液化天然气产业链安全技术研究(2020年)
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液化天然气(LNG)接收站建设及管理发布时间:2021-04-20T09:13:54.367Z 来源:《基层建设》2020年第32期作者:李声强[导读] 摘要:液化天然气(LNG)接收站主要接收并存储LNG,处理后将其运输给用户。
广东九丰能源集团有限公司摘要:液化天然气(LNG)接收站主要接收并存储LNG,处理后将其运输给用户。
我国LNG产业发展较晚,相关部门应加大LNG接收站的建设与管理力度,以便为城市供应可靠的天然气,形成互相补充的多气源供气格局。
关键词:液化天然气;接收站;建设;管理前言液化天然气可以使天然气保持液态存储方式,实现了天然气的远程贸易。
对此,国家应充分重视液化天然气接收站的建设工作,加大管理力度,以提高天然气的供应量。
1.LNG接收站功能作为LNG产业链关键组成部分,LNG接收站属于海上运输天然气的接收终端,保证液态与气态天然气的顺利交接,其功能具备以下几个方面。
首先,接收站可以满足天然气供应系统的基本需求,通过构建完善的天然气供应系统可以保证供气的安全性与可靠性,保证公用运输设施连接所有气源。
作为第三气源,LNG不但可以满足日常的天然气使用需求,还可以成为应急气源,为安全运输提供了更多保障。
其次,接收站可以提高城市供气的调峰能力,LNG气源调节灵活性较强,可以解决天然气供应问题,利用管道运输上游气源可以有效解决下游气源供应问题。
最后,接收站可以保证天然气的供应质量,通过建设接收站可以为城市安全供气提供保障。
我国天然气应用工程建设时间较短,但用气规模不断增加,为了提高储备规模,政府与企业应共同承担天然气储备工作,充分利用国际资源,缓解石油的进口压力,真正实现能源供应的多样化。
2.LNG接收站建设 LNG接收站应满足接收、存储、再气化等功能,符合天然气供给系统的建设需求。
(1)作为多气源供气中的组成部分,建设规模应满足城市天然气供应规划,实行一次规划,并根据市场需求设计二期规模。
LNG(液化天然气)在船舶燃料中的应用LNG(液化天然气)是一种被广泛应用于船舶燃料领域的清洁能源,其在船舶燃料中的应用具有重要意义。
随着全球对环保和节能要求的不断提高,更多船舶开始选择使用LNG作为主要燃料,以减少对环境的影响并提高航行效率。
一、LNG(液化天然气)的起源及特点LNG是将天然气在极低温度下通过液化技术转化而成的清洁燃料,其主要成分为甲烷。
相比传统的柴油燃料,LNG具有燃烧效率高、碳排放低、硫氧化物和颗粒物排放几乎为零的优点,被认为是当前最为清洁的船舶燃料之一。
二、LNG在船舶燃料中的应用现状随着国际海事组织(IMO)推动全球航运业向更清洁、更可持续的方向发展,越来越多的船舶开始采用LNG作为主要燃料。
全球范围内,液化天然气船舶数量逐年增加,涵盖液化天然气船、液化天然气供气船、LNG推动船等多种类型。
各大船东和船厂也在积极研究开发新型LNG船舶,以满足市场需求。
三、LNG在船舶燃料中的优势与挑战1. 优势:(1)环保优势:LNG的燃烧排放更清洁,大大减少了二氧化硫和氮氧化物的排放,有利于改善海洋环境质量;(2)经济优势:随着LNG价格的逐渐降低,其成本优势逐渐显现,使得使用LNG作为船舶燃料更加具有竞争力;(3)安全优势:LNG在船舶燃料中的应用还能提高船员和船舶的安全性,规避燃油泄漏或爆炸等事故。
2. 挑战:(1)基础设施建设不足:LNG供应基础设施相对薄弱,需要更多的液化天然气接收站和加注站来支持LNG船舶的运营;(2)技术标准和规范尚未完善:LNG船舶的技术标准和规范相对刚开始,需要不断完善和统一,以提高LNG船舶的运行安全性。
四、LNG在船舶燃料中的发展前景随着全球对环保的关注不断增加,LNG在船舶燃料中的应用前景非常广阔。
未来,随着技术的进步和成本的降低,LNG船舶将会逐渐成为主流,替代传统的燃油船舶,从而实现航运业的绿色可持续发展。
同时,各国相关部门和国际组织也将会推动LNG船舶的发展,通过扶持和资金支持,加速LNG船舶的推广应用。
燃气行业相关在编国家标准动态燃气行业相关在编国家标准动态一、 修订强制性M标项目:《油气输送管道完整 性管埋规范》主管部门:国家能源局主要起草单位:中国石油天然气股份有限公司管 道分公司、中国石油天然气股份有限公司天然气与管 道分公司、中国石油天然气股份有限公司北京天然气 管道有限公司、中国石油化工股份有限公司天然气分 公司、中海石油气电集团有限责任公司、北京航天航 空大学、中国安全生产科学研究院项目周期:2020年立项,项目周期18个月《油气输送管道完整性管理规范》是修订的强制 性国家标准。
国家标准《油气输送管道完整性管理规范》GB 32167-2015规定了油气输送管道完整性管理的内容、方法和要求,包括数据采集与整合、高后果区识别、风险评价、完整性评价、风险消减与维修维护、效能 评价等内容;适用于遵循GB 50251或GB 50253设计,用于输送油气介质的陆上钢质管道的完整性管理。
自2016年3月实施以来,对指导和规范国内管道企业实 施完整性管理发挥了重要的作用。
随着条文强制标准 类型的取消,为全面提升国内管道行业完整性管理水 平,切实保障管道本质安全,同时配合政府对企业实 施完整性管理的监管要求,有必要将标准修改为全文 强制性标准。
国家能源局于2020年立项修订该标准,将重点修改全生命周期完整性管理的理念、建设期管 道完整性管理核心内容及管道本体和周边环境的监测 等内容。
本次修订,在解决上述问题的同时,将标准 修改为全文强制性标准,对完整性管理各环节的工作 要求及技术类指标进行梳理,确保标准内容的科学规 范、适用适度、合理可行。
二、制定推荐性国标项目:《绿色产品评价家用燃气灶具》主管部门:中国轻工业联合会主要起草单位:华帝股份有限公司、广东万家乐 燃气具有限公司、宁波方太厨具有限公司、广东万和 新电气股份有限公司等项目周期:2020年立项,项目周期24个月《绿色产品评价家用燃气灶具》是新制定的推 荐性国家标准。
液化天然气的运输方式及其特点液化天然气是一种经过压缩或冷却处理后的天然气形式,通常被储存在低温储罐中。
液化天然气的主要应用领域包括城市燃气、工业用气和汽车燃料等。
随着全球能源结构的转型和清洁能源政策的实施,液化天然气的应用领域将越来越广泛。
液化天然气的运输方式主要有三种:管道运输、海洋运输和航空运输。
管道运输是液化天然气运输的主要方式之一。
与其他能源产品不同,天然气需要特殊的管道系统来运输。
通常情况下,液化天然气会通过专用的管道系统进行运输,这些管道系统经过特殊设计和加工,可以承受低温、高压和化学腐蚀等恶劣条件。
优点:管道运输具有成本低、效率高、损耗小等优点,适用于大规模、长距离的运输。
管道运输还可以实现气田和市场的直接连接,减少中间环节,降低成本。
缺点:管道运输需要建设大量的基础设施,包括接收站、储罐、输送管道等,投资成本较高。
管道运输还受到地理环境、政治风险等因素的影响,难以完全保障运输安全。
海洋运输是液化天然气运输的另一种重要方式。
液化天然气可以通过专门的LNG船进行运输,这种船舶具有特殊的保温和安全设施,可以确保液化天然气在运输过程中的安全和质量。
优点:海洋运输适用于远距离、大规模的运输,能够实现跨洋运输,连接远距离的市场。
海洋运输的成本相对较低,且具有较强的灵活性和可扩展性。
缺点:海洋运输受到气候和地理环境的影响较大,包括海冰、海啸、风暴等自然灾害,具有一定的风险。
同时,海洋运输也需要建设配套的接收站和储罐等基础设施,投资成本相对较高。
航空运输虽然不是液化天然气的主要运输方式,但也在特定情况下发挥了重要作用。
液化天然气的航空运输通常采用小型货机或专门的LNG货机进行运输,主要适用于紧急供应或小规模运输。
优点:航空运输具有快速、灵活的特点,可以在短时间内实现远距离的运输。
对于特殊情况下需要快速供应的情况,航空运输具有较大的优势。
缺点:航空运输的成本相对较高,且受到飞机载重和航程的限制,不适合大规模的运输。
量增加,这些生存下来的企业将是最大的受益者。
所以,在现在的市场环境下,第一要务就是如何“活下去”。
中小企业一方面应与大企业合作或依附于大企业,成为大企业的加工承揽单位,生产与大企业配套的中间产品,取得供应链管理的效果,而且可以获得大企业的管理、技术和资金支持,有利于两者的共同友展。
另一方面,中小企业要加强相互间的合作,走产业集群化的发展模式,有利于优势互补、风险共担。
结束语企业界一位人士曾说过这样一句话:“今天很残酷,明天更残酷,后天却很美好”,现在我们很多中小企业不是见到残酷的今天而怯步,就是倒在艰难的明天。
这个时候只有正确抉择,勇往直前,才能见到后天明媚的阳光。
中小企业由于所处行业、区域特点不同,表现形式各异,抵御风险方式不同,但全球金融危机对它们均不同程度地带来了冲击和影响。
中小企业必须清醒地认识到经历这场危机的艰巨性,加强内控管理,果断丢掉包袱,缩紧拳头,为迎接下一次出击积累力量;完善自身财务管理体系,不懈怠,不动摇。
当然,政府的支持,金融系统的扶持是中小企业良好发展必不可少的重要外部条件。
尤其在当前中小企业遭遇到财务困境时,国家对中小企业在资金支持、创业扶持、技术创新、市场开拓和社会服务等方面所能切实享受到的待遇应进一步明确规定和清晰界定,出台相应的优惠政策,大力帮助其渡过难关,不抛弃,不放弃。
我们也应看到,我国经济发展的基本态势没有改变,总体形势良好,经济保持较快增长,金融业稳健运行。
我们坚信,有国家行之有效的宏观调控手段和驾驭复杂局面的丰富经验,中小企业一定能在中国经济发展的大潮中破浪前行。
◆□戴成阳广汇液化天然气产业链运行模式和发展摘要:本文从广汇液化天然气产业链运行模式和发展前景方面介绍了广汇LN G产业以生产为龙头,开辟了一条自主经营,集液化天然气生产、储存、运输、销售、应用一体化的综合性LN G工业产业链。
研究广汇LN G产业链运行模式为远离城市的中小气田天然气有效利用开辟了道路,对中国LN G产业的发展和内陆地区LN G经济的发展提供了可借鉴的经验。
( 安全论文 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改液化天然气产业链安全技术研究(2020年)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.液化天然气产业链安全技术研究(2020年)摘要:针对液化天然气易燃、易爆、低温等特性以及产业链长的特征,介绍了产业链各环节、各类用户的安全技术特点与要求,论述了LNG泄漏引发的安全风险及防范措施,提出了实施全面安全管理的建议。
关键词:液化天然气;泄漏;安全技术;全面安全管理;产业链1概述“甲烷先锋号”装载2000t 世界上最早使用LNG的时间是1959年,的LNG从美国的路易斯安那州出发穿过大西洋运抵英国泰晤士的Canvery岛。
在我国,2000年2月,第一座天然气液化工厂在上海建成投产,标志着我国大规模利用LNG开始。
第一座大型LNG接收站(在深圳大鹏湾)建成投产于2006年6月,进口澳大利亚LNG,供应广东部分城市燃气和电厂。
经过近几年的快速发展,中国LNG已形成一个极具发展潜力的新型产业,国产LNG与进口资源有机结合,互为补充,平衡发展。
2009年,我国LNG的使用量已达到800×104t/a以上,预计未来5年,国产LNG产能将达到350×104t/a,进口LNG接收站规模可望突破5000×104t/a。
作为一个发展历史较短、技术含量较高的新领域,LNG产业安全技术具有许多独特之处,从生产到利用历经多个环节,产业链长且密切联系、相互依存,气相-液相-气相多次转换,易燃易爆,低温,使其安全管理问题错综复杂。
因此,深入研究LNG产业链各环节的安全保障技术,对于促进行业稳妥发展有着十分重要的意义。
2LNG产业链LNG的主要组分是甲烷(CH4),气相体积分数一般在85%以上,还含有一定量的乙烷、丙烷及微量的氮气等组分。
LNG产业链是一条资金庞大、技术密集的完整链系,产业链较长,主要包括上游开采与液化、中游运输与输配、下游储存、气化、利用等部分,涉及开采、集输、净化、液化、液相运输、储存、气化、管道输送、利用等多个环节。
典型的LNG产业链流程见图1。
从图1可以看出,为便于运输及节省运输费用,天然气一般在产地经过低温处理变成液体,然后借助于车船等运输工具将其运抵终端用户侧进行气化,再通过管道及输配设施输送给用户使用。
其间,天然气经历了几次相变、几次温度剧变。
这大大增加了LNG产业链上的安全管理难度,对LNG安全技术提出了较高的要求,对操作人员的操作技能要求也愈加严格。
3LNG产业链的安全风险分析3.1LNG的安全特性①基本物性LNG气相相对密度为0.6~0.7;液相密度为430~460kg/m3;气态体积是液态体积的600多倍;临界温度为190K左右,常温下不能靠加压液化而只能采用低温工艺将其液化。
②燃烧着火温度:LNG的着火温度约为538℃,高于丙烷(493℃)、柴油(252℃)、汽油(257℃)、甲醇(464℃)。
最小点火能量与燃烧速度:LNG的最小点火能量约为0.285mJ,低于汽油与柴油;燃烧速度也较慢,只有0.3m/s。
爆炸极限:LNG在空气中的爆炸极限约为5%~15%,范围较窄,危险性相对小一些。
扩散性:气相LNG常温条件下密度小,扩散系数较大,具有很强的扩散性。
这表明,一方面,LNG泄漏后容易扩散,难以形成爆炸气体;但另一方面,一旦发生燃烧爆炸,火势蔓延速度则很快,燃烧面积和破坏程度也较大。
因此,LNG泄漏后,力求避免燃烧爆炸是首要任务。
③低温LNG的最典型特征是低温,储存及运输环节中的LNG均呈低温特性。
除了表现在对设备、管道材料的抗低温要求外,还要解决系统保冷、蒸发气处理等技术问题。
防低温灼伤是运行人员必须具备的基本常识。
④泄漏防泄漏扩散及低温冻伤是安全利用LNG的两个关键问题。
泄漏扩散包含液相泄漏与气相泄漏两种形式,涵盖LNG产业链的全部过程。
无论哪个环节的任何形式的泄漏,都具有极大的危险性。
LNG连续供应的特征,在一定程度上更易造成持续和大量的危险气体泄漏,造成更大范围的爆炸性气体空间,使事故的波及范围扩大。
⑤储存储存过程中应防止LNG分层与翻滚等现象的产生。
此外,有效抑制储罐内LNG由液相向气相转换也是储存过程主要工作目标。
⑥压力输配气相LNG的输送一般都采用压力输送方式,输配管道运行压力大多在4.0MPa以上,具有典型的高压特征。
防止泄漏是该环节最重要的任务。
3.2LNG产业链的安全风险分析从图1可以看出,在终端利用环节之前,尽管LNG都是以液相形式出现的,但自始至终都需要设法抑制其由液相向气相转化。
事实上,每个环节的LNG都是处于气液两相平衡之中。
LNG产业所有链条上最大的安全风险就在于LNG的泄漏(包括气相状态的泄漏),以及由此而产生的火灾与爆炸事故。
①LNG泄漏及其危害分析LNG的泄漏较容易被发现,但也极易引起火灾爆炸和低温冻伤等安全事故。
如果是陆上地面泄漏,LNG将吸收地面和空气的热量迅速气化,在短时间内产生大量的蒸气。
起初,低温的LNG蒸气密度大于空气,随着不断吸收周围环境的热量,LNG蒸气的密度小于空气,向大气上方扩散并与空气形成可燃的混合物随风漂流[1] 。
如果是水上泄漏,由于水的比热容大及流动性等原因,使得LNG 泄漏在水面上比在地面时的蒸发速率大得多,一般可达到0.18kg/(m2·s)。
LNG蒸气扩散的范围与初始溢出的数量、持续的时间、风速和风向、地形、大气温度与湿度等因素有关。
处置LNG泄漏事故要结合现场实际,正确评估LNG溢出速率、溢出量以及蒸气云的产生与扩散情况,采取正确的措施。
对于风的影响,应从两方面考虑,没有产生火灾或爆炸事故之前,风势大有助于危险气体的快速消散;一旦造成了火灾,则会导致火灾蔓延、事故扩大。
②预防与控制对于有可能发生泄漏的设备周围应设置限制LNG扩散的设施,比如围堰或蓄液池,减少暴露的LNG表面与空气的对流换热,以降低蒸发量;也可以将高膨胀率的泡沫灭火剂喷洒在LNG液面上,使其与空气隔离,降低LNG表面的气化率。
少量泄漏情况下,最有效的措施是通风并消除点火源。
③气相LNG的泄漏及其预防少量气相LNG泄漏的情况较多,而且较难发现。
预防气相LNG 泄漏的有效方式是加强巡查及设置完善的检测监控设施,特别是一些易泄漏的部位,应重点监控,及早发现,及早处理。
4LNG产业链的安全技术研究4.1天然气开采、净化处理与液化环节天然气开采过程的安全技术问题很复杂,主要是钻探、钻井建造及井口设施运行管理的安全技术措施。
天然气净化处理及液化环节则主要强调设备运行安全。
需要针对LNG的低温特性、制冷剂系统特点,采取必要的安全技术措施。
4.2LNG储存环节储存是LNG产业链中安全技术问题最为突出的环节。
不仅涉及LNG储罐等低温储存设施的性能及工艺流程的科学性,而且与操作人员技术水平、安全意识等息息相关[2~5]。
首先,工程设计、材料及设备的优选,特别是储罐的设计与建造是储存环节提高安全可靠性的第一步。
其次,工艺流程的设计与优化,务必将安全性放在首位,并与操作的便利性、可靠性相融合,罐区布置等方面要竭力体现以人为本的理念。
作为人的因素,对操作人员进行安全技术培训,提高业务素质,严格执行各项规章、操作规程等,都是至关重要的。
训练出一个素质高、安全意识及责任心强、技术水平高的操作人员团队,储运环节的安全性就多了一份保障。
在具体的安全技术方面,需要掌握LNG的如下特性。
①液体分层不同来源的LNG存在组成、液体密度上的差异,不针对密度不同的LNG采取正确的进液方法,就有可能导致储罐内LNG因密度大小不一致而产生分层现象。
另外,即使混合均匀的LNG,若N2 含量较高,也会由于氮的常压沸点(-195.82℃)远低于甲烷的沸点(-161.5℃),其挥发性远大于甲烷,使得氮的蒸发量远大于甲烷,从而形成自由液面上的LNG中甲烷浓度增加,液体密度减小,与储罐中下部的LNG产生分层的现象。
②老化多组分的LNG在储存过程中,因各组分的蒸发量差异导致液体的密度发生变化的过程称为老化。
可见,组分越多、组分间蒸发速度差距越大的LNG,老化的速度越快;静态储存时间越长,老化的程度就越严重。
③翻滚翻滚现象发生时,蒸发率比正常情况增加250多倍,压力瞬间骤升,大量的蒸发气体很难立即通过安全阀得到释放。
此时,储罐损坏则不可避免,导致大量的LNG外泄,后果不堪设想。
尽管形成LNG翻滚的机理十分复杂,但分层、老化的发生是导致其产生的主要因素。
因此,避免分层及老化是避免翻滚现象产生的有效对策。
④间歇泉和水锤现象如果储罐底部有较长的而且充满LNG的竖直管道,由于管内LNG 受热,有可能产生气泡积聚,间歇性形成喷发,这称为间歇泉现象。
另外,管道中有可能产生一种类似于水击现象的LNG液体冲击波,这称为水锤现象。
上述两种情况下,均会产生很大的瞬间高压,有可能对管道中的垫圈和阀门造成损坏,应力求避免。
4.3LNG运输环节常见的LNG运输方式主要有水路运输和陆路运输两种方式,水运指的是船运,陆运则可分为汽车运输和火车运输两种类型,短距离运输则可以考虑采用管道方式[6]。
在国际贸易中,LNG船运量占80%以上。
①船运LNG船运的安全技术类似于储存环节,但有其特殊性,主要是蒸发气(BOG)的回收处理问题。
一般如果能够较好地解决BOG问题,则对船上储罐隔热要求可适当低一些,有利于降低船舶造价、增加货运量、提高航运经济性。
目前,回收船上LNG蒸发气的技术方向,一是采用BOG再液化工艺,将BOG降温使之再成为液体回到储罐中去;另一个方向是船上动力采用天然气燃料,BOG直接用作船上驱动燃料。
②车运车运分汽车槽车与火车槽车两种方式,尽管情况有些差异,但安全技术的重点相同,都是防泄漏扩散和BOG问题。
对于汽车运输[7],避免超压、消除静电、防泄漏是安全方面应注意的主要问题。
因蒸发量大而超压的情况在车运环节较少出现,也较好解决,放散是有效对策之一。
防泄漏问题除了在设备的可靠性方面严格把关之外,驾驶员的安全意识、驾驶水平等特别关键。
良好的接地是防静电产生的根本措施。
对于火车运输,安全技术措施与汽车槽车相同,不同之处在于车辆编组导致路途时间不可控情况的避免。
4.4LNG接收站与卫星站影响接收站与卫星站安全运行的主要因素是泄漏引发的风险以及相继产生的火灾爆炸事故[8],危险源除与储存环节相同外,薄弱环节还包括以下两个方面:①LNG的装卸操作,即原料的频繁进出。