LNG(液化天然氣)的基本屬性及物化性質(zhì)

凈化后的氣(甲烷)在常壓下，被冷卻至約-162℃時(shí)，發(fā)生相變，由氣態(tài)變成液態(tài)，這種凝結成液態(tài)的新物質(zhì)被稱(chēng)為液化氣。LNG是氣轉變的另一種新能源形式，LNG的物化性質(zhì)如下

(1)組成。LNG的主要成份為甲烷CH4，還有少量的乙烷CaH6、丙烷C3Hs以及氮N：等其它氣中含有的物質(zhì)。按照歐洲EN1160的規定，LNG中甲烷含量應高于75%，氮含量應低于5%；

(2)溫度。LNG的沸騰溫度取決于其成分，在標準大氣壓下通常為-166~157℃ ，資料上通常所說(shuō)的-162℃是指純甲烷C執的沸騰溫度，LNG的臨界溫度為-82.5℃；

(3)密度。由于LNG的成分不同密度也會(huì )產(chǎn)生差異，通常為430w-470kg/m3，甲烷含量越高，密度越小，密度還與LNG液體溫度有關(guān)，溫度越高，密度越小，當LNG轉變?yōu)闅怏w時(shí)，其密度為1.5kg/m3，氣體的溫度上升到-107℃時(shí)，其密度與空氣的密度相當，即LNG氣化后溫度高于-107℃時(shí)，氣體的密度比空氣小，容易在空氣中擴散。

(4)燃燒與爆炸。LNG在一162℃的低溫下，其燃燒范圍的體積百分比為6%~13%。LNG的著(zhù)火點(diǎn)溫度隨LNG中重烴含量的增加而降低，純甲烷CH4的著(zhù)火溫度為650℃，氣態(tài)熱值9100KcaI/m3，液態(tài)熱值12000Kca1 /kg爆炸范圍的體積百分比為5%~15%；

(5)蒸發(fā)。LNG儲存在絕熱儲罐中，儲罐外界的熱量滲到罐中會(huì )導致罐內量的低溫液體氣化，這種氣體就叫做LNG蒸發(fā)氣。一般蒸發(fā)氣中約含20%的N2和80%的CH；及少量CzH6蒸發(fā)氣溫度低于-113℃時(shí)其組分基本是純甲烷CH4溫度上升到約-85℃時(shí)CH；中約含20%的N2；

(6)溢出與擴散。剛泄漏的LNG會(huì )蒸發(fā)，當剛泄漏的冷的LNG蒸發(fā)氣在未大量吸收周?chē)諝庵械臒崃壳?，冷蒸氣沿地面不斷擴散，形成一個(gè)流動(dòng)層，當蒸發(fā)氣溫度上升至約一80℃時(shí)，在溫度繼續上升過(guò)程中，蒸發(fā)氣和空氣的混合物逐漸擴散形成可見(jiàn)的白色云團。

通過(guò)分析LNG的物性并結合實(shí)際生產(chǎn)情況，LNG的危險、性可以分為以下幾種

(1)儲存：其危險程度與LNG的狀態(tài)有關(guān)。外界的熱量傳入LNG儲罐內會(huì )導致儲罐內液態(tài)LNG氣化，以使儲罐內壓力升高，使閥打開(kāi)困難或者造成大的破壞。儲罐中LNG各組分密度大的在下，密度小的在上，叫做LNG分層。當產(chǎn)生的密度差大于5kg/m3時(shí)，密度不同的兩層之間進(jìn)行傳熱、傳值和蒸發(fā)，當兩層LNG的密度相接近時(shí)就會(huì )發(fā)生混合，發(fā)生LNG的翻滾，在很短的時(shí)間會(huì )產(chǎn)生大量蒸發(fā)氣，導致罐內壓力上升，上升到值時(shí)就會(huì )頂開(kāi)閥。

(2)泄漏：由于LNG的低溫特性，所遇LNG的金屬部件會(huì )出現冷收縮，在LNG管路系統的焊縫、管件、法蘭、閥門(mén)、密封處以及LNG金屬部件存在的腐蝕缺陷處等都可能發(fā)生LNG的泄漏，泄漏后的LNG蒸氣會(huì )形成比其體積大百倍的蒸氣云，若遇潛在的火源則會(huì )發(fā)生火災和爆炸的危險。

(3)火災：LNG蒸氣遇點(diǎn)火源后著(zhù)火，火焰會(huì )隨著(zhù)助燃物氧氣而擴散，當燃燒物L(fēng)NG量很大時(shí)，火災引起的傷害半徑也會(huì )很大，會(huì )給周?chē)O備設施以及周?chē)用竦仍斐蓢乐氐膿p失。

(4)冷爆炸：水與LNG之間有很高的熱傳熱速率，泄漏的LNG遇水會(huì )激烈的蒸發(fā)，當其蒸發(fā)率達到0.18/(m2·s)時(shí)就會(huì )發(fā)生冷爆炸，LNG的激烈沸騰伴有大的響聲、并噴出水霧。這類(lèi)似于水滴落在燒紅的鐵板上蒸發(fā)的現象。

(5)低溫：由于LNG是-162℃的低溫深冷液體，它的儲存和操作都在低溫下進(jìn)行，一旦發(fā)生LNG的泄漏，會(huì )引起相關(guān)設備的冷收縮和脆性斷裂，從而破壞設備，引發(fā)事故。并且，人體皮膚直接與低溫LNG設施表面接觸會(huì )使皮膚表面的潮氣會(huì )凝結，并粘在低溫物體表面上，皮膚及皮膚以下組織凍結，很容易撕裂，并留下傷口。

(6)低溫麻醉：泄漏的LNG蒸發(fā)氣溫度很低，在沒(méi)有保護措施的情況下，人長(cháng)時(shí)間處于低于一10℃下的環(huán)境中，就會(huì )發(fā)生低溫麻醉，隨著(zhù)體溫的下降，人的智力活動(dòng)和生理功能都下降，隨之心臟功能將會(huì )衰竭，體溫的進(jìn)一步下降將會(huì )導亡。

(7)窒息：雖然LNG蒸氣，但其中含氧量低，吸入身體容易使人窒息。吸入LNG低溫蒸氣，人體內氧含量會(huì )降低，導致供氧不足，呼吸困難。若吸入純凈的LNG蒸氣而不脫離，很快人體就失去知覺(jué)，工作人員無(wú)任何感覺(jué)，也無(wú)任何警示，幾分鐘后就會(huì )死亡。

盡管LNG是一種具有潛在危險的燃料，但是，從幾十年LNG產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程來(lái)看，LNG產(chǎn)業(yè)和氣、汽油、LPG產(chǎn)業(yè)比起來(lái)，它的記錄要好很多。但這并不是說(shuō)LNG產(chǎn)業(yè)就不危險，關(guān)鍵是看能否掌握LNG的性，是否能夠按照行業(yè)規范和標準去設計、施工、運行及管理。