LNG安全专题培训教程解析课件

1、LNG安全专题培训课程沅陵捷能燃气有限公司 第1页，共42页。天然气工业用途第2页，共42页。天然气民用第3页，共42页。簿膜运输船第4页，共42页。球罐运输船第5页，共42页。福建LNG首条来船第6页，共42页。液化天然气的特点低温、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。第7页，共42页。Methane 85 mol%Spec.C5+ *1) 0.1 mol%prevent to solidifyCO2 50 100 ppmprevent to solidifyH2S 4 ppmSpec.Total Sulfur 30mg/m3NSpec.H2O 0

2、.1 mol%prevent to solidifyHg 0.01 micro g/m3Nprevent to corrodeAromatics 1 ppmSpec.N231.4 33.70MJ/Nm3 总硫（以硫计），mg/m3100200 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/m3时，对金属材料无腐蚀作用；

3、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) 。液化天然气的特点第9页，共42页。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83 ，也即当LNG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。液化天然气的特点第10

4、页，共42页。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。液化天然气的特点第11页，共42页。L

5、NG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LNG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LNG必须采取热膨胀释放装置（特殊的LNG阀门结构）将阀腔与高压端连通。在设计时P&ID必须注明LNG阀门并将安装方向标示清楚。TSV安装规定：两个自动关断阀（包括单向阀）之间一个自动关断阀（包括单向阀）和一个手动关断阀之间两个手动阀之间视情况而定如果一个手动阀为琐开的则不需要安装TSV.液化天然气的特点第12页，共42页。我们必须注意：当大于8的LNG管线在用LNG预冷时极易产生弯曲！h弯曲高度h应小于50mm，否则管线将遭到破坏！措施：LNG管线在

6、用LNG预冷前不但应用N2吹扫惰化，还需要用冷的N2或BOG预预冷到100 。而LNG储罐可只用N2吹扫惰化后，用LNG预冷即可。液化天然气的特点第13页，共42页。间歇性喷发是饱和液体突然喷出的现象水平管中积存不流动的LNG；立管中LNG不断气化，同时水平管中气泡（断塞流）移动到立管上升吸出，而使水平管中的LNG因立管液注压力突然减小而迅速气化，从而导致大量气液冲向TANK；每几个小时循环一次，反复进行;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！LNG(No Flow)LNG TankUnloading line fully open液化天然气的特点第14页，共42页。Heav

7、ier LNGLighter LNGHeat InputBOGconvection翻滚现象发生的根本原因是由于在储罐中存在分层。液化天然气的特点第15页，共42页。Top Filling LineBottom Filling LineLNG Unloading Line储罐中产生分层的原因：较重LNG进入罐底；较轻LNG从罐顶引入。液化天然气的特点第16页，共42页。翻滚产生的机理：随着外部热量的导入，底层LNG温度升高，密度变小；顶层LNG由于BOG的挥发而变重。经过传质，下部LNG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BOG翻滚！DensityTimeGene

8、ration of roll-overLower layer LNG densityUpper layer LNG density液化天然气的特点第17页，共42页。翻滚产生的时间及量的关系：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，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BOG产生量小，翻滚不会严重。消除分层及翻滚的对策：尽可能采购相近组份的LNG；轻组份LNG从底部进入储罐，重组份LNG从顶部进入储罐；产生分层后，可采用罐内泵打循环，LNG从顶部进入。液化天然气的特

9、点第18页，共42页。PFCLNG Circulationupper layerlower layer分层现象的检测：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控；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控；BOG蒸发率测量，发生分层后，BOG蒸发率将明显下降。液化天然气的特点第19页，共42页。组分及影响 1、典型组分 2、组分对贸易、使用、操作影响组分甲 烷乙 烷丙 烷异丁烷氮 气含量85990.15%030%1%0.5%3%贸易影响热值随组分变化，计量的同时要计质（值）使用影响使用效率随热值变化，价格影响用户的效益操作影响密度和组分相关，是确定从灌顶或底

10、充装的依据之一第20页，共42页。物理性能 LNG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1.916下的比重0.42约1.5液体：蒸气膨胀1：6001：275气化热511kJ/kg356kJ/kg第21页，共42页。燃烧、爆炸性能LNG无色无味常压下纯甲烷的平均自燃温度650LNG爆炸范围5%-15%（体积比）爆炸性混合物最小点火能量为0.28mJ LNG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 第22页，共42页。 低温性能很多塑料、橡胶、有机材料浸入LNG后将变得粉碎；低碳钢遇到低温度

11、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。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，。一般冷冻液体的相对沸点液体乙烷乙烯LNG氧气氩气氮气氢气氦气沸点（）88104162183186196253269第23页，共42页。自燃温度、点火温度及能量在常压下，纯甲烷的平均自燃温度为650；点火温度是自燃温度和所有更高的温度；LNG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。第24页，共42页。天然气的密度 常压和16的环境温度中： 甲烷的密度为0.6

12、7kg/m3,比重为0.55； 甲烷蒸气在-107 ，和空气的密度相同。 甲烷蒸气在温度低于-107 时比空气重，所以不能说天然气比空气轻。 第25页，共42页。LNG泄漏点及防护处理措施LNG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。LNG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。当发生LNG泄漏时，立即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。第26页，共42页。LNG气化泄漏到地面或较温暖表面的气化描述： 刚刚泄漏时，会迅速沸

13、腾并且蒸发。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沸腾速度。在最初的阶段，沸腾速度由地面与LNG液体之间的一层气体的热传递对流速度决定。当LNG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LNG的热传递速度，其它影响LNG沸腾的因素还有太阳辐射、LNG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，那么太阳辐射和通风就成了影响LNG蒸发的主要原因。第27页，共42页。LNG气化 如果泄漏到开阔的水面，LNG会以高速度扩散开并快速蒸发，如果是受限的水面，那么水面会很快结冰，冰层越厚，沸腾速度就越

14、低，受限水面和受限地面上LNG泄漏的原理一样，LNG沸腾的速度会随着时间的变化而降低 。 快速相变（具有爆炸的其他属性，没有燃烧）。第28页，共42页。低温伤害 在没有保护的情况下，在低于10 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。如果人体温度低于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将可能导致死亡 。LNG设备、管道裸露的皮肤直接接触LNG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。 LNGLNG接触皮肤后因气化热而吸收大量热量

15、，会严重冻伤皮肤；另一方面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。 LNG蒸发气BOG人体接触到低温BOG也是很危险的，如果低温BOG是高速喷射出来的，那么会大面积地冻伤作业人员。第29页，共42页。窒息伤害LNG本身是无毒性的，但因高浓度的BOG或甲烷使空气中的氧含量不足而导致人体窒息。吸入纯的BOG，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。因此，特别警告，没有佩带空气呼吸器的人员不得进入LNG蒸气区域。第30页，共42页。冻伤症状及急救

16、措施一、冻伤症状 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、急救措施脱掉衣物，脱掉可能阻碍冻伤部位血液循环的衣物。用温水循环清洗受伤的部位，或浸入41-46的温水中。不可用干加热处理。送伤员至医院。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。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。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。第31页，共42页。LNG泄漏时灭火器材的正确使用灭火材料使 用注 释干粉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

17、应熟练操作。如果燃烧区域被障碍物阻挡，无效。高倍数泡沫可使用高倍泡沫覆盖收集池中以及低洼处的LNG，减小LNG蒸发量高倍泡沫不能灭LNG火灾。消防水只能用来保护邻近的设备设施及人员，不能直接喷射LNG。可用雾状水向LNG蒸气云喷射，以加快蒸气的扩散。水的作用是防止LNG冻伤设备或设施，在火灾状态下为相邻设备设施降温。直接喷射LNG会加大蒸发量，从而使火势更大。第32页，共42页。LNG对生态及环境影响1、对水生物（生态）（无）； 2、对水源（地下水体）（无）； 3、对土地（资源）（无） 4、对大气（环境）（减排）LNG是清洁环保能源第33页，共42页。风险分析LNG项目建设期主要风险物体打击！

18、高处坠落！火灾爆炸！淹弱！ 触电！辐射！试车及运营期主要风险冻伤！火灾！爆炸！高处坠落！窒息！淹弱！ 第34页，共42页。LNG液化厂爆炸现场第35页，共42页。LNG液化厂爆炸现场第36页，共42页。进入施工区和生产区注意事项进入施工区域接受安全教育穿长袖工装穿防扎防穿刺工鞋戴防护镜和安全帽禁止穿越警戒线远离吊装作业现场高危作业办理作业许可高处作业系好安全带进入受限空间佩带好空气呼吸器非电工严禁电气作业进入码头区域穿戴好救生衣行走在工地时，注意头上和脚下自觉遵守其他各项管理规定进入生产区域接受安全教育穿防静电工装穿防扎防穿刺工鞋戴防护镜和安全帽槽车充装或检修低温设备管道时戴好防冻手套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高处作业系好安全带进入受限空间佩带好空气呼吸器非本岗位阀门、开关、仪器、仪表，不得乱动系缆作业穿戴好救生衣自觉遵守其他各项管理规定第37页，共42页。LNG工业发展历史1910年，美国开始了工业规模的天然气液化研究和开发工作。1917年，卡波特在美国的西费吉利亚地区建起了世界上第一家液化甲烷工厂.1955年，美国康斯托克国际甲烷公司，跨海运输液化天然气的规划和设计。1957年，英国在坎威尔岛上建起世界上第一个液化天然气接收基地。1959年，康斯托克公司建造了世界第一艘液化天然