液化天然氣儲罐主動(dòng)安全防護技術(shù)的研究進(jìn)展

LNG儲罐主動(dòng)防護技術(shù)是以防止儲罐發(fā)生事故而采取的主動(dòng)防護措施，主要包括采用保溫絕熱防護措施、壓力防護措施、隋性氣體抑爆措施以及預防LNG翻滾的措施等。

1、保溫絕熱防護措施

由于LNG儲罐內液體與外界環(huán)境之間存在很大的溫度差，所以?xún)薜慕^熱保冷設計是其防護技術(shù)較基本的要求。目前，小型LNG儲罐大多采用真空絕熱或真空粉末絕熱，中型、大型及型LNG儲罐常采用堆積絕熱。

LNG儲罐需要絕熱的部位主要有罐壁、罐底及罐頂的吊頂。罐壁的保冷材料一般選用膨脹珍珠巖或珠光砂，由于內罐壁接觸到低溫液體發(fā)生冷縮現象導致保冷材料下沉，不僅影響上部空間保冷，還會(huì )導致內罐壁承受保冷材料帶來(lái)的外部壓力，或者內罐壁因為某種原因發(fā)生膨脹也會(huì )承受這種壓力，通常會(huì )在內罐外壁安裝厚度的彈性玻璃纖維氈來(lái)減少內罐壁承受的壓力。罐底保冷層分為環(huán)形邊緣保冷層、保冷層兩部分，環(huán)形邊緣保冷層是承受儲罐及液體重量的主要部分，所以一般采用混凝土或混凝土與泡沫玻璃磚，而保冷層一般采用泡沫玻璃磚。罐頂保冷是在鋁吊頂上覆蓋保冷材料，因為鋁吊頂的剛度較低，所以一般選用導熱系數低且密度小的保冷材料，如玻璃棉。

2、壓力防護措施

為了防止LNG儲罐壓力過(guò)高或過(guò)低時(shí)發(fā)生事故，應在罐頂安裝閥和真空閥。LNG儲罐在正常運行時(shí)，通過(guò)BOG壓縮機調節壓力使其維持在規定范圍內，但當儲罐內壓力過(guò)高時(shí)，BOG壓縮機便不起作用，此時(shí)首先通過(guò)調節閥將蒸發(fā)氣體引人火炬總管，若壓力持續升高，達到閥的設定值時(shí)，則閥打開(kāi)，釋放蒸發(fā)氣體，避免儲罐因壓力過(guò)高發(fā)生事故。此外，為了避免閥座結冰導致閥無(wú)法開(kāi)啟，閥須采用先導式閥；同時(shí)，為了避免壓力泄放時(shí)外罐拱頂及吊頂受到破壞，閥進(jìn)日管道伸到吊頂以下叫。當儲罐內壓力過(guò)低時(shí)，首先通過(guò)調節閥向罐內注人干燥氣或氮氣，若壓力持續降低，則真空閥打開(kāi)，向罐內注人空氣，但真空閥接管不宜深人到內罐吊頂以下。

閥和真空閥是維持LNG儲罐內壓力在正常范圍內的一道防線(xiàn)，對保護儲罐的起著(zhù)的作用。但閥的保護功能過(guò)于單一，當儲罐發(fā)生火災或爆炸等事故時(shí)，既不能降低儲罐表面溫度，也不能撲滅火災，因此閥應配合其他防護措施共同使用。

3、惰性氣體抑爆措施

LNG儲罐內盛裝LNG及其蒸發(fā)氣體，為防止氣體混合物達到爆炸限，在儲罐注入LNG前，通常采用氮氣置換罐內氣體，使儲罐內氧氣含量滿(mǎn)足要求。

4、預防LNG翻滾的措施

LNG的密度差造成的分層是導致翻滾事故發(fā)生的根本原因，因此避免分層現象或者及時(shí)分層現象可避免翻滾事故的發(fā)生，具體可以從操作方法和儲罐設計方面采取的措施：

1)選擇正確的充注方法，一般來(lái)說(shuō)向儲罐內充注LNG的方法有頂部充注和底部充注兩種，當新充注的LNG的密度比儲罐內原有LNG的密度大時(shí)，可采用頂部充注的方法；反之，則采用底部充注的方法。

2)充注時(shí)的管道和噴嘴應分別采用多孔管和混合噴嘴，使得新注人的LNG和儲罐內原有的LNG充分混合。

3)在儲罐內壁設置LTD探測器，以監測LNG液位、溫度、密度的變化，當監測到儲罐內LNG的溫差大于0.2℃，密度差大于0.5kg/m3時(shí)，就可以認為L(cháng)NG發(fā)生了分層，應立刻啟動(dòng)循環(huán)泵，及時(shí)分層現象。

4)采取措施使LNG含氮量不超過(guò)1%，并且還要避免含氮量高的LNG在儲罐內長(cháng)期儲存。

5)將不同氣源的LNG分開(kāi)儲存，以避免LNG由于密度差而產(chǎn)生分層現象。