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LNG安全專題培訓教程

		點擊數：	更新時間： 2025年07月31日
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LNG安全專題培訓課程
沅陵捷能燃氣有限公司

備注：1
天然氣工業用途
備注：2
天然氣民用
備注：3
簿膜運輸船
備注：4
球罐運輸船
備注：5
福建LNG首條來船
備注：6
液化天然氣的特點
低溫、氣液膨脹比大、能效高易于運輸和儲存，通過氣化后，可為用戶提供優質高效的清潔能源。
備注：7
Methane
> 85 mol%
Spec.
C5+  *1)
< 0.1 mol%
prevent to solidify
CO2
< 50 ~ 100 ppm
prevent to solidify
H2S
< 4 ppm
Spec.
Total  Sulfur
< 30mg/m3[N]
Spec.
H2O
< 0.1 mol%
prevent to solidify
Hg
< 0.01 micro g/m3[N]
prevent to corrode
Aromatics
< 1 ppm
Spec.
N2
< 1 mol%
prevent to rollover
HHV
39.1 ~ 44.7 MJ/m3[N]
Spec.
GB/T 19207中提到的LNG甲烷含量應高于75%，氮的含量應低于5%。
液化天然氣的特點
備注：8
項目	一類	二類	三類
高位發熱量，MJ/m3	>31.4〔 33.70MJ/Nm3 〕	>31.4〔 33.70MJ/Nm3 〕	>31.4〔 33.70MJ/Nm3 〕
總硫（以硫計），mg/m3	≤100	≤200	≤ 460
硫化氫， mg/m3	≤6 〔4.0ppm(v) 〕	≤20	≤460
二氧化碳，％（v/v)	≤3.0	≤3.0	－
水露點，OC	在交氣點壓力及溫度條件下，天然氣水露點應比最低環境溫度低5OC	在交氣點壓力及溫度條件下，天然氣水露點應比最低環境溫度低5OC	在交氣點壓力及溫度條件下，天然氣水露點應比最低環境溫度低5OC
注：1. 本標準中氣體體積參比條件是101.325kPa,20OC。        2. 作為民用燃料的天然氣，應符合一類或二類氣的技術指標。        3. 當天然氣中H2S含量≤6mg/m3時，對金屬材料無腐蝕作用； H2S含量   ≤20mg/m3時，對鋼材無明顯腐蝕作用或此種腐蝕程度在工程所能接受的范圍內。而我國標準在工作地點空氣中H2S最高允許濃度為10mg/m3 〔6.6ppm(v)〕 。	注：1. 本標準中氣體體積參比條件是101.325kPa,20OC。        2. 作為民用燃料的天然氣，應符合一類或二類氣的技術指標。        3. 當天然氣中H2S含量≤6mg/m3時，對金屬材料無腐蝕作用； H2S含量   ≤20mg/m3時，對鋼材無明顯腐蝕作用或此種腐蝕程度在工程所能接受的范圍內。而我國標準在工作地點空氣中H2S最高允許濃度為10mg/m3 〔6.6ppm(v)〕 。	注：1. 本標準中氣體體積參比條件是101.325kPa,20OC。        2. 作為民用燃料的天然氣，應符合一類或二類氣的技術指標。        3. 當天然氣中H2S含量≤6mg/m3時，對金屬材料無腐蝕作用； H2S含量   ≤20mg/m3時，對鋼材無明顯腐蝕作用或此種腐蝕程度在工程所能接受的范圍內。而我國標準在工作地點空氣中H2S最高允許濃度為10mg/m3 〔6.6ppm(v)〕 。	注：1. 本標準中氣體體積參比條件是101.325kPa,20OC。        2. 作為民用燃料的天然氣，應符合一類或二類氣的技術指標。        3. 當天然氣中H2S含量≤6mg/m3時，對金屬材料無腐蝕作用； H2S含量   ≤20mg/m3時，對鋼材無明顯腐蝕作用或此種腐蝕程度在工程所能接受的范圍內。而我國標準在工作地點空氣中H2S最高允許濃度為10mg/m3 〔6.6ppm(v)〕 。
液化天然氣的特點
備注：9
2.1 LNG的蒸發（BOG)
BOG中80%為甲烷及微量乙烷，20%為氮氣
BOG比周圍空氣重（溫度低于－85℃)
BOG也可由閃蒸而產生
2.2 LNG的溢出（Spillage of LNG) 
LNG溢出
< －85 ℃
BOG
猛烈沸騰重于空氣
> －85 ℃
風向
與水蒸氣作用產生霧云
霧云給出蒸發可燃氣體的運動軌跡
2.3 包容LNG的臨界溫度約為－83 ℃ ，也即當LNG在密閉容器中，溫度高于－83 ℃時全部汽化，壓力迅速上升產生爆炸。
液化天然氣的特點
備注：10
2.4 翻滾（Rollover)
大量氣體短時間內迅速從LNG中釋放出來的過程。容器超壓！
由于新注入的LNG密度不同，產生傳熱、傳質產生翻滾。 
高含氮LNG注入儲罐后易產生翻滾。控制LNG含氮<1%。
不同來源及組份的LNG分罐儲存，或做到注入儲罐時充分混合。
翻滾是操作過程中應密切注視的危險之一：潛在翻滾事故發生前通常有一個時期其氣化速率原低于正常值！
2.5 快速相變（RPT)       LNG與水接觸產生快速相變而產生爆炸力。
2.6 沸騰液體膨脹蒸汽爆炸（BLEVE)
處于沸騰溫度的液體，由于所承受的壓力系統突然失效而獲得釋放，將以極高的速率蒸發而產生爆炸。
液化天然氣的特點
備注：11
LNG在密閉的管道中由于溫度的升高，極易產生超壓：
在每一段由隔斷閥隔離的LNG或冷蒸汽管線上必須設置熱膨脹釋放閥
同樣閘閥及球閥閥腔由于在關閉時積存LNG必須采取熱膨脹釋放裝置（特殊的LNG閥門結構）將閥腔與高壓端連通。
在設計時P&amp;amp;ID必須注明LNG閥門并將安裝方向標示清楚。
TSV安裝規定：
兩個自動關斷閥（包括單向閥）之間
一個自動關斷閥（包括單向閥）和一個手動關斷閥之間
兩個手動閥之間視情況而定
如果一個手動閥為瑣開的則不需要安裝TSV.
液化天然氣的特點
備注：12
我們必須注意：當大于8’’的LNG管線在用LNG預冷時極易產生彎曲！
h
彎曲高度h應小于50mm，否則管線將遭到破壞！
措施：
LNG管線在用LNG預冷前不但應用N2吹掃惰化，還需要用冷的N2或BOG預預冷到－100 ℃ 。
而LNG儲罐可只用N2吹掃惰化后，用LNG預冷即可。
液化天然氣的特點
備注：13
間歇性噴發是飽和液體突然噴出的現象
水平管中積存不流動的LNG；
立管中LNG不斷氣化，同時水平管中氣泡（斷塞流）移動到立管上升吸出，而使水平管中的LNG因立管液注壓力突然減小而迅速氣化，從而導致大量氣液沖向TANK；
每幾個小時循環一次，反復進行;
一般不會對卸料管造成損害，但重復性的沖擊將可能帶來破壞！
LNG(No Flow)
LNG Tank
Unloading line
fully open
液化天然氣的特點
備注：14
Heavier LNG
Lighter LNG
Heat Input
BOG
convection
翻滾現象發生的根本原因是由于在儲罐中存在分層。
液化天然氣的特點
備注：15
Top Filling Line
Bottom Filling Line
LNG Unloading Line
儲罐中產生分層的原因：
較重LNG進入罐底；較輕LNG從罐頂引入。
液化天然氣的特點
備注：16
翻滾產生的機理：
隨著外部熱量的導入，底層LNG溫度升高，密度變小；頂層LNG由于BOG的揮發而變重。經過傳質，下部LNG上升到上部，壓力減小，成為過飽和液體，積蓄的能量迅速釋放，產生大量的BOG－－翻滾！
Density
Time
Generation of roll-over
Lower layer LNG density
Upper layer LNG density
液化天然氣的特點
備注：17
翻滾產生的時間及量的關系：
取決于上下兩層LNG間的密度差，密度差大，產生翻滾的時間長，因而積蓄的能量也多，BOG產生的量大！在這種情況下，必須在翻滾產生前控制熱量和物質在兩層間的傳遞、消除分層；
如果密度差很小，很短時間就會產生翻滾，但BOG產生量小，翻滾不會嚴重。
消除分層及翻滾的對策：
盡可能采購相近組份的LNG；
輕組份LNG從底部進入儲罐，重組份LNG從頂部進入儲罐；
產生分層后，可采用罐內泵打循環，LNG從頂部進入。
液化天然氣的特點
備注：18
P
FC
LNG Circulation
upper layer
lower layer
分層現象的檢測：
在儲罐的承液部位沿豎向每1.5m安裝溫度測量裝置進行溫度監控；
在儲罐的承液部位沿豎向每1.5m安裝密度測量裝置進行密度監控；
BOG蒸發率測量，發生分層后，BOG蒸發率將明顯下降。
液化天然氣的特點
備注：19
組分及影響
 1、典型組分

2、組分對貿易、使用、操作影響
組分	甲  烷	乙  烷	丙  烷	異丁烷	氮  氣
含量	85％～99％	0.1％～5%	0％～3％	0%～<1%	<0.5%～3%
貿易影響	熱值隨組分變化，計量的同時要計質（值）
使用影響	使用效率隨熱值變化，價格影響用戶的效益
操作影響	密度和組分相關，是確定從灌頂或底充裝的依據之一
備注：20
物理性能
            LNG與丙烷物理性能的對比
	LNG	丙烷
正常沸點	約-162℃	-42℃
常壓下液態密度	約456kg/m3	500kg/m3
在沸點溫度下蒸氣的比重	1.5	約1.9
16℃下的比重	0.42	約1.5
液體：蒸氣膨脹	1：600	1：275
氣化熱	511kJ/kg	356kJ/kg
備注：21
燃燒、爆炸性能
LNG無色無味
常壓下純甲烷的平均自燃溫度650℃
LNG爆炸范圍5%-15%（體積比）
爆炸性混合物最小點火能量為0.28mJ 
LNG泄漏到水面會快速發生相變
在非受限空間，不會產生爆炸危險 
備注：22
     低溫性能
很多塑料、橡膠、有機材料浸入LNG后將變得粉碎；
低碳鋼遇到低溫度并受到應力時，將發生脆裂；一些為低溫設計的材料會隨著溫度的降低變得更加堅硬。
低溫下的不銹鋼、鋁、黃銅、聚四氟乙烯的拉伸力和曲變力比在室溫下更高，。
一般冷凍液體的相對沸點
液體	乙烷	乙烯	LNG	氧氣	氬氣	氮氣	氫氣	氦氣
沸點（℃）	－88	－104	－162	－183	－186	－196	－253	－269
備注：23
自燃溫度、點火溫度及能量
在常壓下，純甲烷的平均自燃溫度為650℃；
點火溫度是自燃溫度和所有更高的溫度；
LNG蒸氣中較重烴濃度增加時，自燃溫度會下降。
    因為衣物上產生的靜電可能產生足夠的能量而點燃天然氣，所以建議工人不要穿易產生靜電材料做的衣物。
備注：24
天然氣的密度
 常壓和16℃的環境溫度中：
     甲烷的密度為0.67kg/m3,比重為0.55；
     甲烷蒸氣在-107 ℃，和空氣的密度相同。
    甲烷蒸氣在溫度低于-107 ℃時比空氣重，所以不能說天然氣比空氣輕。
備注：25
LNG泄漏點及防護處理措施
LNG一般泄漏點為：法蘭、絲堵、排污口或排放口、密封填料、儀表根部連接處。
LNG也可能從焊口或設備管道本體處泄漏，主要是施工或制造質量以及材質問題。
當發生LNG泄漏時，立即站到泄漏點的上風方向，叫停周圍的熱工作業或其他檢修作業，及時將泄漏情況報告當班班長或主控人員。如果可能，在確保安全的情況下，現場隔離泄漏點，設置警戒區域。
備注：26
LNG氣化
泄漏到地面或較溫暖表面的氣化描述：
    剛剛泄漏時，會迅速沸騰并且蒸發。如果泄漏持續進行，就會在地面上累積成一小池，而沸騰速度會下降，最后會保持一個相對穩定的沸騰速度。在最初的階段，沸騰速度由地面與LNG液體之間的一層氣體的熱傳遞對流速度決定。當LNG溫度和地面溫度之間的差別逐漸減小時，這一層氣體就消失了。這樣影響沸騰速度的主要因素是地面向LNG的熱傳遞速度，其它影響LNG沸騰的因素還有太陽輻射、LNG小池上方的通風對流情況。后來地面被冷凍，并持續保持低溫，那么太陽輻射和通風就成了影響LNG蒸發的主要原因。
備注：27
LNG氣化
     如果泄漏到開闊的水面，LNG會以高速度擴散開并快速蒸發，如果是受限的水面，那么水面會很快結冰，冰層越厚，沸騰速度就越低，受限水面和受限地面上LNG泄漏的原理一樣，LNG沸騰的速度會隨著時間的變化而降低 。
     快速相變（具有爆炸的其他屬性，沒有燃燒）。
備注：28
低溫傷害
    在沒有保護的情況下，在低于10 ℃的環境中呆的時間過長會導致體溫降低。因為體溫下降，那么體力和腦力活動的能力也下降。如果人體溫度低于27 ℃心臟會出現不適應，如果體溫繼續下降而不及時采取行動將可能導致死亡 。	    在沒有保護的情況下，在低于10 ℃的環境中呆的時間過長會導致體溫降低。因為體溫下降，那么體力和腦力活動的能力也下降。如果人體溫度低于27 ℃心臟會出現不適應，如果體溫繼續下降而不及時采取行動將可能導致死亡 。
LNG設備、管道	裸露的皮膚直接接觸LNG設備或管道的低溫表面是很危險的，如果皮膚上帶有水分就會冰凍在低溫表面上，離開時很容易撕裂皮膚和皮膚下面的肉并留下一個大傷口。不能憑目視判定低溫表面。 
LNG	LNG接觸皮膚后因氣化熱而吸收大量熱量，會嚴重凍傷皮膚；另一方面因為熱傳遞速度極快，人體直接接觸到低溫液體就會出現身體組織被冰凍。 
LNG蒸發氣BOG	人體接觸到低溫BOG也是很危險的，如果低溫BOG是高速噴射出來的，那么會大面積地凍傷作業人員。
備注：29
窒息傷害
LNG本身是無毒性的，但因高濃度的BOG或甲烷使空氣中的氧含量不足而導致人體窒息。吸入純的BOG，很快會失去知覺，如果不及時撤離，幾分鐘就會導致死亡。當大氣中的氧含量逐漸減少而慢慢導致窒息，受害人沒有感覺到危險警告和根本沒有意識到存在危險，直到后來發現危險時為時已晚。因此，特別警告，沒有佩帶空氣呼吸器的人員不得進入LNG蒸氣區域。
備注：30
凍傷癥狀及急救措施
一、凍傷癥狀
    凍傷組織呈蒼白、淺黃色，無痛感。解凍后，傷者會感覺疼痛，傷口腫脹、容易發炎。
二、急救措施
脫掉衣物，脫掉可能阻礙凍傷部位血液循環的衣物。
用溫水循環清洗受傷的部位，或浸入41-46℃的溫水中。不可用干加熱處理。
送傷員至醫院。
解凍的時間應持續進行15到60分鐘，直到顏色由蒼白色、淺黃色、青紫色轉變為粉紅色或紅色。
如果在救助人員還沒有到達之前傷處就已解凍，最好用干燥的無菌敷料包扎，并用大塊的遮蓋物保護。
飲酒和吸煙會導致凍傷部位的血液循環降低，應避免飲酒和吸煙。
備注：31
LNG泄漏時滅火器材的正確使用
滅火材料	使   用	注   釋
干粉	發生火災可用干粉滅火器滅火	阻斷燃燒鏈的化學物質。使用者應熟練操作。如果燃燒區域被障礙物阻擋，無效。
高倍數泡沫	可使用高倍泡沫覆蓋收集池中以及低洼處的LNG，減小LNG蒸發量	高倍泡沫不能滅LNG火災。
消防水	只能用來保護鄰近的設備設施及人員，不能直接噴射LNG。可用霧狀水向LNG蒸氣云噴射，以加快蒸氣的擴散。	水的作用是防止LNG凍傷設備或設施，在火災狀態下為相鄰設備設施降溫。直接噴射LNG會加大蒸發量，從而使火勢更大。
備注：32
LNG對生態及環境影響
　　1、對水生物（生態）（無）；
    2、對水源（地下水體）（無）；
    3、對土地（資源）（無）
    4、對大氣（環境）（減排）
LNG是清潔環保能源
備注：33
風險分析
LNG項目建設期主要風險
物體打擊！　　高處墜落！　　火災爆炸！
淹弱！    　　　　觸電！　　　　輻射！
試車及運營期主要風險
凍傷！　　　　火災！　　　爆炸！
高處墜落！　　窒息！　　　淹弱！ 
備注：34
LNG液化廠爆炸現場
備注：35
LNG液化廠爆炸現場
備注：36
進入施工區和生產區注意事項
進入施工區域	　接受安全教育
進入施工區域	　穿長袖工裝
進入施工區域	　穿防扎防穿刺工鞋
進入施工區域	　戴防護鏡和安全帽
進入施工區域	　禁止穿越警戒線
進入施工區域	　遠離吊裝作業現場　
進入施工區域	　高危作業辦理作業許可
進入施工區域	　高處作業系好安全帶
進入施工區域	　進入受限空間佩帶好空氣呼吸器
進入施工區域	　非電工嚴禁電氣作業
進入施工區域	　進入碼頭區域穿戴好救生衣
進入施工區域	　行走在工地時，注意頭上和腳下
進入施工區域	　自覺遵守其他各項管理規定　
進入生產區域	　接受安全教育
進入生產區域	　穿防靜電工裝
進入生產區域	　穿防扎防穿刺工鞋
進入生產區域	　戴防護鏡和安全帽
進入生產區域	　槽車充裝或檢修低溫設備管道時戴好防凍手套
進入生產區域	　禁止攜帶火種及非防爆電器　
進入生產區域	　檢修作業辦理工作票和作業許可
進入生產區域	　高處作業系好安全帶
進入生產區域	　進入受限空間佩帶好空氣呼吸器
進入生產區域	　非本崗位閥門、開關、儀器、儀表，不得亂動
進入生產區域	　系纜作業穿戴好救生衣
進入生產區域	　自覺遵守其他各項管理規定　
備注：37
LNG工業發展歷史
1910年，美國開始了工業規模的天然氣液化研究和開發工作。
1917年，卡波特在美國的西費吉利亞地區建起了世界上第一家液化甲烷工廠.
1955年，美國康斯托克國際甲烷公司，跨海運輸液化天然氣的規劃和設計。
1957年，英國在坎威爾島上建起世界上第一個液化天然氣接收基地。
1959年，康斯托克公司建造了世界第一艘液化天然氣運輸船“甲烷先鋒”號。
1960年，1月28日至2月20日運載了2200噸的液化天然氣從美國路易斯安那州的查理斯湖出發，航行至英國的坎威爾島接收基地，標志著世界液化天然氣工業的誕生。
1964年9月27日，世界上第一座LNG工廠在阿爾及利亞建成投產。　　在亞洲，日本東京煤氣公司1969年起，引入LNG，至1998年全國實現了天然氣轉換。目前日本已建LNG接收站22座，使用5600多萬噸LNG。
我國的臺灣也于1990年開始進口LNG,廣東LNG于2006年6月28日投產。
備注：38
鉆   采
備注：39
液化和運輸
備注：40
再氣化
備注：41
謝謝
備注：42

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