液化天然氣安全基礎(chǔ)知識

液化天然氣安全基礎(chǔ)知識天然氣的基礎(chǔ)知識天然氣是指動、植物通過生物、化學(xué)作用及地質(zhì)變化作用，在不同地質(zhì)條件下生成、轉(zhuǎn)移，在一定的壓力下儲集，埋藏在深度不同的地層中的優(yōu)質(zhì)可燃?xì)怏w。成分:天然氣主要以甲烷（CH4）為主，同時含有少量的丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）等烴類氣體，氮、二氧化碳、硫化氫及微量的氫、氦、氬等非烴類氣體。各個地方的天然氣的形成過程不盡相同，所以成分也不完全一樣。天然氣的來源天然氣在我國分布很廣，我國最早在四川自貢自流井使用天然氣，已具有5000年歷史，是世界上最早發(fā)現(xiàn)和使用天然氣的國家。根據(jù)開采和形成的方式不同，天然氣可分為5種：

①純天然氣：從地下開采出來的氣田氣為純天然氣；

②石油伴生氣：伴隨石油開采一塊出來的氣體稱為石油伴生氣；

③礦井瓦斯：開采煤炭時采集的礦井氣；

④煤層氣：從井下煤層抽出的礦井氣；

⑤凝析氣田氣：含石油輕質(zhì)餾分的氣體。液化天然氣性質(zhì)性質(zhì):高純度的天然氣是無色、無味透明液體、無毒、無腐蝕性、易燃、易爆的氣體。密度:一般在426~470kg/m3之間，如果甲烷含量越高則密度越小。液化天然氣的密度還是溫度的函數(shù)，溫度越高密度越小。所以闡述性質(zhì)的時候主要以甲烷為主。需要準(zhǔn)確的物性參數(shù)需要各液化天然氣生產(chǎn)廠家提供。因此天然氣比空氣輕，易揮發(fā)，不易聚集，安全性能好。注：當(dāng)液化天然氣轉(zhuǎn)化為-107°的蒸汽時，密度大致與空氣相當(dāng)，。一般外觀由于它的低沸點，當(dāng)觀察時，液體常常有強烈的沸騰；當(dāng)暴露到大氣中時，由于空氣中水蒸氣的凝結(jié)，將見到大量的蒸汽云。因為天然氣的主要成分是甲烷，而甲烷的臨界溫度是190.58K(-82.57℃),在常溫下，不能靠加壓將其液化，而是經(jīng)過預(yù)處理，脫除重質(zhì)烴、硫及硫化物、水和二氧化碳等雜質(zhì)后，在常壓下深冷到-162℃，實現(xiàn)液化。

液化天然氣的安全特性框圖安全特性燃燒特性低溫特性生理影響燃燒極限著火溫度燃燒速度儲存特性蒸發(fā)特性泄漏特性低溫傷害LNG的燃燒特性燃燒極限

天然氣在空氣中達(dá)到燃燒的比例范圍比較窄，其燃燒極限大約是在5％～15％之間，即體積分?jǐn)?shù)低于5％或者高于15％都不會燃燒。由于不同產(chǎn)地的天然氣組分會有所不同，因此其燃燒極限也會有略微的差別。天然氣的燃燒下限明顯高于其他燃料，柴油在空氣中的燃燒下限（體積分?jǐn)?shù)）是0.6％，汽油的是1.4％。LNG的燃燒特性著火溫度可燃?xì)怏w與空氣混合，在沒有點火源的情況下，達(dá)到某一溫度后，能夠自動點燃著火的最低溫度稱為著火溫度。天然氣的著火溫度比較高，在大氣壓條件下，天然氣的著火溫度大約為650℃。如果天然氣與空氣混合形成的可燃混合氣體的溫度高于650℃，則在很短的時間內(nèi)，氣體將自動點燃。如果溫度高得多，氣體將立即點燃。LNG的燃燒特性燃燒速度

燃燒速度是火焰在可燃?xì)怏w混合物中的傳遞速度。燃燒速度也稱為點燃速度或火焰?zhèn)鞑ニ俣取Ｌ烊粴獾娜紵俣缺容^低，其最高燃燒速度只有0.3m/s。一般游離云團中的天然氣處于低速燃燒狀態(tài)，云團內(nèi)形成的壓力低于5kPa，不會造成很大的爆炸危害。但若周圍空間有限，云團內(nèi)部有可能形成較高的壓力波。天然氣與汽油、柴油燃燒特性比較LNG的低溫特性儲存特性——分層儲存特性——隔熱保冷儲存特性——翻滾

LNG的低溫特性蒸發(fā)特性

LNG是作為沸騰液體儲存在儲罐中，任何外界傳入的熱量，都會引起一定量的LNG蒸發(fā)成為氣體，這就是蒸發(fā)氣（BOG）。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，蒸發(fā)氣的密度是空氣的60％。當(dāng)LNG壓力下降到沸點壓力之下時，將有一定量的LNG迅速蒸發(fā)成為氣體，同時液體溫度也將下降到此時壓力下的沸點，這就是LNG的閃蒸。當(dāng)壓力在100～200kPa時，壓力每下降1kPa，1m3的LNG產(chǎn)生大約0.4kg氣體。LNG的低溫特性泄漏特性

當(dāng)LNG傾倒在地面上時，起初LNG會猛烈的沸騰，然后蒸發(fā)速率降迅速衰減至一個固定的值，該值取決與地面的熱性質(zhì)和周圍空氣供熱狀況。通常條件下，1個體積的LNG將產(chǎn)生600個體積的氣體。泄漏的LNG剛開始蒸發(fā)時，蒸發(fā)氣體的溫度接近LNG溫度，其密度大于空氣密度。但是隨著蒸發(fā)氣不斷從周圍吸熱升溫，蒸發(fā)氣的密度將逐步變小，并最終小于空氣密度。LNG的低溫特性低溫傷害冷灼傷——LNG接觸到皮膚時，可造成與燒傷類似的起皰灼傷。從LNG中漏出的氣體也非常冷，并且能導(dǎo)致灼傷。如暴露在這樣的寒冷氣體中，即使時間很短，不足以影響面部和手部的皮膚，但是像眼睛一樣的脆弱組織仍會受到傷害。人體未受保護(hù)的部分不允許直接接觸裝有LNG的而未經(jīng)隔離的管道和附件，這種極冷的金屬會粘住皮肉而且拉開時將會將