LNG儲罐內LNG泄漏到地面
主要是指陸地上的LNG系統(tǒng),因設備或操作原因,使LNG儲罐內LNG泄漏到地面。由于LNG與地面之間存在較大的溫差,LNG將吸收地面的熱量迅速氣化。這是一個非??焖俚臍饣^程,初期的氣化率很高,只有當土壤中的水分被凍結以后,土壤傳遞給LNG的熱量逐漸地減少,氣化速率才開始下降。另外,周圍空氣的傳導和對流,以及太陽輻射也會增加LNG的氣化速率。在考慮系統(tǒng)或設備的安全性問題時,應考慮兩方面的問題:首先是設備本身,在萬一發(fā)生泄漏的情況下,設備周圍應具備有限制LNG擴散的設施(圍堰或蓄液池),應使LNG影響的范圍盡可能縮??;其次是LNG溢出后,抑制氣體發(fā)生的速率及影響的范圍。
圍堰是用于液化LNG儲罐發(fā)生泄漏時,防止LNG擴散的設施。圍堰內的容積應足夠容納LNG儲罐內的液態(tài)天然氣。在某些設計中,則在儲罐周圍的地面采用低熱導率的材料,如用具有隔熱作用的水泥圍起來,以減少蒸發(fā)的速率。另一種減少蒸發(fā)速率的安全措施是圍繞圍堰,安裝有固定的泡沫發(fā)生器,在發(fā)生LNG溢出時,泡沫發(fā)生器噴出泡沫,泡沫覆蓋在圍堰中的LNG上面,可以減少來自空氣的熱量,降低LNG蒸氣產(chǎn)生的速率。目前有一些新的設計理念,LNG儲罐周圍不設圍堰。LNG儲罐安裝在一鋼筋混凝土的外殼內,內罐通常使用9Ni鋼制造。如果內罐發(fā)生溢出或泄漏,泄漏的液體包含在水泥外殼的內部,液體表面暴露于空氣的面積相對很小,氣體產(chǎn)生的速度比LNG在圍堰內要小得多。
2、LNG泄漏到水面
LNG在水面上產(chǎn)生溢出時,水面會產(chǎn)生強烈的擾動,并形成少量的冰。氣化的情況與LNG泄漏到地面差不多,當然,溢出到水面的蒸發(fā)速度要快得多。而且水是一個無限大的熱源,水的流動性為LNG的氣化提供了穩(wěn)定的熱量。有關的LNG工業(yè)機構和航運安全代理機構,對LNG在水上泄漏的情況進行了深入地研究。根據(jù)有關的報道,LNG泄漏到水面的蒸發(fā)速率是0.181kg/(m基本上不受時間的影響。
LNG泄漏到水面上,最重要的安全問題是蒸氣云的形成和引起火災的可能性。在空曠的地方,LNG產(chǎn)生的蒸氣云一般不會產(chǎn)生爆炸,但有可能引起燃燒和快速蔓延的火災。蒸氣云產(chǎn)生以后,主要有兩個方面的問題:一是蒸氣云隨著風向的擴散。如果在下風方向存在高溫熱源或火源,就有可能點燃這些可燃氣體的云團;二是天然氣云團被點燃后,火焰的擴散及火焰產(chǎn)生的熱流將點燃飄逸的天然氣云團。