1. ภาพรวม

ในฐานะที่เป็นคาร์บอนต่ำและพลังงานสะอาด ก๊าซธรรมชาติเหลว (เรียกสั้น ๆ ว่า LNG) จึงมีคุณลักษณะสองประการในการปกป้องสิ่งแวดล้อมและความประหยัดที่ดี LNG ได้กลายเป็นแหล่งก๊าซหลักหรือแหล่งเปลี่ยนผ่านสำหรับเมืองต่างๆ ที่ปัจจุบันไม่สามารถใช้ก๊าซธรรมชาติทางท่อเพื่อจ่ายก๊าซได้ และยังเป็นแหล่งก๊าซเสริมหรือแหล่งก๊าซลดระดับสูงสุดสำหรับหลายเมืองที่ใช้ก๊าซธรรมชาติทางท่อเพื่อจ่ายก๊าซ สถานีผลิตก๊าซ LNG เป็นสถานีดาวเทียมสำหรับรับ จัดเก็บ และจำหน่าย LNG และยังเป็นสถานที่ปรับตัวระดับกลางสำหรับเมืองหรือบริษัทก๊าซในการถ่ายโอน LNG จากผู้ผลิตไปยังผู้ใช้ ด้วยข้อดีคือใช้เวลาก่อสร้างสั้นและสามารถตอบสนองความต้องการของตลาดก๊าซได้อย่างรวดเร็วสถานีผลิตก๊าซ LNG ได้รับการสร้างขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปในเมืองขนาดเล็กและขนาดกลางหลายแห่งในชายฝั่งตะวันออกเฉียงใต้ของประเทศของฉันด้วยเศรษฐกิจที่พัฒนาแล้วและการขาดแคลนพลังงาน กลายเป็นแหล่งจ่ายก๊าซถาวรหรือการเปลี่ยนแปลงก่อนที่ท่อส่งก๊าซธรรมชาติจะมาถึง สิ่งอำนวยความสะดวกการจัดหาก๊าซ

ขอบเขตการออกแบบกระบวนการของสถานีแปรสภาพเป็นแก๊ส LNG ได้แก่ การขนถ่าย LNG, แรงดันในการจัดเก็บ, การทำความร้อนด้วยแก๊ส, การบำบัด BOG, การปล่อยอย่างปลอดภัย,การควบคุมความดันและการวัดแสง, กลิ่น เป็นต้น ลิงค์ขนถ่าย LNG คือก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) จะถูกเก็บไว้ในตู้คอนเทนเนอร์ จากนั้นขนส่งไปยังสถานีแปรสภาพเป็นแก๊สโดยเรือบรรทุกน้ำมันบนถนน และได้รับแรงดันโดยซูเปอร์ชาร์จเจอร์ขนถ่ายบนแท่นขนถ่าย และ LNG จะถูกส่งไปยังถังเก็บ LNG อุณหภูมิต่ำด้วยความแตกต่างของแรงดัน เนื่องจากการขนถ่าย LNG จะดำเนินการอย่างต่อเนื่องในช่วงเวลาหนึ่ง และเกี่ยวข้องกับคนขับและผู้โดยสาร เจ้าหน้าที่บริหารสถานี ฯลฯ ซึ่งเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการดำเนินงานที่ปลอดภัยของสถานีเปลี่ยนสภาพเป็นแก๊ส การพิจารณาด้านความปลอดภัยของจุดขนถ่ายของเรือบรรทุก LNG ในการออกแบบควรกระตุ้นความสนใจของนักออกแบบด้านวิศวกรรมส่วนใหญ่ ความสนใจเพียงพอ

2 การวิเคราะห์อันตรายของ LNG

2.1 คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของ LNG

อุณหภูมิในการจัดเก็บของ LNG โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 166°C ถึง 157°C และความหนาแน่นอยู่ระหว่าง 430 กก./ลบ.ม. ถึง 470 กก./ลบ.ม. เนื่องจาก LNG เป็นไฮโดรคาร์บอนแสงแบบไครโอเจนิกเหลว ไอน้ำในอากาศจะถูกปล่อยออกมาในบริเวณที่เกิดการรั่วไหลหรือล้น ควบแน่นทำให้เกิดเมฆไอสีขาว ในกระบวนการจัดเก็บและถ่ายโอน LNG ก๊าซ BOG จะถูกสร้างขึ้นหลังจากความร้อนรั่ว องค์ประกอบขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของของเหลว โดยทั่วไป ก๊าซต้มจะประกอบด้วยไนโตรเจน 20% มีเทน 80% และอีเทนปริมาณเล็กน้อย ปริมาณไนโตรเจนสามารถเข้าถึงปริมาณไนโตรเจนในของเหลว LNG ถึง 20 เท่า

LNG มีลักษณะไวไฟและระเบิดได้ ภายใต้อุณหภูมิต่ำ 162 °C ช่วงการเผาไหม้คือ 6% ถึง 13% โดยปริมาตร อุณหภูมิการจุดติดไฟของ LNG เปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบ และการเพิ่มขึ้นของปริมาณไฮโดรคาร์บอนหนักจะทำให้เกิดการติดไฟ อุณหภูมิที่ลดลงภายใต้สภาวะความดันบรรยากาศ อุณหภูมิการจุดระเบิดของมีเทนบริสุทธิ์คือ 650 ℃

ภายใต้อุณหภูมิและความดันปกติ LNG จะกลายเป็นก๊าซและกลายเป็นก๊าซซึ่งก็คือก๊าซธรรมชาติ ก๊าซธรรมชาติเป็นส่วนผสมที่มีหลายองค์ประกอบ ส่วนประกอบหลักคืออัลเคน ประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน และไอน้ำจำนวนเล็กน้อย และมีฮีเลียม อาร์กอน และก๊าซหายากอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย ตามการจำแนกประเภทอันตรายจากไฟไหม้ของ "รหัสสำหรับการป้องกันอัคคีภัยของการออกแบบทางวิศวกรรมปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ" ระดับอันตรายจากไฟไหม้ของก๊าซธรรมชาติคือประเภท A และ B

2.2 อันตรายจาก LNG

ในกระบวนการขนถ่ายของเรือบรรทุก LNG เมื่อเกิดอุบัติเหตุ LNG จะรั่ว และ LNG จะแพร่กระจายไปสู่อุณหภูมิและสภาพแวดล้อมความดันปกติ จากนั้นจะกลายเป็นรูปแบบก๊าซ ดังนั้นการออกแบบทางวิศวกรรมจึงควรคำนึงถึงอันตรายของก๊าซธรรมชาติและ LNG ด้วย

(1) ไวไฟและระเบิดได้ ก๊าซธรรมชาติเป็นก๊าซไวไฟและระเบิดได้ และอาจก่อตัวเป็นส่วนผสมที่ระเบิดได้เมื่อรั่วไหลไปในอากาศ และจะเผาไหม้ได้ตราบใดที่อุณหภูมิถึง 550 °C ในกรณีที่มีความร้อนสูง ความดันภายในภาชนะจะเพิ่มขึ้น และอาจเสี่ยงต่อการแตกร้าวและการระเบิดได้ ขีดจำกัดการระเบิดของก๊าซธรรมชาติคือ 5% ถึง 15% ก๊าซธรรมชาติในภาชนะและท่อส่งก๊าซรั่วออกสู่ชั้นบรรยากาศ เมื่อความเข้มข้นถึงขีดจำกัดการระเบิด มันจะลุกไหม้หรือระเบิดเมื่อเจอแหล่งกำเนิดไฟ เมื่อความเข้มข้นของก๊าซธรรมชาติต่ำกว่าขีดจำกัดล่าง จะไม่เกิดการระเบิดหรือเผาไหม้เมื่อพบกับแหล่งกำเนิดไฟ เมื่อความเข้มข้นของก๊าซธรรมชาติสูง เมื่อถึงขีดจำกัดบนจะไม่ระเบิดเมื่อเจอแหล่งกำเนิดไฟแต่สามารถเผาไหม้ได้

(2) การแพร่กระจายง่าย ก๊าซธรรมชาติมีความผันผวนและมีความหนาแน่นน้อยกว่าอากาศ ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะอยู่ในที่ต่ำหลังจากการรั่วไหล และมีการแพร่กระจายที่รุนแรง

(3) ความเป็นพิษ ก๊าซธรรมชาติเป็นส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และไม่เป็นพิษ แต่การสัมผัสเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดกลุ่มอาการประสาทอ่อนได้ มีเทนเป็นก๊าซ "ที่ทำให้หายใจไม่ออกเพศเดียว" เมื่อความเข้มข้นสูงเกินไป ปริมาณออกซิเจนในอากาศจะลดลงอย่างมาก ส่งผลให้หายใจไม่ออก เมื่อมีเทนในอากาศสูงถึง 25% ถึง 30% อาจทำให้เกิดอาการปวดศีรษะ เวียนศีรษะ เหนื่อยล้า ไม่มีสมาธิ ฯลฯ

(4) การขยายตัวทางความร้อน ปริมาตรก๊าซธรรมชาติจะขยายตัวตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น เมื่อท่อสัมผัสกับแสงแดดหรือใกล้กับแหล่งความร้อนที่มีอุณหภูมิสูง ก๊าซธรรมชาติจะขยายตัวเนื่องจากความร้อนและการขยายตัว ส่งผลให้แรงดันภายในท่อเพิ่มขึ้นและขยายตัว ส่งผลให้ภาชนะเสียหายและก๊าซธรรมชาติรั่วไหล .

(5) อุณหภูมิต่ำและความเย็นยิ่งยวดของ LNG อุณหภูมิการจัดเก็บของ LNG คือ -162 ℃ หลังจากเกิดการรั่วไหล ไอพ่นหรือไอเย็นจะทำให้วัสดุบางชนิดที่สัมผัสกับมันเปราะ เปราะบาง หรือเกิดการหดตัวด้วยความเย็น ส่งผลให้ท่อ รอยเชื่อม และข้อต่อท่อเสียหายและเกิดการรั่วซึม ของเหลวหรือก๊าซที่เย็นเกินไปจะทำให้เกิดแผลไหม้ที่อุณหภูมิต่ำ ความเย็นกัด และอันตรายอื่นๆ ต่อร่างกายมนุษย์