相对沸点 液体液体乙烷乙烷乙烯乙烯LNGLNG氧气氧气氩气氩气氮气氮气氢气氢气氦气氦气 沸点（沸点（）8888104104162162183183186186196196253253269269 2021-8-124 在常压下，纯甲烷的平均自

14、燃温度为在常压下，纯甲烷的平均自燃温度为650650； 点火温度是自燃温度和所有更高的温度；点火温度是自燃温度和所有更高的温度； LNGLNG蒸气中较重烃浓度增加时，自燃温度会下降。蒸气中较重烃浓度增加时，自燃温度会下降。 因为衣物上产生的静电可能产生足够的能量而因为衣物上产生的静电可能产生足够的能量而 点燃天然气，所以建议工人不要穿易产生静电材料点燃天然气，所以建议工人不要穿易产生静电材料 做的衣物。做的衣物。 2021-8-125 常压和常压和1616的环境温度中：的环境温度中： 甲烷的密度为甲烷的密度为0.67kg/m0.67kg/m3 3, ,比重为比重为0.550.55； 甲烷蒸气在

15、甲烷蒸气在-107 -107 ，和空气的密度相同。，和空气的密度相同。 甲烷蒸气在温度低于甲烷蒸气在温度低于-107 -107 时比空气重，所时比空气重，所 以不能说天然气比空气轻。以不能说天然气比空气轻。 2021-8-126 uLNG一般泄漏点为：法兰、丝堵、排污口或排放口、密封填一般泄漏点为：法兰、丝堵、排污口或排放口、密封填 料、仪表根部连接处。料、仪表根部连接处。 uLNG也可能从焊口或设备管道本体处泄漏，主要是施工或制也可能从焊口或设备管道本体处泄漏，主要是施工或制 造质量以及材质问题。造质量以及材质问题。 u当发生当发生LNG泄漏时，立即站到泄漏点的上风方向，叫停周围泄漏时，立即

16、站到泄漏点的上风方向，叫停周围 的热工作业或其他检修作业，及时将泄漏情况报告当班班长的热工作业或其他检修作业，及时将泄漏情况报告当班班长 或主控人员。如果可能，在确保安全的情况下，现场隔离泄或主控人员。如果可能，在确保安全的情况下，现场隔离泄 漏点，设置警戒区域。漏点，设置警戒区域。 2021-8-127 泄漏到地面或较温暖表面的气化描述：泄漏到地面或较温暖表面的气化描述： 刚刚泄漏时，会迅速刚刚泄漏时，会迅速沸腾沸腾并且并且蒸发蒸发。如果泄漏持续进行，就会在。如果泄漏持续进行，就会在 地面上累积成一小池，而沸腾速度会下降，最后会保持一个相对稳定的地面上累积成一小池，而沸腾速度会下降，最后会保

17、持一个相对稳定的 沸腾速度。在最初的阶段，沸腾速度由地面与沸腾速度。在最初的阶段，沸腾速度由地面与LNGLNG液体之间的一层气体的液体之间的一层气体的 热传递对流速度决定。当热传递对流速度决定。当LNGLNG温度和地面温度之间的差别逐渐减小时，这温度和地面温度之间的差别逐渐减小时，这 一层气体就消失了。这样影响沸腾速度的主要因素是地面向一层气体就消失了。这样影响沸腾速度的主要因素是地面向LNGLNG的热传递的热传递 速度，其它影响速度，其它影响LNGLNG沸腾的因素还有太阳辐射、沸腾的因素还有太阳辐射、LNGLNG小池上方的通风对流小池上方的通风对流 情况。后来地面被冷冻，并持续保持低温，那么

18、太阳辐射和通风就成了情况。后来地面被冷冻，并持续保持低温，那么太阳辐射和通风就成了 影响影响LNGLNG蒸发的主要原因。蒸发的主要原因。 2021-8-128 如果泄漏到开阔的水面，如果泄漏到开阔的水面，LNGLNG会以高速度扩散会以高速度扩散 开并快速蒸发，如果是受限的水面，那么水面会开并快速蒸发，如果是受限的水面，那么水面会 很快结冰，冰层越厚，沸腾速度就越低，受限水很快结冰，冰层越厚，沸腾速度就越低，受限水 面和受限地面上面和受限地面上LNGLNG泄漏的原理一样，泄漏的原理一样，LNGLNG沸腾的沸腾的 速度会随着时间的变化而降低速度会随着时间的变化而降低 。 快速相变（具有爆炸的其他属

19、性，没有燃快速相变（具有爆炸的其他属性，没有燃 烧）。烧）。 2021-8-129 在没有保护的情况下，在低于在没有保护的情况下，在低于10 10 的环境中呆的时间过长会导致体的环境中呆的时间过长会导致体 温降低。因为体温下降，那么体力和脑力活动的能力也下降。如果人体温降低。因为体温下降，那么体力和脑力活动的能力也下降。如果人体 温度低于温度低于27 27 心脏会出现不适应，如果体温继续下降而不及时采取行动心脏会出现不适应，如果体温继续下降而不及时采取行动 将可能导致死亡将可能导致死亡 。 LNGLNG设备、设备、 管道管道 裸露的皮肤直接接触裸露的皮肤直接接触LNGLNG设备或管道的低温表面

20、是很危险的设备或管道的低温表面是很危险的 ，如果皮肤上带有水分就会冰冻在低温表面上，离开时很容，如果皮肤上带有水分就会冰冻在低温表面上，离开时很容 易撕裂皮肤和皮肤下面的肉并留下一个大伤口。不能凭目视易撕裂皮肤和皮肤下面的肉并留下一个大伤口。不能凭目视 判定低温表面。判定低温表面。 LNGLNG LNGLNG接触皮肤后因气化热而吸收大量热量，会严重冻伤皮肤接触皮肤后因气化热而吸收大量热量，会严重冻伤皮肤 ；另一方面；另一方面因为热传递速度极快，人体直接接触到低温液体因为热传递速度极快，人体直接接触到低温液体 就会出现身体组织被冰冻。就会出现身体组织被冰冻。 LNGLNG蒸发气蒸发气 BOGBO

21、G 人体接触到低温人体接触到低温BOGBOG也是很危险的，如果低温也是很危险的，如果低温BOGBOG是高速喷射是高速喷射 出来的，那么会大面积地冻伤作业人员。出来的，那么会大面积地冻伤作业人员。 2021-8-130 LNGLNG本身是无毒性的，但因高浓度的本身是无毒性的，但因高浓度的BOGBOG或甲烷使空气中的氧或甲烷使空气中的氧 含量不足而导致人体窒息。吸入纯的含量不足而导致人体窒息。吸入纯的BOGBOG，很快会失去知觉，很快会失去知觉， 如果不及时撤离，几分钟就会导致死亡。当大气中的氧含量如果不及时撤离，几分钟就会导致死亡。当大气中的氧含量 逐渐减少而慢慢导致窒息，受害人没有感觉到危险警

22、告和根逐渐减少而慢慢导致窒息，受害人没有感觉到危险警告和根 本没有意识到存在危险，直到后来发现危险时为时已晚。因本没有意识到存在危险，直到后来发现危险时为时已晚。因 此，特别警告，没有佩带空气呼吸器的人员不得进入此，特别警告，没有佩带空气呼吸器的人员不得进入LNGLNG蒸气蒸气 区域。区域。 2021-8-131 一、冻伤症状一、冻伤症状 冻伤组织呈苍白、浅黄色，无痛感。冻伤组织呈苍白、浅黄色，无痛感。解冻后，伤者会感觉疼痛，伤口肿胀、 容易发炎。 二、急救措施二、急救措施 1.1. 脱掉衣物脱掉衣物，脱掉可能阻碍冻伤部位血液循环的衣物。 2.2. 用温水循环清洗受伤的部位，或浸入用温水循环清

23、洗受伤的部位，或浸入41-4641-46的温水中。不可用干加热处理。的温水中。不可用干加热处理。 3.3. 送伤员至医院。送伤员至医院。 4. 解冻的时间应持续进行15到60分钟，直到颜色由苍白色、浅黄色、青紫色转 变为粉红色或红色。 5.5. 如果在救助人员还没有到达之前伤处就已解冻，最好用干燥的无菌敷料包扎，如果在救助人员还没有到达之前伤处就已解冻，最好用干燥的无菌敷料包扎， 并用大块的遮盖物保护。并用大块的遮盖物保护。 6.6. 饮酒和吸烟会导致冻伤部位的血液循环降低，应避免饮酒和吸烟。饮酒和吸烟会导致冻伤部位的血液循环降低，应避免饮酒和吸烟。 2021-8-132 灭火材料灭火材料使使

24、 用用注注 释释 干粉干粉发生火灾可用干粉灭火器灭火发生火灾可用干粉灭火器灭火 阻断燃烧链的化学物质。使用者阻断燃烧链的化学物质。使用者 应熟练操作。如果燃烧区域被障应熟练操作。如果燃烧区域被障 碍物阻挡，无效。碍物阻挡，无效。 高倍数泡沫高倍数泡沫 可使用高倍泡沫覆盖收集池中以可使用高倍泡沫覆盖收集池中以 及低洼处的及低洼处的LNGLNG，减小，减小LNGLNG蒸发量蒸发量 高倍泡沫不能灭高倍泡沫不能灭LNGLNG火灾。火灾。 消防水消防水 只能用来保护邻近的设备设施及只能用来保护邻近的设备设施及 人员，不能直接喷射人员，不能直接喷射LNGLNG。可用雾。可用雾 状水向状水向LNGLNG蒸气

25、云喷射，以加快蒸蒸气云喷射，以加快蒸 气的扩散。气的扩散。 水的作用是防止水的作用是防止LNGLNG冻伤设备或冻伤设备或 设施，在火灾状态下为相邻设备设施，在火灾状态下为相邻设备 设施降温。直接喷射设施降温。直接喷射LNGLNG会加大会加大 蒸发量，从而使火势更大。蒸发量，从而使火势更大。 2021-8-133 1 1、对水生物（生态）（无）；、对水生物（生态）（无）； 2 2、对水源（地下水体）（无）；、对水源（地下水体）（无）； 3 3、对土地（资源）（无）、对土地（资源）（无） 4 4、对大气（环境）（减排）、对大气（环境）（减排） LNGLNG是清洁环保能源是清洁环保能源 2021-8

26、-134 风险分析风险分析 LNG项目建设期主要风险项目建设期主要风险 物体打击！高处坠落！火灾爆炸！物体打击！高处坠落！火灾爆炸！ 淹弱！淹弱！ 触电！辐射！触电！辐射！ 试车及运营期主要风险试车及运营期主要风险 冻伤！火灾！爆炸！冻伤！火灾！爆炸！ 高处坠落！窒息！高处坠落！窒息！淹弱！淹弱！ 2021-8-135 LNG液化厂爆炸现场液化厂爆炸现场 2021-8-136 LNG液化厂爆炸现场液化厂爆炸现场 2021-8-137 进进 入入 施施 工工 区区 域域 接受安全教育接受安全教育 穿长袖工装穿长袖工装 穿防扎防穿刺工鞋穿防扎防穿刺工鞋 戴防护镜和安全帽戴防护镜和安全帽 禁止穿越警

27、戒线禁止穿越警戒线 远离吊装作业现场远离吊装作业现场 高危作业办理作业许可高危作业办理作业许可 高处作业系好安全带高处作业系好安全带 进入受限空间佩带好空气呼吸器进入受限空间佩带好空气呼吸器 非电工严禁电气作业非电工严禁电气作业 进入码头区域穿戴好救生衣进入码头区域穿戴好救生衣 行走在工地时，注意头上和脚下行走在工地时，注意头上和脚下 自觉遵守其他各项管理规定自觉遵守其他各项管理规定 进进 入入 生生 产产 区区 域域 接受安全教育接受安全教育 穿防静电工装穿防静电工装 穿防扎防穿刺工鞋穿防扎防穿刺工鞋 戴防护镜和安全帽戴防护镜和安全帽 槽车充装或检修低温设备管道时槽车充装或检修低温设备管道时 戴好防冻手套戴好防冻手套 禁止携带火种及非防爆电器禁止携带火种及非防爆电器 检修作业办理工作票和作业许可检修作业办理工作票和作业许可 高处作业系好安全带高处作业系好安全带 进入受限空间佩带好空气呼吸器进入受限空间佩带好空气呼吸器 非本岗位阀门、开关、仪