淺談加強石油天然氣儲存管理的途徑獲獎科研報告

淺談加強石油天然氣儲存管理的途徑獲獎科研報告【摘

要】隨著人們生活水平的提高，天然氣使用較多并廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，盡管天然氣的使用會人們帶來了一定的便利，但從本質(zhì)上來說天然氣是一種化石能源，在開采、加工、運輸、儲存以及使用過程中都會存在安全隱患，一旦發(fā)生問題將會造成無法彌補的后果。因此首先介紹了天然氣所具有的重要特征，在此基礎(chǔ)上闡述了天然氣的儲運方式，以及天然氣儲運的安全技術(shù)及管理措施，旨在為天然氣的安全儲運貢獻(xiàn)自己的一份力量。

【關(guān)鍵詞】天然氣;儲運;管理措施

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國天然氣產(chǎn)業(yè)在勘探、開發(fā)、銷售以及應(yīng)用等方面，已經(jīng)取得良好的效果。但是，由于其特殊的組成成分，天然氣在儲存和運輸過程中，如果不按照相關(guān)規(guī)程操作，會對相關(guān)工作人員和單位造成嚴(yán)重威脅。因此在天然氣使用過程中，要重視安全技術(shù)及管理要點，特別要重視天然氣儲運的安全技術(shù)，能夠減少安全事故的發(fā)生[1]。

1天然氣所具有的重要特征

天然氣的主要是由甲烷構(gòu)成，而甲烷是一種易燃易爆氣體，在常溫常壓下可以被壓縮成液態(tài)。甲烷主要由碳、氫兩種元素構(gòu)成，其相對密度為0.77kg/m3，在運輸和儲存過程中不會腐蝕管道設(shè)備。在常溫常壓下甲烷以氣態(tài)形式存在，當(dāng)在加壓后能夠變成液態(tài)，液態(tài)甲烷相對密度較低約為0.45，氣液比為625∶1。當(dāng)甲烷和氧氣混合后能夠發(fā)生爆炸，一般來說當(dāng)空氣中的甲烷占比在5%～15%范圍內(nèi)，就極易發(fā)生爆炸事故。但是天然氣不是全部由甲烷構(gòu)成，甲烷作為主要成分存在。當(dāng)前國際上公認(rèn)天然氣標(biāo)準(zhǔn)為歐洲制定：天然氣中氮氣含量要低于5%，甲烷含量要高于75%。其中天然氣主要有以下特征：易燃特征，低溫特征，快相變特征[2]。

1.1易燃

特征甲烷是易燃?xì)怏w，并且在加壓后仍然具有易燃性。甲烷在-160℃左右環(huán)境中能夠以0.3m/s燃燒，體積比約為6%至13%。當(dāng)周圍空間足夠大時，天然氣及其BOG只會發(fā)生燃燒而不會發(fā)生爆炸。但是，在天然氣接觸火源燃燒過程中，前期燃燒速度較慢，隨著時間推移火勢逐漸蔓延，發(fā)生燃燒的區(qū)域增加，與氧氣的接觸面積也逐步增大。當(dāng)天然氣在燃燒時，周圍空間環(huán)境滿足不了火勢蔓延的發(fā)展，天然氣就會與空氣混合在一起，就容易滿足爆炸條件而發(fā)生安全事故。

1.2快相變特征

如前文所說，在小于-160℃時天然氣為液態(tài)，但是在與周圍介質(zhì)發(fā)生接觸后，就會從液態(tài)瞬間變?yōu)闅鈶B(tài)，即具有快相變特征，因此這種液態(tài)很不穩(wěn)定。根據(jù)生活常識，在兩種表面溫度相差較大的介質(zhì)相互接觸時，當(dāng)兩種介質(zhì)的沸點相差100倍以上時，溫度較低的介質(zhì)會迅速升溫，而溫度較高的液體在接觸低溫介質(zhì)后，會瞬間降溫并產(chǎn)生大量水蒸氣，發(fā)生類似于向燒紅的鐵片上潑水的現(xiàn)象。天然氣泄漏時，就會與空氣中的水蒸氣相接觸，此時就會發(fā)生相變。特別是當(dāng)天然氣流入水中時，兩種溫差巨大的液體會產(chǎn)生極強的對流換熱，產(chǎn)生的熱量如果在有限空間內(nèi)無法傳遞出去，就會產(chǎn)生劇烈的爆炸事故。2天然氣的儲運

2天然氣儲存的管理措施

2.1加強天然氣的管理力度

天然氣是一種加工材料，其性質(zhì)更加不穩(wěn)定，在儲存和運輸過程中更容易發(fā)生事故，一旦事故發(fā)生就會造成不可挽回的損失，嚴(yán)重時還會威脅相關(guān)工作人員生命安全。在進(jìn)行走訪和調(diào)查過程中，很多居民雖然在日常生活中經(jīng)常使用天然氣，但是對其性質(zhì)和可能發(fā)生的危害基本不了解，因此在生活環(huán)境中天然氣成了一種潛在的危險。同樣對于天然氣的工作人員來說，他們在工作和運營中沒有充分了解天然氣的知識，同樣忽視了天然氣的潛在危險。因此，必須加強天然氣的監(jiān)督管理工作，加強居民和相關(guān)安全人員的安全意識。例如，對于大多數(shù)居民，有關(guān)部門應(yīng)定期舉行天然氣安全知識講座;對天然氣儲運人員，可以制訂天然氣使用方法和說明的冊子，并將印刷好的手冊發(fā)放，監(jiān)督相關(guān)工作人員進(jìn)行學(xué)習(xí)[3]。

2.2提高設(shè)備的運行效率

自動化技術(shù)在石油天然氣項目之中的推廣和使用，給作業(yè)人員精準(zhǔn)了解油氣儲存運輸和處理是帶來了技術(shù)幫助，作業(yè)人員在石油天然氣儲存運輸?shù)臅r候，依據(jù)設(shè)備的運行參數(shù)，實施設(shè)備參數(shù)的調(diào)整，很好的提高了石油天然氣儲存運輸時的效率。首先，自動化技術(shù)對于泵類設(shè)施的管理。泵類設(shè)施重點時為油氣儲輸帶來能力的關(guān)鍵作用，自動化技術(shù)在泵設(shè)施管理中的運用，著重是憑借能耗計量儀器精準(zhǔn)的計算泵設(shè)施運轉(zhuǎn)的真實能耗，之后依據(jù)能耗數(shù)值輸出達(dá)到油氣儲存運輸標(biāo)準(zhǔn)的有用功，保證油氣儲存運輸?shù)挠行н\轉(zhuǎn)。另外，專業(yè)人員在使用自動化及時進(jìn)行泵設(shè)施管理的作業(yè)時，需要經(jīng)過細(xì)致的觀察以及剖析泵設(shè)施運行數(shù)據(jù)變化因素的形式，找出泵類設(shè)施運轉(zhuǎn)時的一些缺陷，并以此為基制定有著針對性的處理方式，保證泵類設(shè)施的有效穩(wěn)定運轉(zhuǎn)不遭受影響。其次，自動化技術(shù)對消耗設(shè)施的有效管控。憑借自動化技術(shù)對加熱爐火大小的自動監(jiān)管，作業(yè)人員能夠依據(jù)石油天然氣檢測水分含量的參數(shù)，有效的實施加熱爐爐火大小的調(diào)控，降低加熱爐運轉(zhuǎn)的燃料消耗量，保證設(shè)施運行的安全性以及可靠性。最后，科學(xué)運用自動化技術(shù)檢測石油天然氣儲存運輸時帶來的摩擦力。管道閥和石油天然氣運輸時的溫度變化都是致使油氣儲存運輸時摩擦力帶來的重要因素。作業(yè)人員在石油天然氣儲存運輸?shù)臅r候需要全面發(fā)揮自動化技術(shù)的特點，有效的實施管道閥組的調(diào)控，才可以很好的在降低能耗基礎(chǔ)上，提升石油天然氣儲運設(shè)施的運轉(zhuǎn)效率[4]。

2.3儲運材料的合理選擇

天然氣需要的儲運條件較高，需要維持低溫高壓的狀態(tài)，但是在實際儲存運輸過程中，會受到運輸方式、震動以及周邊環(huán)境的影響，進(jìn)而影響到天然氣的儲存溫度，當(dāng)儲運罐或者BOG儲罐溫度升高時，天然氣可能會發(fā)生泄漏，當(dāng)天然氣在狹小密閉的空間與空氣混合，到達(dá)爆炸極限后遇到明火，就容易發(fā)生爆炸事故，因此用于儲存和運輸天然氣的設(shè)備材料非常重要，選用的材料在高溫或低溫下不易發(fā)生形變，運輸過程中受外界影響較小，不能產(chǎn)生較大的溫差變化，防止天然氣發(fā)生泄漏;當(dāng)采用運輸槽車時，一般多采用抽真空方式保持隔熱性能，并且搭配多功能復(fù)合絕熱材料，這樣能夠降低運輸成本并表現(xiàn)良好的作用效果。

2.4提高技術(shù)管理水平

伴隨科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展和提高，自動化油氣儲存運輸作業(yè)和信息化技術(shù)的融合，可以達(dá)到遠(yuǎn)程的油氣輸送實時參數(shù)信息的監(jiān)控，并且實時遠(yuǎn)程參數(shù)信息的修改以及管控，達(dá)到對管理程序修改任務(wù)，極大提升自動化設(shè)施的效率，這樣，能給個提升所有設(shè)施的管理能力。而信息化技術(shù)對所有數(shù)據(jù)的整合和存儲，可以快速精確的記錄油氣運輸時所涉及的參數(shù)信息，為以后的自動化程序修改帶來數(shù)據(jù)支撐。

3結(jié)束語

綜上所述，研究天然氣儲運的安全技術(shù)和管理措施是必要且可行的。由于天然氣具有易燃特征、低溫特征、快相變特征，因此在儲存