LNG安全專題培訓(xùn)教程解析課件

1、LNG安全專題培訓(xùn)課程沅陵捷能燃?xì)庥邢薰?第1頁，共42頁。天然氣工業(yè)用途第2頁，共42頁。天然氣民用第3頁，共42頁。簿膜運(yùn)輸船第4頁，共42頁。球罐運(yùn)輸船第5頁，共42頁。福建LNG首條來船第6頁，共42頁。液化天然氣的特點(diǎn)低溫、氣液膨脹比大、能效高易于運(yùn)輸和儲存，通過氣化后，可為用戶提供優(yōu)質(zhì)高效的清潔能源。第7頁，共42頁。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 總硫（以硫計(jì)），mg/m3100200 460硫化氫， mg/m36 4.0ppm(v) 20460二氧化碳，（v/v)3.0水露點(diǎn)，OC在交氣點(diǎn)壓力及溫度條件下，天然氣水露點(diǎn)應(yīng)比最低環(huán)境溫度低5OC注：1. 本標(biāo)準(zhǔn)中氣體體積參比條件是101.325kPa,20OC。 2. 作為民用燃料的天然氣，應(yīng)符合一類或二類氣的技術(shù)指標(biāo)。 3. 當(dāng)天然氣中H2S含量6mg/m3時(shí)，對金屬材料無腐蝕作用；

3、H2S含量 20mg/m3時(shí)，對鋼材無明顯腐蝕作用或此種腐蝕程度在工程所能接受的范圍內(nèi)。而我國標(biāo)準(zhǔn)在工作地點(diǎn)空氣中H2S最高允許濃度為10mg/m3 6.6ppm(v) 。液化天然氣的特點(diǎn)第9頁，共42頁。2.1 LNG的蒸發(fā)（BOG)BOG中80%為甲烷及微量乙烷，20%為氮?dú)釨OG比周圍空氣重（溫度低于85)BOG也可由閃蒸而產(chǎn)生2.2 LNG的溢出（Spillage of LNG) LNG溢出 85 風(fēng)向與水蒸氣作用產(chǎn)生霧云霧云給出蒸發(fā)可燃?xì)怏w的運(yùn)動(dòng)軌跡2.3 包容LNG的臨界溫度約為83 ，也即當(dāng)LNG在密閉容器中，溫度高于83 時(shí)全部汽化，壓力迅速上升產(chǎn)生爆炸。液化天然氣的特點(diǎn)第10

4、頁，共42頁。2.4 翻滾（Rollover)大量氣體短時(shí)間內(nèi)迅速從LNG中釋放出來的過程。容器超壓！由于新注入的LNG密度不同，產(chǎn)生傳熱、傳質(zhì)產(chǎn)生翻滾。 高含氮LNG注入儲罐后易產(chǎn)生翻滾?？刂芁NG含氮1%。不同來源及組份的LNG分罐儲存，或做到注入儲罐時(shí)充分混合。翻滾是操作過程中應(yīng)密切注視的危險(xiǎn)之一：潛在翻滾事故發(fā)生前通常有一個(gè)時(shí)期其氣化速率原低于正常值！2.5 快速相變（RPT) LNG與水接觸產(chǎn)生快速相變而產(chǎn)生爆炸力。2.6 沸騰液體膨脹蒸汽爆炸（BLEVE)處于沸騰溫度的液體，由于所承受的壓力系統(tǒng)突然失效而獲得釋放，將以極高的速率蒸發(fā)而產(chǎn)生爆炸。液化天然氣的特點(diǎn)第11頁，共42頁。L

5、NG在密閉的管道中由于溫度的升高，極易產(chǎn)生超壓：在每一段由隔斷閥隔離的LNG或冷蒸汽管線上必須設(shè)置熱膨脹釋放閥同樣閘閥及球閥閥腔由于在關(guān)閉時(shí)積存LNG必須采取熱膨脹釋放裝置（特殊的LNG閥門結(jié)構(gòu)）將閥腔與高壓端連通。在設(shè)計(jì)時(shí)P&ID必須注明LNG閥門并將安裝方向標(biāo)示清楚。TSV安裝規(guī)定：兩個(gè)自動(dòng)關(guān)斷閥（包括單向閥）之間一個(gè)自動(dòng)關(guān)斷閥（包括單向閥）和一個(gè)手動(dòng)關(guān)斷閥之間兩個(gè)手動(dòng)閥之間視情況而定如果一個(gè)手動(dòng)閥為瑣開的則不需要安裝TSV.液化天然氣的特點(diǎn)第12頁，共42頁。我們必須注意：當(dāng)大于8的LNG管線在用LNG預(yù)冷時(shí)極易產(chǎn)生彎曲！h彎曲高度h應(yīng)小于50mm，否則管線將遭到破壞！措施：LNG管線在

6、用LNG預(yù)冷前不但應(yīng)用N2吹掃惰化，還需要用冷的N2或BOG預(yù)預(yù)冷到100 。而LNG儲罐可只用N2吹掃惰化后，用LNG預(yù)冷即可。液化天然氣的特點(diǎn)第13頁，共42頁。間歇性噴發(fā)是飽和液體突然噴出的現(xiàn)象水平管中積存不流動(dòng)的LNG；立管中LNG不斷氣化，同時(shí)水平管中氣泡（斷塞流）移動(dòng)到立管上升吸出，而使水平管中的LNG因立管液注壓力突然減小而迅速氣化，從而導(dǎo)致大量氣液沖向TANK；每幾個(gè)小時(shí)循環(huán)一次，反復(fù)進(jìn)行;一般不會對卸料管造成損害，但重復(fù)性的沖擊將可能帶來破壞！LNG(No Flow)LNG TankUnloading line fully open液化天然氣的特點(diǎn)第14頁，共42頁。Heav

7、ier LNGLighter LNGHeat InputBOGconvection翻滾現(xiàn)象發(fā)生的根本原因是由于在儲罐中存在分層。液化天然氣的特點(diǎn)第15頁，共42頁。Top Filling LineBottom Filling LineLNG Unloading Line儲罐中產(chǎn)生分層的原因：較重LNG進(jìn)入罐底；較輕LNG從罐頂引入。液化天然氣的特點(diǎn)第16頁，共42頁。翻滾產(chǎn)生的機(jī)理：隨著外部熱量的導(dǎo)入，底層LNG溫度升高，密度變小；頂層LNG由于BOG的揮發(fā)而變重。經(jīng)過傳質(zhì)，下部LNG上升到上部，壓力減小，成為過飽和液體，積蓄的能量迅速釋放，產(chǎn)生大量的BOG翻滾！DensityTimeGene

8、ration of roll-overLower layer LNG densityUpper layer LNG density液化天然氣的特點(diǎn)第17頁，共42頁。翻滾產(chǎn)生的時(shí)間及量的關(guān)系：取決于上下兩層LNG間的密度差，密度差大，產(chǎn)生翻滾的時(shí)間長，因而積蓄的能量也多，BOG產(chǎn)生的量大！在這種情況下，必須在翻滾產(chǎn)生前控制熱量和物質(zhì)在兩層間的傳遞、消除分層；如果密度差很小，很短時(shí)間就會產(chǎn)生翻滾，但BOG產(chǎn)生量小，翻滾不會嚴(yán)重。消除分層及翻滾的對策：盡可能采購相近組份的LNG；輕組份LNG從底部進(jìn)入儲罐，重組份LNG從頂部進(jìn)入儲罐；產(chǎn)生分層后，可采用罐內(nèi)泵打循環(huán)，LNG從頂部進(jìn)入。液化天然氣的特

9、點(diǎn)第18頁，共42頁。PFCLNG Circulationupper layerlower layer分層現(xiàn)象的檢測：在儲罐的承液部位沿豎向每1.5m安裝溫度測量裝置進(jìn)行溫度監(jiān)控；在儲罐的承液部位沿豎向每1.5m安裝密度測量裝置進(jìn)行密度監(jiān)控；BOG蒸發(fā)率測量，發(fā)生分層后，BOG蒸發(fā)率將明顯下降。液化天然氣的特點(diǎn)第19頁，共42頁。組分及影響 1、典型組分 2、組分對貿(mào)易、使用、操作影響組分甲 烷乙 烷丙 烷異丁烷氮 氣含量85990.15%030%1%0.5%3%貿(mào)易影響熱值隨組分變化，計(jì)量的同時(shí)要計(jì)質(zhì)（值）使用影響使用效率隨熱值變化，價(jià)格影響用戶的效益操作影響密度和組分相關(guān)，是確定從灌頂或底

10、充裝的依據(jù)之一第20頁，共42頁。物理性能 LNG與丙烷物理性能的對比LNG丙烷正常沸點(diǎn)約-162-42常壓下液態(tài)密度約456kg/m3500kg/m3在沸點(diǎn)溫度下蒸氣的比重1.5約1.916下的比重0.42約1.5液體：蒸氣膨脹1：6001：275氣化熱511kJ/kg356kJ/kg第21頁，共42頁。燃燒、爆炸性能LNG無色無味常壓下純甲烷的平均自燃溫度650LNG爆炸范圍5%-15%（體積比）爆炸性混合物最小點(diǎn)火能量為0.28mJ LNG泄漏到水面會快速發(fā)生相變在非受限空間，不會產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn) 第22頁，共42頁。 低溫性能很多塑料、橡膠、有機(jī)材料浸入LNG后將變得粉碎；低碳鋼遇到低溫度

11、并受到應(yīng)力時(shí)，將發(fā)生脆裂；一些為低溫設(shè)計(jì)的材料會隨著溫度的降低變得更加堅(jiān)硬。低溫下的不銹鋼、鋁、黃銅、聚四氟乙烯的拉伸力和曲變力比在室溫下更高，。一般冷凍液體的相對沸點(diǎn)液體乙烷乙烯LNG氧氣氬氣氮?dú)鈿錃夂夥悬c(diǎn)（）88104162183186196253269第23頁，共42頁。自燃溫度、點(diǎn)火溫度及能量在常壓下，純甲烷的平均自燃溫度為650；點(diǎn)火溫度是自燃溫度和所有更高的溫度；LNG蒸氣中較重?zé)N濃度增加時(shí)，自燃溫度會下降。 因?yàn)橐挛锷袭a(chǎn)生的靜電可能產(chǎn)生足夠的能量而點(diǎn)燃天然氣，所以建議工人不要穿易產(chǎn)生靜電材料做的衣物。第24頁，共42頁。天然氣的密度 常壓和16的環(huán)境溫度中： 甲烷的密度為0.6

12、7kg/m3,比重為0.55； 甲烷蒸氣在-107 ，和空氣的密度相同。 甲烷蒸氣在溫度低于-107 時(shí)比空氣重，所以不能說天然氣比空氣輕。 第25頁，共42頁。LNG泄漏點(diǎn)及防護(hù)處理措施LNG一般泄漏點(diǎn)為：法蘭、絲堵、排污口或排放口、密封填料、儀表根部連接處。LNG也可能從焊口或設(shè)備管道本體處泄漏，主要是施工或制造質(zhì)量以及材質(zhì)問題。當(dāng)發(fā)生LNG泄漏時(shí)，立即站到泄漏點(diǎn)的上風(fēng)方向，叫停周圍的熱工作業(yè)或其他檢修作業(yè)，及時(shí)將泄漏情況報(bào)告當(dāng)班班長或主控人員。如果可能，在確保安全的情況下，現(xiàn)場隔離泄漏點(diǎn)，設(shè)置警戒區(qū)域。第26頁，共42頁。LNG氣化泄漏到地面或較溫暖表面的氣化描述： 剛剛泄漏時(shí)，會迅速沸

13、騰并且蒸發(fā)。如果泄漏持續(xù)進(jìn)行，就會在地面上累積成一小池，而沸騰速度會下降，最后會保持一個(gè)相對穩(wěn)定的沸騰速度。在最初的階段，沸騰速度由地面與LNG液體之間的一層氣體的熱傳遞對流速度決定。當(dāng)LNG溫度和地面溫度之間的差別逐漸減小時(shí)，這一層氣體就消失了。這樣影響沸騰速度的主要因素是地面向LNG的熱傳遞速度，其它影響LNG沸騰的因素還有太陽輻射、LNG小池上方的通風(fēng)對流情況。后來地面被冷凍，并持續(xù)保持低溫，那么太陽輻射和通風(fēng)就成了影響LNG蒸發(fā)的主要原因。第27頁，共42頁。LNG氣化 如果泄漏到開闊的水面，LNG會以高速度擴(kuò)散開并快速蒸發(fā)，如果是受限的水面，那么水面會很快結(jié)冰，冰層越厚，沸騰速度就越

14、低，受限水面和受限地面上LNG泄漏的原理一樣，LNG沸騰的速度會隨著時(shí)間的變化而降低 。 快速相變（具有爆炸的其他屬性，沒有燃燒）。第28頁，共42頁。低溫傷害 在沒有保護(hù)的情況下，在低于10 的環(huán)境中呆的時(shí)間過長會導(dǎo)致體溫降低。因?yàn)轶w溫下降，那么體力和腦力活動(dòng)的能力也下降。如果人體溫度低于27 心臟會出現(xiàn)不適應(yīng)，如果體溫繼續(xù)下降而不及時(shí)采取行動(dòng)將可能導(dǎo)致死亡 。LNG設(shè)備、管道裸露的皮膚直接接觸LNG設(shè)備或管道的低溫表面是很危險(xiǎn)的，如果皮膚上帶有水分就會冰凍在低溫表面上，離開時(shí)很容易撕裂皮膚和皮膚下面的肉并留下一個(gè)大傷口。不能憑目視判定低溫表面。 LNGLNG接觸皮膚后因氣化熱而吸收大量熱量

15、，會嚴(yán)重凍傷皮膚；另一方面因?yàn)闊醾鬟f速度極快，人體直接接觸到低溫液體就會出現(xiàn)身體組織被冰凍。 LNG蒸發(fā)氣BOG人體接觸到低溫BOG也是很危險(xiǎn)的，如果低溫BOG是高速噴射出來的，那么會大面積地凍傷作業(yè)人員。第29頁，共42頁。窒息傷害LNG本身是無毒性的，但因高濃度的BOG或甲烷使空氣中的氧含量不足而導(dǎo)致人體窒息。吸入純的BOG，很快會失去知覺，如果不及時(shí)撤離，幾分鐘就會導(dǎo)致死亡。當(dāng)大氣中的氧含量逐漸減少而慢慢導(dǎo)致窒息，受害人沒有感覺到危險(xiǎn)警告和根本沒有意識到存在危險(xiǎn)，直到后來發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)為時(shí)已晚。因此，特別警告，沒有佩帶空氣呼吸器的人員不得進(jìn)入LNG蒸氣區(qū)域。第30頁，共42頁。凍傷癥狀及急救

16、措施一、凍傷癥狀 凍傷組織呈蒼白、淺黃色，無痛感。解凍后，傷者會感覺疼痛，傷口腫脹、容易發(fā)炎。二、急救措施脫掉衣物，脫掉可能阻礙凍傷部位血液循環(huán)的衣物。用溫水循環(huán)清洗受傷的部位，或浸入41-46的溫水中。不可用干加熱處理。送傷員至醫(yī)院。解凍的時(shí)間應(yīng)持續(xù)進(jìn)行15到60分鐘，直到顏色由蒼白色、淺黃色、青紫色轉(zhuǎn)變?yōu)榉奂t色或紅色。如果在救助人員還沒有到達(dá)之前傷處就已解凍，最好用干燥的無菌敷料包扎，并用大塊的遮蓋物保護(hù)。飲酒和吸煙會導(dǎo)致凍傷部位的血液循環(huán)降低，應(yīng)避免飲酒和吸煙。第31頁，共42頁。LNG泄漏時(shí)滅火器材的正確使用滅火材料使 用注 釋干粉發(fā)生火災(zāi)可用干粉滅火器滅火阻斷燃燒鏈的化學(xué)物質(zhì)。使用者

17、應(yīng)熟練操作。如果燃燒區(qū)域被障礙物阻擋，無效。高倍數(shù)泡沫可使用高倍泡沫覆蓋收集池中以及低洼處的LNG，減小LNG蒸發(fā)量高倍泡沫不能滅LNG火災(zāi)。消防水只能用來保護(hù)鄰近的設(shè)備設(shè)施及人員，不能直接噴射LNG。可用霧狀水向LNG蒸氣云噴射，以加快蒸氣的擴(kuò)散。水的作用是防止LNG凍傷設(shè)備或設(shè)施，在火災(zāi)狀態(tài)下為相鄰設(shè)備設(shè)施降溫。直接噴射LNG會加大蒸發(fā)量，從而使火勢更大。第32頁，共42頁。LNG對生態(tài)及環(huán)境影響1、對水生物（生態(tài)）（無）； 2、對水源（地下水體）（無）； 3、對土地（資源）（無） 4、對大氣（環(huán)境）（減排）LNG是清潔環(huán)保能源第33頁，共42頁。風(fēng)險(xiǎn)分析LNG項(xiàng)目建設(shè)期主要風(fēng)險(xiǎn)物體打擊！

18、高處墜落！火災(zāi)爆炸！淹弱！ 觸電！輻射！試車及運(yùn)營期主要風(fēng)險(xiǎn)凍傷！火災(zāi)！爆炸！高處墜落！窒息！淹弱！ 第34頁，共42頁。LNG液化廠爆炸現(xiàn)場第35頁，共42頁。LNG液化廠爆炸現(xiàn)場第36頁，共42頁。進(jìn)入施工區(qū)和生產(chǎn)區(qū)注意事項(xiàng)進(jìn)入施工區(qū)域接受安全教育穿長袖工裝穿防扎防穿刺工鞋戴防護(hù)鏡和安全帽禁止穿越警戒線遠(yuǎn)離吊裝作業(yè)現(xiàn)場高危作業(yè)辦理作業(yè)許可高處作業(yè)系好安全帶進(jìn)入受限空間佩帶好空氣呼吸器非電工嚴(yán)禁電氣作業(yè)進(jìn)入碼頭區(qū)域穿戴好救生衣行走在工地時(shí)，注意頭上和腳下自覺遵守其他各項(xiàng)管理規(guī)定進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)域接受安全教育穿防靜電工裝穿防扎防穿刺工鞋戴防護(hù)鏡和安全帽槽車充裝或檢修低溫設(shè)備管道時(shí)戴好防凍手套禁止攜帶火種及非防爆電器檢修作業(yè)辦理工作票和作業(yè)許可高處作業(yè)系好安全帶進(jìn)入受限空間佩帶好空氣呼吸器非本崗位閥門、開關(guān)、儀器、儀表，不得亂動(dòng)系纜作業(yè)穿戴好救生衣自覺遵守其他各項(xiàng)管理規(guī)定第37頁，共42頁。LNG工業(yè)發(fā)展歷史1910年，美國開始了工業(yè)規(guī)模的天然氣液化研究和開發(fā)工作。1917年，卡波特在美國的西費(fèi)吉利亞地區(qū)建起了世界上第一家液化甲烷工廠.1955年，美國康斯托克國際甲烷公司，跨海運(yùn)輸液化天然氣的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。1957年，英國在坎威爾島上建起世界上第一個(gè)液化天然氣接收基地。1959年，康斯托克公司建造了世界第一艘液化天然