液化天然气工厂管道系统LNG的泄漏及预防网络交换机

液化天然气工厂管道系统LNG的泄漏及预防

液化天然气工厂管道系统LNG的泄漏及预防 2011年12月02日 来源： ?? 液化天然气（LNG）是在一定的温度和压力条件下被液化了的以甲烷为主的天然气轻质烃部分。由于天然气液化前的体积相当于液化后体积的634倍，因此,液化天然气成为一种大量运输天然气的经济方法。天然气的液化加工装置按使用情况，一般分为基本负荷型、调峰型、终站型及卫星型四种。液化天然气工厂生产的LNG主要供远距离用户或海运出口，属于基本负荷型。

???? 1959年，第一批液化天然气从美国的路易斯安那州的查理斯湖运往英国，人类从此开始了将天然气送到不产或缺少天然气的国家。20世纪60年代中期，国外的液化天然气（LNG）基本负荷站及调峰站等开始广泛应用。在我国，第一座实现商业化生产的天然气净化液化装置位于中原油田的液化天然气工厂，其设计生产能力为150000Nm3/d，于2001年正式投产。工厂的工艺主要包括脱CO2、脱H2S、脱水的净化部分和以丙烷、乙烯复迭制冷的液化部分。基本工艺流程如下：原料气? 过滤脱CO2，H2S、脱水、液化、储存装车。尽管LNG行业是一个相对较安全的行业，但液化天然气工厂在操作及LNG装车的过程中，其管道系统都有可能出现LNG泄漏。LNG管道系统主要存在液化、储存及装车单元，它的各个部位，尤其是阀门填料、连接软管及短管、气相线及采样线焊缝等处，最可能出现泄漏。具体分析如下：

???? LNG泄漏到地面上，最初会有一个剧烈汽化的阶段，然后，汽化率迅速降至一个稳定的值。该值由地面的热力特性及从周围空气中所吸收的热量决定。泄漏后的LNG刚开始汽化时，汽化气温度与LNG的温度相同，其密度大于空气的密度。这样，气体就会首先在地面上形成一层气流，并从环境中吸收热量。当温度上升到-80℃（对LNG而言，由其组成决定）时，它就比周围空气的密度小。这时，因为温度升高，整个混合物的密度小于空气密度，该气体空气混合物就会整体上升，形成气团。漏出的LNG液体将周围的空气冷却至露点以下，形成一个可见云团。这就是LNG出现泄漏的特征，该特征也可作为探测LNG泄漏的一种方式。

????? 一、阀门填料的泄漏

????? 尽管用于LNG的阀门都是设计用于低温环境的，但当阀门冷却至操作温度时，金属部分出现收缩，该情况可能造成阀门的填料部位出现泄漏。对于LNG加长阀盖阀门的泄漏，可通过阀盖上出现非正常的结霜现象来判断，并通过早期的探测及紧固，可防止填料出现泄漏。

?????? 二、连接软管及短管的泄漏

????? 将LNG从一个容器转换到另一个容器时，需要一条液相线和一条气相回流线。在转换的过程中，由于温度降低，这些管线的丝扣及法兰连接点因为冷收缩可能导致泄漏。当软管作为连接管线（如LNG装车）时，软管本身也可能发生泄漏。因此，软管应根据国家安全标准至少每年进行一次压力测试，并在每次使用之前，首先进行目测，将泄漏的可能性降至最低。在液体的切换过程中，由于阀门的断开，LNG或冷蒸汽可能被隔离开。当液体汽化后，蒸汽温度升高，管线内压力增大，则需要放空来防止压力的增加。如果是直接放空至大气，低温液体和气体有可能混合在放出的流体里。因此，放空的时候不能正对着人员或设备。应制定防止软管泄漏及切断软管的操作程序，同时,还应制定关于人身保护及消除火源的防护措施。

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