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1、液化天然气安全基础知识,张家港富瑞特种装备股份有限公司,天然气的基础知识,天然气是指动、植物通过生物、化学作用及地质变化作用，在不同地质条件下生成、转移，在一定的压力下储集，埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。 成分:天然气主要以甲烷（CH4）为主，同时含有少量的丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）等烃类气体，氮、二氧化碳、硫化氢及微量的氢、氦、氩等非烃类气体。各个地方的天然气的形成过程不尽相同，所以成分也不完全一样。,天然气的来源,天然气在我国分布很广，我国最早在四川自贡自流井使用天然气，已具有5000年历史，是世界上最早发现和使用天然气的国家。根据开采和形成的方式不同，天然气可分为5种：
2、 纯天然气：从地下开采出来的气田气为纯天然气； 石油伴生气：伴随石油开采一块出来的气体称为石油伴生气； 矿井瓦斯：开采煤炭时采集的矿井气； 煤层气：从井下煤层抽出的矿井气； 凝析气田气：含石油轻质馏分的气体。,液化天然气性质,性质:高纯度的天然气是无色、无味透明液体、无毒、无腐蚀性、易燃、易爆的气体。 密度:一般在426470kg/m3之间，如果甲烷含量越高则密度越小。液化天然气的密度还是温度的函数，温度越高密度越小。所以阐述性质的时候主要以甲烷为主。需要准确的物性参数需要各液化天然气生产厂家提供。因此天然气比空气轻，易挥发，不易聚集，安全性能好。 注：当液化天然气转化为-107的蒸汽时，密度
3、大致与空气相当，。 一般外观 由于它的低沸点，当观察时，液体常常有强烈的沸腾；当暴露到大气中时，由于空气中水蒸气的凝结，将见到大量的蒸汽云。,因为天然气的主要成分是甲烷，而甲烷的临界温度是190.58K(-82.57),在常温下，不能靠加压将其液化，而是经过预处理，脱除重质烃、硫及硫化物、水和二氧化碳等杂质后，在常压下深冷到-162，实现液化。,液化天然气的安全特性框图,LNG的燃烧特性,燃烧极限 天然气在空气中达到燃烧的比例范围比较窄，其燃烧极限大约是在515之间，即体积分数低于5或者高于15都不会燃烧。由于不同产地的天然气组分会有所不同，因此其燃烧极限也会有略微的差别。天然气的燃烧下限明显
4、高于其他燃料，柴油在空气中的燃烧下限（体积分数）是0.6，汽油的是1.4。,LNG的燃烧特性,着火温度 可燃气体与空气混合，在没有点火源的情况下，达到某一温度后，能够自动点燃着火的最低温度称为着火温度。天然气的着火温度比较高，在大气压条件下，天然气的着火温度大约为650。如果天然气与空气混合形成的可燃混合气体的温度高于650，则在很短的时间内，气体将自动点燃。如果温度高得多，气体将立即点燃。,LNG的燃烧特性,燃烧速度 燃烧速度是火焰在可燃气体混合物中的传递速度。燃烧速度也称为点燃速度或火焰传播速度。天然气的燃烧速度比较低，其最高燃烧速度只有0.3m/s。一般游离云团中的天然气处于低速燃烧状态
5、，云团内形成的压力低于5kPa，不会造成很大的爆炸危害。但若周围空间有限，云团内部有可能形成较高的压力波。,天然气与汽油、柴油燃烧特性比较,LNG的低温特性,储存特性分层 储存特性隔热保冷 储存特性翻滚,LNG的低温特性,蒸发特性 LNG是作为沸腾液体储存在储罐中，任何外界传入的热量，都会引起一定量的LNG蒸发成为气体，这就是蒸发气（BOG）。标准状况下，蒸发气的密度是空气的60。当LNG压力下降到沸点压力之下时，将有一定量的LNG迅速蒸发成为气体，同时液体温度也将下降到此时压力下的沸点，这就是LNG的闪蒸。当压力在100200kPa时，压力每下降1kPa，1m3的LNG产生大约0.4kg气体
6、。,LNG的低温特性,泄漏特性 当LNG倾倒在地面上时，起初LNG会猛烈的沸腾，然后蒸发速率降迅速衰减至一个固定的值，该值取决与地面的热性质和周围空气供热状况。 通常条件下，1个体积的LNG将产生600个体积的气体。 泄漏的LNG刚开始蒸发时，蒸发气体的温度接近LNG温度，其密度大于空气密度。但是随着蒸发气不断从周围吸热升温，蒸发气的密度将逐步变小，并最终小于空气密度。,LNG的低温特性,低温伤害 冷灼伤LNG接触到皮肤时，可造成与烧伤类似的起疱灼伤。从LNG中漏出的气体也非常冷，并且能导致灼伤。如暴露在这样的寒冷气体中，即使时间很短，不足以影响面部和手部的皮肤，但是像眼睛一样的脆弱组织仍会受
7、到伤害。人体未受保护的部分不允许直接接触装有LNG的而未经隔离的管道和附件，这种极冷的金属会粘住皮肉而且拉开时将会将其撕裂。 冻伤严重或长时间地暴露在寒冷的蒸气和气体中能引起冻伤。 寒冷对肺部的影响较长时间在极冷的环境中呼吸能损伤肺部，短时间暴露可引起呼吸不适。 体温过低10以下的低温都可以导致体温过低的伤害。,LNG的低温特性,毒性LNG和天然气都是无毒的。 窒息天然气是一种窒息剂。一般情况下，空气中的氧气含量是21。在空气中含有高浓度的天然气时，尤其是天然气含量高于40时，会引起窒息，此时会感觉到恶心和头晕。然而及时撤离的话，则症状会很快消失。 气味LNG蒸气是无味的，但是有的LNG中添加
8、了加臭剂。,天然气的安全提要,1、天然气有着火的危险 2、液化天然气存在冻伤的危险 3、液化天然气的泄露和溢出 4、安全防护装备和措施、消防工作,天然气燃烧、爆炸的概念,燃烧的条件 可燃物质、助燃性物质、点火源。每一个条件要有一定的量，相互作用，燃烧方可产生。 (1)可燃物(2)助燃物 (3)点火源,天然气燃烧、爆炸的概念,爆炸（化学爆炸）：物质由一种状态迅速转变成另一种状态，并在瞬间放出大量能量，同时产生具有声响的现象叫做爆炸。爆炸也可视为气体或蒸汽在瞬间剧烈膨胀的现象。 此处的爆炸指空气混合物在密闭的容器内局部着火时，由于燃烧反应的传热和高温燃烧产物的热膨胀，容器内的压力急剧增加，从而压缩
9、未燃的混合气体，使未燃气体处于绝热压缩状态，当未燃气体达到着火温度时，容器内的全部混合物就在一瞬间完全燃尽，容器内的压力猛然增大，产生强大的冲击波，这种现象称为爆炸。,加气站点火源管理,在大多数场合，可燃物和助燃物的存在是不可避免的，因此，消除或控制点火源就成为加气站防火防爆的关键。但是，在生产运营过程中，点火源常常是一种必要的热能源，故须科学地对待点火源，即要保证安全地利用有益于生产的点火源，又要设法消除能够引起火灾爆炸的点火源。,静电火花 雷击火花 碰撞和摩擦火花 电气火花,液化天然气冻伤的危险 发生冷灼伤时应当采取以下处理方法： （1）当皮肤与低温表面粘接时，可用热水加热方法使皮肉解冻，
10、然后再挪开冻结部位，并将伤员移至温暖的地方（约22）； （2）除去所有妨碍冻伤部位血液循环的衣物； （3）将冻伤的部位立即进行水浴，水温要求4146，部允许使用干燥或直接加热的方式；如果水温超过46，就会加剧损伤冻伤区的身体组织； （4）立即将伤员送往医院做进一步治疗； （5）如果伤员大面积冻伤，且体温已经下降，就需要将伤者浸泡在4146的水中，再尽快将伤者送往医院； （6）冻伤的身体部位在加热后开始疼痛、肿胀，如果伤势不严重，应当对冻伤部位进行缓慢、持续地加热，直至皮肤由灰白色变成粉红色或红色； （7）伤员不许抽烟、喝酒，因为这样会减少流往冻伤组织的血液量，注射破伤风针剂，防止感染。,液化天
11、然气的泄露和溢出,液化天然气的泄漏通常发生在焊缝、法兰密封面、螺纹接头、阀门、金属软管等处，因此设备制造厂家应当加强质量控制，对焊缝进行必要的检验，对整体进行气密性试验。 由于材料具有不同的线性膨胀量，即使是常温下气密性试验获得通过，但是在充装液化天然气后材料的收缩不同，同样会产生泄漏，因此使用单位应当在充装液化天然气前对容器的管道、阀门用液氮进行低温预冷，在预冷过程中紧固法兰密封面、螺纹接头、阀门等，并在使用前再次进行气密性试验（低温情况下），确保杜绝泄漏的发生。使用单位应当形成使用情况检查制度，定期对部件设备进行安全检查。,安全防护装备、措施、消防工作 1）检测设备：甲烷气体检测器、火焰检测器、烟火检测器。在 汽车上一般只使用可燃气体检测器就可达到安全要求。 2）工作人员在操作时，必须穿长衣长裤；佩带防护手套和护 眼罩。 3）在有天然气或液化天然气的现场内工作时，需具有如下安全常识： （1）使液化天然气设备远离火焰或电火花，周边不应有易燃或 能够燃烧的物品。 （2）在液化天然气设备维修、充装、存储地区不允许烟火进入。 （4）在拆卸零件维修时需给液化天然气气瓶排空、卸压。 （5）配备适当干粉灭火器。推荐用灭火介质为碳酸钾的灭火器。 （6）周围应有足够的水源。水源的目的是用来降温，而非灭火。,
