液化天然气安全基础知识.

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
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。
• 安全防护装备、措施、消防工作
汽车上一般只使用可燃气体检测器就可达到安全要求。
• 1）检测设备：甲烷气体检测器、火焰检测器、烟火检测器。在
• 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
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• • • •
பைடு நூலகம்
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。
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 了加臭剂。
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，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。
• 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。
• 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100～200kPa时，压力每下降 1kPa，1m3的LNG产生大约0.4kg气体。
• 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 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。
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426~470kg/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，密度大致与空 气相当，。
气体相对密 度
沸点 （常压下）
液态密度 （沸点下）
高热值 （mJ/Nm3）
颜色
0.58-0.62
-162 ℃
430~460g/L
41.5～45.3
无色透明
液化天然气的安全特性框图
安全特性
燃烧特性
低温特性
生理影响
燃烧极限
着火温度
燃烧速度
储存特性
蒸发特性
泄漏特性
低温伤害
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5％～15％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％。
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，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41~46℃， 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41~46℃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。
液化天然气安全基础知识
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。
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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： ①纯天然气：从地下开采出来的气田气为纯天然气； ②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； ③矿井瓦斯：开采煤炭时采集的矿井气； ④煤层气：从井下煤层抽出的矿井气； ⑤凝析气田气：含石油轻质馏分的气体。
天然气与汽油、柴油燃烧特性比较
燃料种类
燃烧极限/%（体积） 着火温度/℃
天然气
5-15 650
汽油
1.4-7.6 410
柴油
0.6-5.5 252
空气中最小点火能/mJ
火焰峰值温度/℃ 蒸气密度/（kg/m3）
0.285
1884 0.75-0.8
0.243
1977 3.4
0.243
2054
≥4
LNG的低温特性
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。