LNG基礎(chǔ)知識(shí)資料介紹

崗前培訓(xùn)教案

一、根底學(xué)問

(一)、自然氣定義：

自然氣是指動(dòng)、植物通過生物、化學(xué)作用及地質(zhì)變化作用，在

不同地質(zhì)條件下生成、轉(zhuǎn)移，在確定壓力下儲(chǔ)集，埋藏在深度

不同的地層中的優(yōu)質(zhì)可燃?xì)怏w。自然句是一種混和物，其組

分隨氣田不同而異，主要成分有甲烷、氮及C2?C5的飽和

烷煌、微量的氮、二氧化碳及硫化氫等。我們尋常所說的自

然氣是指自然隱蔽于地層中的煌類和非煌類氣體的混合物,

主要成分烷燒，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫

化氫、二氧化碳、氮和水氣及微量的惰性氣體。在

標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態(tài)存在，戊烷以上為液體。

自然氣的組成并非固定不變，不僅不同地區(qū)油、氣田中

采出的自然氣組成差異很大，甚至同一油、氣藏的不同生產(chǎn)

井采出的自然氣組成也會(huì)有很大的區(qū)分。

1、依據(jù)化學(xué)組成的不同分類

(1)干性自然氣：含甲烷90%以上的自然氣。

(2)濕性自然氣：除主要含甲烷外，還有較多的乙烷、丙

烷、丁烷等氣體。

2、依據(jù)自然氣的來源分類

(1)純自然氣：氣藏中通過采氣井開采出來的自然氣稱為

氣井氣。這種氣體屬于干性氣體，主要成分是甲烷。

(2)油田伴生氣：系指在油藏中與原油呈平衡接觸的氣體，

包括游離氣和溶解在原油中的溶解兩種。油田氣是與石油

伴生的，是自然氣的一種，從化學(xué)組成來說屬于濕性自然氣。

開采時(shí)與原油一起打出，氣油比Cm3/t］一般在20-500范圍

內(nèi)。這種氣體中含有60%-90%的甲烷，10%-40%的乙烷、丙

烷、丁烷和高碳烷粒。

(3)凝析氣田氣：是含有簡潔液化的丙烷和丁烷成分的富

自然氣。這種氣體通常含有甲烷85%~90%,碳三到碳五約

2%~5%?？沙惺軌嚎s法、吸附法或低溫分別法，將后者分

別出去制液化石油氣。

(4)礦井氣口從井下煤層抽出的礦井氣，習(xí)慣稱為礦井瓦

斯氣。

另外一種分類法：伴生氣、非伴生氣。伴隨原油共生，

與原油同時(shí)被采出的油田氣叫伴生氣；非伴生氣包括純氣田

自然氣和凝析氣田自然氣兩種。

〔二〕自然氣的儲(chǔ)運(yùn)〔自然氣應(yīng)用分類〕

自然氣是以氣態(tài)燃用，但儲(chǔ)運(yùn)方式有管輸自然氣、壓縮

自然氣、液化自然氣等多種形式。另外，目前還在進(jìn)展自然

氣水合物。

1.壓縮自然氣［CNG］

壓縮自然氣〔CNG〕是通過壓縮機(jī)加壓的方式，將自然氣壓

縮至容器，增加容器存儲(chǔ)體積的自然氣運(yùn)輸方式。一般狀況

下,自然氣經(jīng)過幾級(jí)壓縮，到達(dá)20MPa的高壓，在用氣時(shí)

在經(jīng)減壓閥降壓使用。在20MPa高壓下，自然氣的壓縮比

可以到達(dá)276。CNG在生產(chǎn)和利用過程中本錢相對(duì)較低，

能耗低。但是由于承受笨重的高壓氣瓶，導(dǎo)致CNG單車運(yùn)

輸量比較小，運(yùn)輸本錢高。因此，一般認(rèn)為該種方式只適合

為距離氣源地近、用氣量小的城市供給燃?xì)狻?/p>

CNG工程的特點(diǎn)：與LNG相比,設(shè)備相對(duì)簡潔、投資少；

與管道自然氣相比要靈敏，由于管道一旦建設(shè)好以后，無法

依據(jù)市場(chǎng)的需要發(fā)生轉(zhuǎn)移。

2.液化自然氣［LNG］

當(dāng)自然氣在大氣壓下，冷卻至約-162。（：時(shí),自然氣由氣態(tài)轉(zhuǎn)

變成液態(tài),稱為液化自然氣［LiquefiedNaturalGas,縮寫

為LNGLLNG體積約為同量氣態(tài)自然氣體積的1/625,密

度在450kg/m3左右?？梢娨夯匀粴饩哂休^大的氣液比,

便于運(yùn)輸。另外，由于LNG的燃點(diǎn)及爆炸極限高于汽油，

所以不易發(fā)生爆炸，安全性能好。

LNG工程包括液化工廠、低溫儲(chǔ)槽加氣站和再氣化工廠〔氣

化站〕的建設(shè)。液化和再氣化工廠的經(jīng)濟(jì)可行性由年產(chǎn)量和

最高供氣量打算。由于LNG所以低溫液體，其生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)

及利用過程中都需要相應(yīng)的液化、保溫存氣化設(shè)備，投資額

高。這種運(yùn)輸形式只有在規(guī)模進(jìn)展較大時(shí)才具有合理的經(jīng)濟(jì)

性能。

3.管輸自然氣〔PNG〕pipingnaturalgas

管輸自然氣是通過管道直接將自然氣輸運(yùn)到用戶點(diǎn)的一種

運(yùn)輸方式，主要針對(duì)氣源地用戶或與氣源地通過陸地相連的

國家之間自然氣管道運(yùn)送。管道長度對(duì)于PNG方式有確定

要求。對(duì)于距離氣源地較遠(yuǎn)的地區(qū)，只有當(dāng)用氣量較大時(shí)才會(huì)

具有較好經(jīng)濟(jì)性。由于海底管道的建筑和維護(hù)費(fèi)用高，當(dāng)自

然氣的海上運(yùn)輸距離較長時(shí)，將會(huì)傾向于承受LNG船運(yùn)輸。

與LNG工程不同，PNG工程既不需要液化工廠也不需要再

氣化工廠。管道根本建設(shè)投資是影響工程經(jīng)濟(jì)可行性的主要打

算因素。根本建設(shè)投資額隨著管線距離、管線走向、地理環(huán)

境和負(fù)荷系數(shù)的變化而變化。自然氣井口價(jià)格也對(duì)PNG

工程的經(jīng)濟(jì)可行性有較大影響。當(dāng)自然氣的進(jìn)口價(jià)格確定

時(shí)，運(yùn)輸距離是打算其貿(mào)易方式的主要因素。假設(shè)輸送距離高

于臨界點(diǎn)，LNG工程將更加可行。據(jù)英國BP公司供給數(shù)據(jù)，

管道自然氣和液化自然氣運(yùn)輸本錢運(yùn)輸距離的臨界值大致在

4000~5000公里間。

4.其他技術(shù)

除了上述三種已經(jīng)成熟的自然氣存儲(chǔ)技術(shù)，各國還在樂觀探尋

其他更經(jīng)濟(jì)有效方式。其中包括自然氣水合物〔NGH,

NaturalGasHydrate,簡稱GasHydrate］和吸附自然氣

(ANG,AdsorptionNaturalGas)等。

〔三〕、LNG

LNG是液化自然氣(LiquefiedNaturalGas)的簡稱。自然氣

原料經(jīng)過脫水、脫硫、去除雜質(zhì)及重姓類等凈化處理，在常壓

〔大氣壓〕下,冷卻至約-162。(：時(shí)，自然氣由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成彳氐

溫液體混合物，稱為液化自然氣。

LNG是一種清潔、高效的能源。由于進(jìn)口LNG有助于

能源消費(fèi)國實(shí)現(xiàn)能源供給多元化、保障能源安全，而出口

LNG有助于自然氣生產(chǎn)國有效開發(fā)自然氣資源、增加外匯收

入、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)展，因而LNG貿(mào)易正成為全球能源市

場(chǎng)的熱點(diǎn)。

1、LNG物理性質(zhì)：

1)LNG的主要成份為甲烷，化學(xué)分子式為CH4,分子量為

16,

還有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份

組成。

2)LNG氣液之間的臨界溫度是-82.5C,液固之間的臨界

溫度是-186℃

3)沸點(diǎn)取決于其組分，在(UMPa下，通常為-166~-157℃。

還是蒸氣壓力函數(shù)，變化梯度為1.25xl0-4℃/Pao一般

商業(yè)LNG甲烷體積含量高達(dá)92%-98%,所以LNG沸點(diǎn)

主要取決于甲烷，純甲烷的沸點(diǎn)-162.15℃0臨界溫度為

-83℃,必需承受低溫手段才能實(shí)現(xiàn)液化。4]

著火點(diǎn)即燃點(diǎn)，取決于組分，隨重睡含量的增加而降低。純甲

烷著火點(diǎn)為650（。

5）密度主要取決于LNG的組分，通常為430?470kg/

m3。甲烷含量越高，密度越小；還是溫度的函數(shù)，變化梯

度為1.35kg/（m3-℃）o密度可直接測(cè)量，一般通過氣體色

譜儀分析的組分計(jì)算。氣化后0℃密度約為：0.715kg/m3z

20℃密度約為：0.6642kg/m3。相對(duì)密度為0.47-0.55,

只有空氣的一半左右。

6）熱值取決于組分,氣態(tài)熱值為9100Kcal/m3,液態(tài)熱值

為12023-15400Kcal/kg。1卡與4.19焦耳;商業(yè)LNG熱

值為37.62MJ/m3

7）爆炸范圍：上限為15%,下限為5%o

8）辛烷值A(chǔ)STM:130〔爭論法〕。

9）無色、無味、無毒且無腐蝕性。

10）體積約為同量氣態(tài)自然氣體積的1/625。

11）氣態(tài)與空氣的相對(duì)密度為0.55,液化自然氣的重量僅為

同體積水的45%左右

12〕燃燒溫度：燃燒范圍為6%-13%〔體積百分比〕一般為

1850-2540℃,作為工業(yè)焊割氣,加增效劑后火焰溫度可

達(dá)3120-3315℃,與乙快相當(dāng)。

13〕燃燒速度：自然氣最高燃燒速度只有0.3m/s0火

焰在可燃?xì)怏w混合物中的傳遞速度，也稱為點(diǎn)燃速度或火焰

傳播速度。

14）壓縮系數(shù):一般0.740~0.820。

2.LNG主要優(yōu)點(diǎn)：

與其他燃料相比，自然氣具有能在空氣中快速集中〔在

常溫常壓下密度僅為空氣的55%〕、可燃范圍窄〔在空氣中

的濃度低于5%時(shí)，由于濃度缺乏而不能燃燒；大于15%時(shí),

由于氧氣量缺乏而不能燃燒〕、熱值高〔是人工管道煤氣的

2.5倍〕、燃燒過程中產(chǎn)生有害物質(zhì)〔主要是氮化物、一氧化碳、

可吸入懸浮微粒等〕少、溫室效應(yīng)低〔假設(shè)將自然氣的溫室

效應(yīng)系數(shù)假定為L則石油為1.85，煤為2.08）等待點(diǎn)，因此,

LNG是公認(rèn)的綠色能源和石化原料，具有安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、

高效等特點(diǎn)，分別介紹如下：

L安全：LNG屬于低溫常壓儲(chǔ)存，氣瓶內(nèi)部壓力格外

低,氣態(tài)飽和后氣壓為0.5-lMPa,而LPG為0.8-L8MPa,

CNG為20MPa高壓存儲(chǔ)；LNG的燃點(diǎn)比較高，LNG燃點(diǎn)

高于650℃,而LPG為466℃,汽助427℃,柴蚊）260℃;

LNG的爆炸極限為5~15%,且氣化后密度很低,只有空氣

的55%左右，泄漏后揮發(fā)較快，不簡潔積聚。而LPG的爆

炸極限為2.4~9.5%,且氣化后密度大于空氣，泄漏后不易

揮發(fā)；汽油爆炸極限為1.0~7.6%,柴油爆炸極限為0.5~

4.1%o由此可見,LNG汽車比LPG、CNG、汽油、柴油

汽車更安全牢靠。

2、環(huán)保：組分純，排放性能好，有利于削減污染，保護(hù)環(huán)

境。LNG由于脫除了幅口水分,其組成比CNG更純潔，燃

燒后生成二氧化碳和水，燃燒完全，因而LNG汽車的排放

性能要優(yōu)于CNG汽車。與燃油車相比，LNG汽車的有害排放

降低約85%左右，被稱為真正的環(huán)保汽車。

3、經(jīng)濟(jì)：投資少，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)LNG作為優(yōu)質(zhì)的車用燃料，與

汽油相比，自然氣抗爆性能好，辛烷值高達(dá)130,可增大發(fā)

動(dòng)機(jī)的壓縮比，充分發(fā)揮其熱值，增加動(dòng)力性。而且LNG

成分穩(wěn)定，燃?xì)庋b置簡潔調(diào)試,發(fā)動(dòng)機(jī)性能穩(wěn)定。LNG不含

有硫化物、水分等腐蝕性物質(zhì)，發(fā)動(dòng)?？谘b置的壽命較長。

燃料費(fèi)用低。目前,LNG重卡比柴油重卡可節(jié)約燃料費(fèi)25%,

LNG公交車比柴油客車節(jié)約燃料費(fèi)35%。且LNG價(jià)格相對(duì)

穩(wěn)定，LNG汽車修理費(fèi)比汽柴油機(jī)汽車修理費(fèi)用少，故障率低。

成品油價(jià)格隨國際油價(jià)的不斷上漲將會(huì)不斷攀升，更加凸顯

了使用LNG的經(jīng)濟(jì)性。

4、高效：液化自然氣占用空間遠(yuǎn)小于自然氣。在不適合發(fā)

展地下儲(chǔ)存設(shè)施的地理?xiàng)l件下，液化自然氣為高需求的自然

氣儲(chǔ)存供給了時(shí)機(jī)。625立方米的自然氣能夠轉(zhuǎn)換成一立方

米的液化自然氣。利用特別設(shè)計(jì)的儲(chǔ)罐能夠?qū)崿F(xiàn)液化自然氣的

長途運(yùn)輸，儲(chǔ)存、運(yùn)輸便利，可以實(shí)現(xiàn)自然氣進(jìn)口，利于

我國自然氣供給的擴(kuò)大化和多樣化。LNG儲(chǔ)存效率高，占地

少。投資省，10立方米的LNG儲(chǔ)存量就可供1萬戶居民1天的

生活用氣。LNG汽化潛熱高，液化過程中的冷量可回收利用。

LNG汽車?yán)m(xù)駛里程長，同樣容積的LNG車用儲(chǔ)罐裝載的自然

氣是CNG儲(chǔ)氣瓶的2.5倍。目前國外大型LNG貨車一次加氣

可連續(xù)行駛1000?1300km,格外適合長途運(yùn)輸?shù)男枰?。?/p>

內(nèi)410升鋼瓶加氣一次在市區(qū)可連續(xù)行駛約400km,在高速

大路加氣一次可連續(xù)行駛約700Km以上。由于是液態(tài)，LNG

便于經(jīng)濟(jì)牢靠地遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，建設(shè)LNG汽車加氣站不受自然

氣管網(wǎng)的制約。在陸上，通常用20?50m3（相當(dāng)于12023~

30000Nm3自然氣）的汽車槽車象運(yùn)輸汽油，柴油那樣將

LNG遠(yuǎn)送到LNG汽車加氣站，也可依據(jù)需要用火車槽車。在

海上，通常用大至12~13萬m3的LNG輪船，進(jìn)展長途運(yùn)輸。3、

LNG主要用途：

〔1〕作代用汽車燃料使用。承受LNG作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃

料，發(fā)動(dòng)機(jī)僅需作適當(dāng)變動(dòng)，運(yùn)行不僅安全牢靠，而且噪聲

低污染小，特別是在排放法規(guī)日益嚴(yán)格的今日，以LNG作

為燃料的汽車，排氣明顯改善。據(jù)資料報(bào)道：與壓縮自然氣

〔CNG〕比較，在一樣的行程和運(yùn)行時(shí)間條件下，對(duì)于中

型和中重型車輛而言，LNG汽車燃料本錢要低20%,重量

要輕2/3,同時(shí)，供燃系統(tǒng)裝置的本錢也至少低2/3?？梢?/p>

證明，將自然氣液化并以液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)是促使它在運(yùn)輸燃料中應(yīng)

用的最經(jīng)濟(jì)有效的方法。

2)LNG用作清潔燃料還可以汽化后供城市居民使用，具有

安全、便利、快捷、污染小的特點(diǎn)。

3)LNG冷量回收利用，作為冷源用于生產(chǎn)速冷食品，以及

塑料，橡膠的低溫粉碎等，也可用于海水淡依口電纜冷卻等。4)

作為工業(yè)氣體燃料，用于玻殼廠，工藝玻璃廠等。

5)解決遙遠(yuǎn)地區(qū)的能源供給和能源回收問題

6)自然氣管網(wǎng)調(diào)峰和事故調(diào)峰

7)生產(chǎn)LNG副產(chǎn)品

4、LNG的生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存

LNG的生產(chǎn)工藝一般分以下三種：一是階式混和制冷工

藝，二是潮口階式制冷工藝，三是壓縮、膨脹制冷工藝。LNG工

廠主要設(shè)備有壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、換熱器、分別器、低溫儲(chǔ)罐、

低溫泵、低溫槽車等。

LNG的運(yùn)輸方式主要有輪船、火車。汽車槽車等方式。

在500~800公里經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸半徑范圍內(nèi)，承受汽車槽車運(yùn)輸

LNG是比較抱負(fù)的方式。槽車罐體承受雙壁真空粉未絕熱，

配有操作閥安全系統(tǒng)及輸液軟管等。國內(nèi)低溫液體槽車的制

造技術(shù)比較成熟，槽車使用安全。

LNG產(chǎn)品承受深冷液體儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，液體儲(chǔ)罐為雙壁真空

粉未絕熱，LNG的日蒸發(fā)率可把握在0.46%之內(nèi)，儲(chǔ)存周

期為4天。

LNG的儲(chǔ)存

①儲(chǔ)罐容積確實(shí)定

儲(chǔ)罐的總?cè)莘e通常按3~7d頂峰月平均日用氣量來確定，

還應(yīng)考慮長期供氣氣源廠的數(shù)量、檢修時(shí)間、運(yùn)輸周期及用

戶用氣波動(dòng)等因素，工業(yè)用氣量要依據(jù)用氣設(shè)備性質(zhì)及生產(chǎn)

的具體要求確定。假設(shè)只有一個(gè)氣源廠，則儲(chǔ)罐的總?cè)莘e應(yīng)

考慮在氣源廠檢修期間能保證正常供氣。

②LNG的儲(chǔ)存方式

儲(chǔ)罐是LNG氣化站的主要設(shè)備，直接影響氣化站的正常

生產(chǎn)，也占有較大的造價(jià)比例。按構(gòu)造形式可分為地下儲(chǔ)罐、地

上金屬儲(chǔ)罐和金屬預(yù)應(yīng)力混凝土儲(chǔ)罐。對(duì)于LNG儲(chǔ)罐，現(xiàn)

有真空粉末絕熱型儲(chǔ)罐、正壓積存絕熱型儲(chǔ)罐和高真空層絕

熱型儲(chǔ)罐，中、小型氣化站一般選用真空粉末絕熱型低溫儲(chǔ)

罐。儲(chǔ)罐分內(nèi)、外兩層，夾層填充珠光砂并抽真空，減小外

界熱量傳入，保證罐內(nèi)LNG日氣化率低于0.3%。

液化自然氣〔LNG〕是世界上公認(rèn)的清潔能源之一，主

要成份是甲烷，組分中可能含少量的乙烷、丙烷、氮等，能

充分燃燒，對(duì)大氣根本上沒有污染。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，

具有極低的沸點(diǎn)，約為-162v，有很大的氣液體積比600:1,

無色、無味、無毒的物理性質(zhì)。密度要看其組分，通常密度

范圍在0.43kg/L~0.46kg/L之間。LNG具有體積小，便于

運(yùn)輸，易于氣化等特點(diǎn)。

我國的LNG起步晚，能源主要以煤炭為主，自然氣利

用率較小，遠(yuǎn)低于世界平均水平。LNG作為一個(gè)的能源進(jìn)展

方向，前景寬闊，會(huì)快速的進(jìn)展起來。

5、LNG安全性分析：

LNG安全特性

低溫特件?其他

儲(chǔ)。，蒸發(fā)■低溫傷害

隔熱保冷翻波,分公

危急辨識(shí)一介質(zhì)擔(dān)憂全狀態(tài)L

低溫深冷性

a、材料脆性破壞：低溫條件可使所接觸的一般材料變脆、

易碎；使T股管材、焊縫、管件受損產(chǎn)生泄漏;使T搬備、管

道產(chǎn)生脆性斷裂或者冷收縮，并引起其他危害。特別是對(duì)

LNG儲(chǔ)罐，LNG泄漏可能會(huì)引起外罐脆裂或變形，導(dǎo)致真

空失效，絕熱破壞。

耐低溫需求：LNG相關(guān)設(shè)備及管材有耐低溫需求。

b、對(duì)人的影響：體溫過低——10℃以下的低溫可導(dǎo)致體溫過

低的損害。

脆弱組織損害——暴露時(shí)間很短，會(huì)損害一些〔如眼

睛〕。

低溫灼傷——LNG直接接觸皮膚可造成類似燙傷的起

皰灼傷，泄露氣體也能導(dǎo)致低溫灼傷。

皮膚撕裂性損害——直接接觸LNG的暴露金屬件，將

會(huì)粘住皮肉，拉開時(shí)會(huì)撕裂皮膚。

冷蒸氣云造成冷麻醉——LNG及其蒸發(fā)氣的微量泄露可

形成冷蒸氣云，對(duì)人員造成冷麻醉損害。短時(shí)間可引起呼吸

不適。較長時(shí)間處于極冷環(huán)境中，吸入低溫的LNG蒸汽，會(huì)

對(duì)呼吸道及其肺部形成損傷。同時(shí)，冷蒸氣云與空氣中的水

分形成云霧，可使作業(yè)區(qū)可視性變差。

凍傷——嚴(yán)峻或長時(shí)間暴露于嚴(yán)寒蒸氣〔氣體〕中能引

起凍傷、全身凍傷〔凍僵〕，體溫降至26T以下時(shí)，可至死

亡。

局部苦痛常常給出凍傷的警示，但有時(shí)會(huì)感覺不到疼

痛。

2、蒸發(fā)性

LNG作為一種低溫液體，儲(chǔ)存狀態(tài)下LNG往往處于氣

液相平衡狀態(tài)，任何熱量滲漏到罐中，都會(huì)導(dǎo)致確定量的

LNG汽化為氣體，這種氣體被稱為蒸發(fā)氣。這種在儲(chǔ)存過程中，

各組分發(fā)生不同程度的蒸發(fā)，結(jié)果使LNG的組成和密度發(fā)

生變化的過程稱為老化(Weathering)。

LNG氣化率：與儲(chǔ)罐溫度和壓力有關(guān)，解琳者存溫度與增

加儲(chǔ)存壓力都可以降低LNG氣化率。當(dāng)壓力在100?

200kPa時(shí)，壓力每F降IkPa,lm3的LNG產(chǎn)生大約0.4kg

氣體。

隔熱保冷儲(chǔ)存：LNG系統(tǒng)的隔熱保冷材料應(yīng)滿足導(dǎo)熱

系數(shù)小、密度低、抗凍性強(qiáng)的特點(diǎn)。一般而言，其隔熱保冷

效果應(yīng)滿足LNG日氣化率小于0.2%的要求。

3、分層

LNG是多組分的混合物，液體密度的差異可使儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG發(fā)

生分層。分層的緣由往往包括以下幾種：①充裝的LNG因

產(chǎn)地不同、組分不同而密度不同；

②原有LNG與充入LNG的溫度不同而密度不同；

③原有LNG由于老化使其組分發(fā)生變化。

4、翻滾

①LNG分層后，當(dāng)上下兩層液體的密度接近相等時(shí)，就會(huì)

突然快速混合，下層被抑制蒸發(fā)的液體將在短時(shí)間內(nèi)大量蒸

發(fā)汽化，導(dǎo)致翻滾現(xiàn)象；

②底部液體由于漏熱而形成過熱，在確定條件下快速到達(dá)

外表并產(chǎn)生大量蒸氣，導(dǎo)致翻滾現(xiàn)象；

5、超壓爆炸

①熱蒸發(fā)及蒸發(fā)引起的液體受熱膨脹〔熱膨脹〕導(dǎo)致系統(tǒng)

超壓；②翻滾現(xiàn)象導(dǎo)致儲(chǔ)罐超壓。

在安全泄壓裝置故障或泄放力氣缺乏時(shí)，儲(chǔ)罐或管道會(huì)發(fā)生

超壓事故。

6、蒸氣爆炸

即沸騰液體膨脹蒸氣爆炸。它是指密閉體系中的過熱液體在體

系發(fā)生突然泄壓時(shí)快速汽化，使容器內(nèi)壓力驟升而引起爆炸。

7、溢出、泄漏與集中

①LNG具有較強(qiáng)的揮發(fā)性,當(dāng)LNG傾倒在地面上時(shí),起

初LNG會(huì)猛烈的沸騰蒸發(fā)，蒸發(fā)氣體的溫度接近LNG溫度，

其密度大于空氣密度。

②隨著蒸發(fā)氣不斷從四周吸熱升溫，蒸發(fā)速率將快速衰減

至一個(gè)固定的值〔該值取決與地面的熱性質(zhì)和四周空氣供熱

狀況〕。

③蒸發(fā)氣密度將逐步變小，并沿地面形成一個(gè)層流。

④溫度高于-107。（2時(shí)，氣化后的自然氣密度開頭低于空氣，

從環(huán)境中吸取熱量漸漸上升和集中，同時(shí)將四周的環(huán)境空氣

冷卻至露點(diǎn)以下，形成一個(gè)可見的云團(tuán)。這可作為蒸發(fā)氣移

動(dòng)方向的指南，也可作為蒸發(fā)氣-空氣混合物可燃性的指示。8、

冷爆炸

在LNG泄漏遇到水的狀況下，例如集液池中的雨水，水與

LNG之間的熱傳遞速率格外高，LNG將猛烈地沸騰并伴隨

很大的響聲，進(jìn)而噴出水霧，導(dǎo)致LNG蒸氣爆炸，即所謂

的冷爆炸。LNG使水馬上蒸發(fā)，類似于水落在燒紅的鋼板上

所發(fā)生的現(xiàn)象。因此，應(yīng)定期排放集液池中的雨水。

9、燃燒爆炸

LNG具有自然氣的易燃易爆特性，在O.IMPa與-162工

的低溫條件下，其燃燒范圍為6%~13%（體積百分比），爆

炸極限為5%~15%（體積百分比）。爆炸下限為4.6%,爆炸

上限為14.57%。

LNG發(fā)生火災(zāi)時(shí)推舉使用干粉滅火器。

10、窒息

一般，空氣中含氧氣量是21%,當(dāng)氧氣含量低于18%時(shí)，

會(huì)引起人的窒息。

自然氣是一種窒息劑。當(dāng)空氣中的甲烷濃度到達(dá)10%時(shí),就

會(huì)使人感到氧氣缺乏；到達(dá)25-30%時(shí)，可使人產(chǎn)生頭痛、

頭暈、留意力不集中、呼吸和心跳加速、精細(xì)動(dòng)作障礙等病

癥；至蛀30%以上時(shí)可使人因缺氧而導(dǎo)致昏迷或窒息。因此，

吸入LNG蒸發(fā)氣后應(yīng)馬上遠(yuǎn)離LNG蒸發(fā)氣區(qū)，病癥會(huì)很快

消逝。

11、觸電

站區(qū)內(nèi)，因工作需要而使用一些電器，假設(shè)這些設(shè)備保護(hù)接地

不好或者失效，可能導(dǎo)致設(shè)備帶電，不但會(huì)引發(fā)燃燒和爆炸，

也會(huì)引起操作人員的接觸觸電。

LNG加氣站工藝流程設(shè)計(jì)

LNG加氣站的工藝流程分為：卸車流程、調(diào)壓流程、加氣流

程、卸壓流程。

1）卸車流程：由LNG低溫泵將LNG槽車內(nèi)LNC卸至LNG儲(chǔ)

罐。

2）加氣流程：儲(chǔ)罐內(nèi)LNG由LNG低溫泵抽出，通過加氣機(jī)向

汽車加氣。

3）調(diào)壓流程：卸車完畢后，用LNG低溫泵從儲(chǔ)罐內(nèi)抽出局部

LNG通過LNG氣化調(diào)壓后進(jìn)入儲(chǔ)罐，當(dāng)儲(chǔ)罐壓力到達(dá)設(shè)定壓力

時(shí)停頓氣化。

4）卸壓流程：當(dāng)儲(chǔ)罐壓力上升至確定值時(shí)，需手動(dòng)排空儲(chǔ)罐

內(nèi)自然氣氣體，使其壓力下降到穩(wěn)定值。

卸車流程

隹陣模式用來實(shí)現(xiàn)從LNG運(yùn)輸槽車將LNG卸車到LNG

儲(chǔ)槽，操作程序如下：

LNG槽車司機(jī)將槽車停到卸車平臺(tái),頂好三角木,并將

槽車的接地線與加氣站的連接在一起。槽車液相、氣相和增壓

液相接口分別和加氣站卸車臺(tái)相對(duì)應(yīng)的液相、氣相和增壓液

相接口用波浪軟管相連接。

首先，吹掃軟管。翻開槽車氣相排放閥，氣體平衡后關(guān)

閉，翻開三跟波浪軟管相對(duì)應(yīng)的手動(dòng)放空閥排近其內(nèi)氣體后再

關(guān)閉，重復(fù)3次。待機(jī)模式下翻開閥V09/27,槽車和儲(chǔ)槽壓

力平衡后關(guān)閉V09/27,翻開V03/23/26,進(jìn)展卸車模式

卸車〔也可先對(duì)槽車進(jìn)展增壓，之后再用泵卸車〕。2)

加氣流程

加氣模式是LNG加氣站的正常工作模式。售氣機(jī)的把握

系統(tǒng)位于售氣機(jī)上。加液軟管設(shè)計(jì)有拉斷保護(hù)，當(dāng)軟管被加

液車輛拉力售氣機(jī)時(shí)，拉斷保護(hù)啟作用，關(guān)閉加液閥。在把

握面板上點(diǎn)擊〃加氣模式〃按鈕進(jìn)入加氣監(jiān)控畫面。加液車

輛到加氣島后，確保停好，頂好三角木，把車用瓶的接地與

加氣站的接地相連。翻開閥門V05/06進(jìn)展設(shè)備預(yù)冷，預(yù)冷完

畢后對(duì)車載瓶加氣口進(jìn)展吹掃后連接好加氣槍并按開頭按

鈕〔假設(shè)車載氣瓶壓力過高，先用回氣槍回氣使其瓶內(nèi)壓力

下降至0.7-0.8左右〕。LNG通過閥V05、GV01進(jìn)入LNG泵，

LNG泵啟動(dòng)后，輸送LNG經(jīng)流量計(jì)、305、V45進(jìn)入LNG

加氣槍,從而實(shí)現(xiàn)LNG售氣機(jī)的售氣，加氣完畢后再對(duì)車載瓶

加氣口進(jìn)展吹掃，取走接地線、三角木后請(qǐng)駕駛員確認(rèn)加

氣量并簽字完畢加氣流程，此段時(shí)間大約需要4分鐘。當(dāng)連

續(xù)加液時(shí)，以后車輛假設(shè)連續(xù)加氣，預(yù)冷操作可以免做。

3)調(diào)壓流程

調(diào)壓模式用來提高LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG飽和壓力和溫度。

點(diǎn)擊〃調(diào)壓模式〃按鈕進(jìn)入調(diào)壓監(jiān)控畫面。選中〃允許調(diào)壓"系

統(tǒng)開頭調(diào)壓。LNG由LNG儲(chǔ)罐底部閥門V05通過氣動(dòng)閥門

GV04進(jìn)入增壓汽化器，加壓后通過閥V09返回到LNG儲(chǔ)罐。這

樣循環(huán)從環(huán)境中吸取熱量，直至LNG液體到達(dá)設(shè)定值。注

意:當(dāng)LNG液體的要求到達(dá)設(shè)定值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停頓運(yùn)轉(zhuǎn)。調(diào)壓

完畢后，系統(tǒng)自動(dòng)切換到停機(jī)待用狀態(tài)。

4）卸壓流程

當(dāng)儲(chǔ)罐壓力過高到達(dá)l.lMpa時(shí)，需手動(dòng)翻開儲(chǔ)罐手動(dòng)

排空閥將儲(chǔ)罐內(nèi)自然氣排出以降低儲(chǔ)罐壓力，當(dāng)壓力下降到

l.OMpa時(shí)停頓排空。LNG加氣站設(shè)備簡介

1）LNG儲(chǔ)罐

本系統(tǒng)使用的是臥式低溫儲(chǔ)罐，LNG儲(chǔ)罐是作為一種

低溫絕熱壓力容器，設(shè)計(jì)有雙層〔真空〕構(gòu)造。內(nèi)膽用來儲(chǔ)存

低溫液態(tài)的LNG,在其外壁纏有多層絕熱材料，具有超強(qiáng)的隔

熱性能，同時(shí)夾套〔兩層容器之間的空間〕被抽成高真空,共

同形成良好的絕熱系統(tǒng)。外殼和支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠承受運(yùn)

輸車輛在行駛時(shí)所產(chǎn)生的相關(guān)外力。

2）氣化器

分為兩個(gè)局部：增壓局部和加熱局部。本系統(tǒng)已經(jīng)將兩

局部集成為一個(gè)整體，安裝于儲(chǔ)罐下方。增壓局部用來提高儲(chǔ)

罐和卸液槽車的壓力的。加熱局部用來提高安全閥排放或手動(dòng)

排放出的低溫氣體或液體的溫度，經(jīng)過管道阻火器后放散在

大氣中，避開低溫的氣體或液體對(duì)人員或設(shè)備造成損害。

3）加氣機(jī)

加氣機(jī)把握系統(tǒng)主要任務(wù)是完成對(duì)車載氣瓶的加氣，在

加氣過程中完成對(duì)管路、流量計(jì)中的殘存氣體的排空和預(yù)冷把

握；發(fā)出對(duì)低溫泵的啟停、調(diào)壓的把握的命令信號(hào)；完成對(duì)加

氣量的準(zhǔn)確計(jì)量、顯示、結(jié)算；完成對(duì)各種運(yùn)行參數(shù)的采集、

顯示、把握，同時(shí)具有對(duì)加氣量、計(jì)量方式等的設(shè)定及與站

控系統(tǒng)的通訊等功能。

4）低溫泵LNG低溫潛液泵是液體關(guān)鍵設(shè)備，既要求能夠

耐低溫（-162。。，又要求設(shè)備的牢靠性高。為了保證設(shè)備的

使用壽命和生產(chǎn)安全，一般均使用國外進(jìn)口的低溫潛液泵。5]

安全

此局部涉及必要的低溫設(shè)備防護(hù)。LNG瓶操作過程中

潛在危害主要來自其物理性質(zhì)：

第一，LNG在環(huán)境大氣壓下具有極低的溫度：-162T;

其次，具有很大的氣液體積比，假設(shè)減壓措施不當(dāng)，將導(dǎo)致

壓力快速上升。LNG的氣液體積比大致為:625:1;

第三，自然氣是窒息性氣體；

第四，自然氣是易燃性氣體。

安全防護(hù)必備常識(shí)

在有LNG的現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)工作時(shí)，需具有如下安全常識(shí)：

.?使LNG設(shè)備遠(yuǎn)離火焰或電火花;

..在LNG設(shè)備修理、充裝、存儲(chǔ)的地區(qū)不允許煙火進(jìn)入；

..在有LNG的地區(qū)工作時(shí)需戴護(hù)目鏡、臉罩、絕熱手套；

??在拆卸儲(chǔ)罐根部閥門等零件修理時(shí)需給LNG儲(chǔ)罐排空、

卸壓、置換；

..全部進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)人員均應(yīng)穿能防火和防靜電的工作服及

工作鞋；

..操作人員應(yīng)培訓(xùn)上崗；

.?安全閥的出口均應(yīng)連接入安全外部排泄系統(tǒng)。

..保護(hù)眼睛和暴露的皮膚；

??保持設(shè)備所在地區(qū)通風(fēng)良好；

..在修理或保養(yǎng)設(shè)備時(shí)確保系統(tǒng)已泄壓；

??遠(yuǎn)離易燃品或電火花；

??電氣局部及儀表局部不能進(jìn)水；

..全部電氣設(shè)備都應(yīng)符合危急區(qū)域防暴等級(jí)的要求；

..在有LNG的區(qū)域內(nèi)，不能使用明火或任何未經(jīng)允許的電氣

及通訊設(shè)備，例如手機(jī)和無線電播送放射機(jī)。

接地系統(tǒng)

整套設(shè)備管道系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)應(yīng)確保導(dǎo)電率，并確保接

地，且接地電阻不大于10。，主要設(shè)備〔如撬體〕要直接和地

面接觸，應(yīng)設(shè)置專用接地柱才桑作時(shí)應(yīng)確保電位的平均。因?yàn)殡?/p>

氣系統(tǒng)要求有良好的接地系統(tǒng)，信號(hào)等傳輸才不至于受到干

擾。

站內(nèi)安全生產(chǎn)及安全治理

〃無危則安、無損則全〃。安全是指客觀事物的危急程度能

夠?yàn)槿藗兤毡槌惺艿臓顟B(tài)。