LNG(液化天然气)站的安全技术管理

1 前言

自从LNG （液化天然气）制成以来，由于LNG 的特殊优势，在世界范围内获得了广泛的应用。上世纪末以来，我国的LNG 技术研究及应用发展较快，随着中原油田、新疆广汇LNG 生产工厂的建成投用，国内的LNG 供气站已有几十个，现在广东、福建LNG 接收基地项目正在紧锣密鼓的实施，为今后我国LNG 的较大规模应用打下坚实的供应基础。

由于我国目前还没有相应的LNG 技术设计、防火规范，对LNG 某些深层次的技术问题研究不深，LNG 站建成后，如何实施有效地管理和控制，保证LNG 站的安全运行，成为摆在我们燃气工作者面前的新课题。本文结合淄博LNG 站的管理实例，谈谈对此问题的看法。

2 实施LNG 站安全技术管理的理论依据及基础

2.1 LNG 的固有特性和潜在的危险性

2.1.1 LNG 的固有特性

LNG 的主要成份为CH 4 , 常压下沸点在-162 ℃左右，气液比约为600:1 。其液体密度约426kg/m 3 ，其时液体密度约1.5 kg/m 3 。爆炸极限为5%-15% （积积），燃点约450 ℃等等。LNG 项目具有投资少、见效快、供气方式灵活，冷能得用范围宽泛等优点。

2.1.2 LNG 潜在的危险性

LNG 虽是在低温状态下储存、气化，但和管输天然气一样，均为常温气态应用，这就决定了LNG 潜在的危险性：

1、低温的危险性：

人们通常认为天然气的密度比空气小，LNG 泄漏后可气化身空气飘散，较为安全。但事实远非如此，当LNG 泄漏后迅速蒸发，然后降至某一固定的蒸发速度。开始蒸发时气气体密度大于空气密度，在地面形成一个流动层，当温度上升约-110 ℃以上时，蒸气与空气的混合物在温度上升过各中形成了密度小于空气的“云团”。同时，由于LNG 泄漏时的温度很低，其周围大气中的水蒸气被冷凝成“雾团”，然后，LNG 再进一步与空气混合过程完全气化。LNG 的低温危险性还能使相关设备脆性断遇害冷收缩，从而损坏设备和低温灼伤操作者。

2、BOG 的危险性：

虽然LNG 存在于绝热的储罐中，但外界传入的能量均能引起LNG 的蒸发，这就是BOG （蒸发气体）。故要求LNG 储罐有一个极低的日蒸发率，要求储罐本身设有全理的安全系统放空。否则，BOG 将大大增加，严重者使储罐内温度、压力上升过快，直至储罐破裂。

3、着火的危险性：

天然气在空气中百分含量在5%-15% （体积% ），遇明炎炎可产生爆燃。因此，必须防止可烯物、点火源、氧化剂（空气）这三个因素同时存在。

4、翻滚的危险性：

通常，储罐内的LNG 长期静止将形成两个稳定的液相层，下层密度大于上层密度。当外界热量传入罐内时，两个液相层自发传质和传并相混合，液层表面也开即时蒸发，下层由于吸收了上层的热量，而处于“过度”状态。当二液相层密度接近时，可在短时间内产生大量气体，使罐内压力急剧上升，这就是翻滚现象。

2.2 LNG 站工艺设计的全理性和全面性

2.2.1 LNG 站诮有合理的工艺源程序

目前我国已建成的LNG 站规模不一，供应用户有民用户，也有工业用户，但采用的几乎都是日本的工艺流程，见图 1 。

从上述工艺流程图中可以看出，为保证LNG 储罐中的LNG 输出时保持一定的动力，设置了LNG 增压器（也可以设置LNG 低温泵）。南方地区如果冬季最低气温在10 ℃以上，可以不设水浴气化器，直接得用空浴气化即可输出土石方全要求的天然气（NG ），建设费用也相应降低。实践证明，该工艺流程完全土石方全我车LNG 站的运行实际。

2.2.2 LNG 站应有完善的运行功能（措施）

本人认为，不论是工业用LNG 站还是民用LNG 站，不论是日常供气还是调峰供气，不论规模、容量大小，LNG 站都应有以下流通渠道完善的使用功能（措施）：卸车功能、储存功能、LNG 储压功能、气化功能、气化嚣组相切换功能、BOG 释放接收功能、紧急情况安全放空功能、毁常情况紧急切断功能LN 泄漏（溢出）后的处理功能等，还应具有LNG 装车功能，以保证异常情况LNG 的导出和生产经营需要。要据实陧情况考虑是否设计BOG 再液化系统。目前国内有些LNG 站运行功能就不完善，这将为今后LNG 站的安全技术管理留下陷患。

2.2.3LNG 站诮有可靠的安全措施

除LNG 储罐本身具有的安全措施外，工艺管线中要设置安全阀、压力表、紧急切断阀、降压调节阀等安全措施消防水池、消防水泵、LNG 储罐淋降温设施、LNG 泄漏导出防护设施。应设置可靠的防、防静电设施；设团置必要的保冷措施和燃气加臭措施（民用户）。此外，还要设置异常情况下的安全连锁系统。

2.3 LNG 站的储存设备、气化设备、输送设备制造安装质量要精良朋

LNG 储罐作为LNG 站中的关键设备，本身制造质量要达到设计文件、合同文件和国家有关压力容器制造标准、规定的要求，决不能偷工减料;LNG 气化器、（增热器）特别是空浴气化器，由于列管焊口较多，应注为时已晚焊口质量，按规程、设计广文件要求检验；LNG 的输送设备设施，如LNG 气相、液相工艺管道，要选用符合要求的管材，按要求焊接、检验；低温阀门、阀件也应符合要求。

3 LNG 站的安全技术管理

LNG 因有的特性和潜在的危险性，要求我们必须对LNG 站进行全理的工艺、安全设计及设备制造这将为搞好LNG 站的安全技术管理打下良朋好的碁础。

3.1 LNG 站的机构与人员配量

应有专门的机构负责LNG 站的安全技术管理；同进应配备专业技术管理人员；还是岗位操作人员均应经专业技术培训，经考核合格后方可上岗。

3.2 技术管理

3.2.1 建立健全LNG 站的技术档案

包括前期的科研文件、初步设计广件、施工图、整套施工资料、相关部门的审批手续及文件等 3.2.2 制定各岗位的操作规程

包括LNG 车操作规程、LNG 储罐增压操作规程、LNG 储罐倒操作规程、LNG 空浴（水浴）气化（器）操作规程、BOG 储罐操作规程、消防水泵操作规程、中心调度控制程序切换操作规程、LNG 进（出）站称重计量操作规程、天然气加臭操作规程等。3.2.3 做好LNG 站技术必造计划

3.3 （生产）安全管理

3.3.1 做好岗们人员的安全技术培训

包括LNG 站工艺流程、设备的结构及工作原理、岗信操作规程、设备的日常维护及保养知识、消防嚣材的使用与保养等，都应进行培训，做到应知应会。

3.3.2 建立各岗位的安全生产责任制度，设备巡回检查制度

这也是规范安全行为的前提。如对长期静放的LNG 应定期倒罐并形成制度，以防“翻滚”现象的发生。

3.3.3 建立事故符合工艺要求的各类原始记录

包括车记录、LNG 储罐储存记录、中心控制系统运行记录、巡栓记录等，并切实执行。

3.3.4 建立事故应急抢险救援预案

预案应对抢先救的组织、分工、报警、各种事故（如LNG 少量泄漏、大量泄漏、直至着火等）的处置方法等，应详细明确。并定期进行演练，形成制度

3.3.5 加强消防设施的管理

重点对消防水池（罐）、消防泵、LNG 储罐喷淋设施、干粉灭火设施、可烯气体报警气体报警设施要定期检修（测），确保其完好有效。

3.3.6 加强日常的安全栓查与考核

通过检查与考核，规范操作行为，杜绝违章，克服麻痹思想。如LNG 的卸车就值得规范，从槽车进站、计量称重、槽车就位、槽车增压、软管连接、静电接地线连接、LNG 管线置换、卸车、卸车完毕后余气的回收、槽车离位以及卸车过程中的巡检、卸车台（位）与进液储罐的等等，都应有一套完整的规程要求。

3.4 设备管理

由于LNG 站的生产设备（储罐、气化设备等）均为国产，加之规范的缺乏，应加强对站内生产设施的管理。

3.4.1 建立健全生产设备的台帐、卡片、专人管理，做到帐、卡、物相符

LNG 储罐等压务容器应取得《压力容器使用证》；设备的命名用说明书、合格证、质量明书、工艺结构图、维修记录等应保存完好并归档。

3.4.2 建立完善的设备管理制度、维修保养制度和完好标准

具体的生产设备应用专人负责，定期维护保养。

3.4.3 强化设备的日常给护与巡回检查

LNG 储罐：外观是否清洁；是否存在腐蚀现象；是否存在结霜、冒汉情况；安全附件是否完好；基础是否牢固等。

LNG 气化器：外观是否清洁；（气化）结霜是否均匀；焊口是否有开裂泄漏现象；各组切换（自动）是否正常；安全附件是否正常完好。

LNG 工艺管线：（装）卸车管线、LNG 储罐出液线保温层是否完好；（装）卸车及出液气化过程中工艺管线伸缩情况是否正常则否有焊口泄漏现象；工艺管线上的阀门（特别是低温阀门）是否有泄漏现象法兰连接处是否存在泄漏现象；安全附件是否完好。

3.4.4 抓好设备的定期检查

1、LNG储罐：

储罐的整体外观情况（周期：一年）；真空粉末约热储罐夹层真空度的测定（周其：一年）；储罐的日蒸发率的测定（可通过BOG 的排出量来测定）（周期可长可短，但发现日蒸发率）突然增大或减小时应找出原因，立即解决；储罐基础牢固、变损情况（周期：三个月）；必要时可对储罐焊缝进行复检。同时，应检查储罐的原始运行记录。

2、LNG气化器：

外观整体状况；翅片有无变形，焊口有无开裂；设备基础是否牢固；必要时可对焊口进行无损检测。检查周期：一年。

3、LNG工艺管线：

根据日常原始巡检记录，检查工艺管线的整体运行状况，必要时可检查焊口；也可剥离保冷情况；对不锈钢裸管进行渗碳情况检查。（检查期：一年）

4、安全附件：

对各种设备、工艺管线上的安全阀、压力表、温度计、液位表、压力变送器、差压变送器、温度变送器及连锁装置等进行检验。检验周期：一年。值得说明的是，上述安全附件的检验应有相应检验资质的单位进行。

5、其他：

防雷、防静电设施的检验一年一次。其他设备、设施也应及时定期检查。

3.5 应逐步应用现代化的管理手段和方法，加强LNG 站的安全技术管理

4 取得的效果

淄博LNG 站作为我国第一座卫星式LNG 供气站，自2001 年建成惟来，注重安全技术管理，完善管理制度，运行正常。当然，上述有些安全技术管理的方法，都是基于自己对LNG 的一些粗浅的认识。

5 结束语

随着LNG 在我国的不断推广应用，如何搞好LNG 站的安全技术管理成为一个新课题。有人可能认为，日本应用LNG 几十年了，LNG 站也没有出现大的问题。但本人认为，日本没有出现大的问题，就是因为他们真正了解了LNG 的特性和潜在危险，不论从工艺、还是到设备制造到安全管理，都严格把关，确保了LNG 站的安全运行。因此，LNG 站的安全技术管理问题应予关注和研究，通过不数年探索，逐步走出一条适合我国国情的LNG 站安全技术管理的新路子。自从LNG （液化天然气）制成以来，由于LNG 的特殊优势，在世界荡围内获得了广泛的应用。上世纪末以不，我国的LNG 技术研究及应用发展较快，随着中原油田、新疆广汇LNG 生产工厂的建成投用，国内的LNG 供气站已有几十个，现在广东、福建LNG 接收斟地项止正在紧锣密鼓的实施，为今后我国LNG 的较大规模应用打下坚实的供应基础。由于我国目前还没有相应的LNG 技术设计、防火规范，对LNG 某些深层闪的技术问题研究不深，LNG 站建成后，如何实施有效地管理和控制，保证LNG 站的安全运行，成为摆在我们燃气工作者面前的新课题。本文结合淄博LNG 站的管理实例，谈谈对此问题的看法。