LNG储罐内LNG泄漏到地面
主要是指陆地上的LNG系统,因设备或操作原因,使LNG储罐内LNG泄漏到地面。由于LNG与地面之间存在较大的温差,LNG将吸收地面的热量迅速气化。这是一个非常快速的气化过程,初期的气化率很高,只有当土壤中的水分被冻结以后,土壤传递给LNG的热量逐渐地减少,气化速率才开始下降。另外,周围空气的传导和对流,以及太阳辐射也会增加LNG的气化速率。在考虑系统或设备的安全性问题时,应考虑两方面的问题:首先是设备本身,在万一发生泄漏的情况下,设备周围应具备有限制LNG扩散的设施(围堰或蓄液池),应使LNG影响的范围尽可能缩小;其次是LNG溢出后,抑制气体发生的速率及影响的范围。
围堰是用于液化LNG储罐发生泄漏时,防止LNG扩散的设施。围堰内的容积应足够容纳LNG储罐内的液态天然气。在某些设计中,则在储罐周围的地面采用低热导率的材料,如用具有隔热作用的水泥围起来,以减少蒸发的速率。另一种减少蒸发速率的安全措施是围绕围堰,安装有固定的泡沫发生器,在发生LNG溢出时,泡沫发生器喷出泡沫,泡沫覆盖在围堰中的LNG上面,可以减少来自空气的热量,降低LNG蒸气产生的速率。目前有一些新的设计理念,LNG储罐周围不设围堰。LNG储罐安装在一钢筋混凝土的外壳内,内罐通常使用9Ni钢制造。如果内罐发生溢出或泄漏,泄漏的液体包含在水泥外壳的内部,液体表面暴露于空气的面积相对很小,气体产生的速度比LNG在围堰内要小得多。
2、LNG泄漏到水面
LNG在水面上产生溢出时,水面会产生强烈的扰动,并形成少量的冰。气化的情况与LNG泄漏到地面差不多,当然,溢出到水面的蒸发速度要快得多。而且水是一个无限大的热源,水的流动性为LNG的气化提供了稳定的热量。有关的LNG工业机构和航运安全代理机构,对LNG在水上泄漏的情况进行了深入地研究。根据有关的报道,LNG泄漏到水面的蒸发速率是0.181kg/(m基本上不受时间的影响。
LNG泄漏到水面上,最重要的安全问题是蒸气云的形成和引起火灾的可能性。在空旷的地方,LNG产生的蒸气云一般不会产生爆炸,但有可能引起燃烧和快速蔓延的火灾。蒸气云产生以后,主要有两个方面的问题:一是蒸气云随着风向的扩散。如果在下风方向存在高温热源或火源,就有可能点燃这些可燃气体的云团;二是天然气云团被点燃后,火焰的扩散及火焰产生的热流将点燃飘逸的天然气云团。