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LNG储罐泄漏扩散分析与危险性评价

202001-0113:10:03

液化气(Liquefied Natural Gas,简称LNG),主要成分是甲烷,标准大气压下的沸点通常在-152℃至-162℃之间,密度介于430kg/m³到470kg/m³之间,气化后体积将扩大625倍,在空气中的爆炸限为5.3%-14.0%,由此可见LNG在储运过程中存在着较大泄漏危险。

(1)泄漏后的LNG迅速汽化体积膨胀,形成大量有火灾爆炸危险的气云。

(2)与低温LNG接触的容器以及设备的材料容易发生由过度热应力集中而引起的脆性破裂。

(3)低温LNG泄漏后会造成与之接触人员的严重冻伤。

(4)对生理上的影响。吸入过量的低温气会引起缺氧窒息,并对健康造成巨大危害。

综上所述,不难看出LNG行业的危险性十分大,危害主要体现在可燃气体泄漏后不能及时扩散引起的火灾危害和爆炸危害。我国LNG工业起步较晚却发展迅速,许多技术发展尚不够成熟,而且由于LNG本身具有低温易挥发且易燃易爆的性质,所以LNG行业有着十分高的危险性,容易发生LNG泄漏事故,从而导致火灾与爆炸,造成严重的设备损坏与惨重的人员伤亡。因此LNG工业的生产与储运是各项工作的重中之重,通过做好相关设施的设计与评价,从而减小事故发生的可能,就是本课题的意义所在。

如今我国的LNG行业发展十分迅速,但由于起步较晚,与世界LNG行业发达的相比仍有很大差距,因此要将LNG行业的发展摆在工作的,这样才一能使得我国LNG工业健康迅速的发展。综上所述,在今后的中应考虑到以下几方面:

1、注意将评价与计算机技术、互联网技术结合。时至今日,许多评价仍然需要耗费大量的人力物力,用掉大量的时间,并且很容易出现人为失误。通过编程将各种评价方法程序化,开发为软件与计算机技术结合。使用者可以直接通过在计算机上进行操作来完成评价,同时还可以与互联网技术结合,实现远程诊断,即节省了人力物力,同时又提高了工作精度与工作效率。

2、建立完备的数据库。当今的许多评价需要大量的以往事故数据作为评价依据,然而我国的事故数据库建立并不够完善,因此建立完备的事故数据库,收集大量事故数据,可以为评价提供充分依据,同时也能够提高评价的精度。

3、多种评价方法结合使用。评价方法有许多,并且不同的评价方法有特别的优势与不足。今后当中可以通过将不同评价方法相结合使用,从而达到优势互补的效果,进而提高评价的适用范围和评价准确度。例如将定性评价方法与定量评价方法结合,使评价既能够反映可能导致事故的诸多因素,还能够比较准确预测事故发生导致的损失。

4、对定量评价中失效概率、影响系数的修正。如今定量评价方法中的失效概率或影响系数的确定方式都是相同的,并没有充分考虑到实际环境的影响。所以在今后的中应当多的考虑到环境因素的影响,具体问题具体分析,针对不同的实际情况对相应系数做出合理的修正,从而提高评价的准确度。

截止阀开启时,截止阀阀体部位流道内表面与低温LNG持续接触,使该部位始终保持在低温状态,温度接近LNG温度;沿阀颈轴向方向向上,随着与流道距离逐渐增大,低温介质对阀门的热传导影响逐渐减小,与此同时阀门外表面与外环境空气接触,相互发生对流传热与辐射传热,而这对阀门的温度场分布的影响则在逐渐增大,在阀门内部和外部传热的共同作用下,使阀门阀盖以上的温度场分布呈沿阀颈轴向方向逐渐增大的变化趋势,并在转盘处达到接近环境温度。

截止阀关闭时,截止阀阀体部位流道内一侧与低温LNG接触,该处温度接近LNG温度,为阀门整体温度场分布的温度所在;流道内另一侧未与低温LNG接触,阀体会与流道内部的空气发生传热,同时阀门外部环境也会与阀体通过热对流与热辐射的方式发生热量交换,在内外的共同作用下,该处附近的温度场与另一侧有着明显差异,越接近外表面温度越高,且该侧温度场中温度也高于介质温度;其余部分温度场分布于开启状态下相似,为延阀盖向上温度逐渐升高。

对比开启和关闭状态阀门温度分布可以发现,阀门工作时,随着在开启和关闭状态间的变换,其内部存在温度变化,温差可达70K。这种温度的往复变化可视为一种疲劳温度载荷,长期作用在阀门上回导致阀门材料疲劳,降低阀门服役性能,减少使用寿命。