1. Descripción general

Como energía limpia y con bajas emisiones de carbono, el gas natural licuado (GNL, por sus siglas en inglés) posee las características duales de protección ambiental y buena economía. El GNL se ha convertido en la principal fuente de gas o fuente de gas de transición para las ciudades que actualmente no pueden utilizar gas natural por gasoducto para el suministro de gas, y también es la fuente de gas suplementaria o fuente de gas para la reducción de picos de demanda para muchas ciudades que utilizan gas natural por gasoducto para el suministro de gas. La estación de gasificación de GNL es una estación satélite para la recepción, almacenamiento y distribución de GNL, y también es un lugar de ajuste intermedio para que las ciudades o las compañías de gas transfieran GNL de los productores a los usuarios. Con las ventajas de un corto período de construcción y la capacidad de satisfacer rápidamente las necesidades del mercado del gas, estaciones de gasificación de GNL Se han ido construyendo gradualmente en muchas ciudades pequeñas y medianas de la costa sureste de mi país con economías desarrolladas y escasez de energía, convirtiéndose en instalaciones permanentes de suministro de gas o en instalaciones de transición antes de la llegada del gas natural por gasoducto. Instalación de suministro de gas.

El alcance del diseño del proceso de la estación de gasificación de GNL incluye la descarga de GNL, la presurización del almacenamiento, el calentamiento de la gasificación, el tratamiento de BOG, la descarga de seguridad, regulación y medición de la presión, odorización, etc. El enlace de descarga de GNL, es decir, gas natural licuado El GNL se almacena en contenedores cisterna, se transporta a la planta de gasificación mediante camiones cisterna y se presuriza en la plataforma de descarga. La diferencia de presión permite que el GNL se envíe al tanque de almacenamiento de GNL a baja temperatura. Dado que la descarga de GNL se realiza de forma continua durante un período determinado e involucra a conductores, pasajeros, personal de gestión de la planta, etc., lo cual está estrechamente relacionado con la operación segura de la planta de gasificación, la consideración de la seguridad del punto de descarga de los camiones cisterna de GNL en el diseño debería ser una prioridad para la mayoría de los ingenieros de diseño.

2. Análisis de riesgos del GNL

2.1 Propiedades físicas y químicas del GNL

La temperatura de almacenamiento del GNL suele estar entre 166 °C y 157 °C, y la densidad entre 430 kg/m³ y 470 kg/m³. Dado que el GNL es un hidrocarburo ligero criogénico líquido, el vapor de agua en el aire se liberará en los lugares donde ocurran fugas o desbordamientos. Se condensa para producir nubes de vapor blanco. En el proceso de almacenamiento y transferencia de GNL, se generará gas de evaporación (BOG) después de la fuga de calor. Su composición depende de la composición del líquido. Generalmente, el gas de evaporación contiene 20 % de nitrógeno, 80 % de metano y una cantidad traza de etano. El contenido de nitrógeno puede alcanzar 20 veces el contenido de nitrógeno en el GNL líquido.

El GNL presenta características inflamables y explosivas. A bajas temperaturas (162 °C), su rango de combustión es del 6 % al 13 % en volumen. La temperatura de ignición del GNL varía según su composición, y el aumento del contenido de hidrocarburos pesados ​​provoca la ignición. A menor temperatura, y bajo presión atmosférica, la temperatura de ignición del metano puro es de 650 °C.

En condiciones normales de temperatura y presión, el GNL se gasifica y se convierte en gas natural. El gas natural es una mezcla multicomponente, cuyo componente principal es el alcano, y contiene pequeñas cantidades de dióxido de carbono, nitrógeno y vapor de agua, así como trazas de helio, argón y otros gases nobles. Según la clasificación de riesgo de incendio del Código para la Protección contra Incendios en el Diseño de Ingeniería de Petróleo y Gas Natural, el gas natural presenta un nivel de riesgo de incendio de clase A y B.

2.2 Peligros del GNL

Durante la descarga de un buque metanero, en caso de accidente, el GNL se fuga y se dispersa en un entorno con temperatura y presión normales, convirtiéndose así en gas. Por lo tanto, es fundamental considerar los riesgos asociados al gas natural y al GNL en el diseño de ingeniería.

(1) Inflamable y explosivo. El gas natural es un gas inflamable y explosivo, y puede formar una mezcla explosiva cuando se fuga al aire, y arderá siempre que la temperatura alcance los 550 °C. En caso de calor elevado, la presión interna del contenedor aumentará, y existe peligro de agrietamiento y explosión. El límite de explosión del gas natural es del 5% al ​​15%. El gas natural en el contenedor y la tubería se fuga a la atmósfera. Cuando su concentración alcanza el límite de explosión, arderá o explotará al encontrar una fuente de fuego. Cuando la concentración de gas natural es inferior al límite inferior, no explota ni arde al encontrar una fuente de fuego. Cuando la concentración de gas natural es alta Cuando se alcanza el límite superior, no explotará al encontrar una fuente de fuego, pero puede arder.

(2) Fácil difusión. El gas natural es volátil y menos denso que el aire, por lo que no es fácil que permanezca en lugares bajos después de una fuga, y tiene una fuerte difusividad.

(3) Toxicidad. El gas natural es una mezcla de hidrocarburos incolora, inodora y no tóxica, pero la exposición prolongada puede causar síndrome neurasténico. El metano es un gas asfixiante que afecta principalmente a ciertas personas. Cuando su concentración es demasiado alta, el oxígeno en el aire puede disminuir significativamente, provocando sofocación. Cuando el metano en el aire alcanza entre el 25 % y el 30 %, puede causar dolor de cabeza, mareos, fatiga, dificultad para concentrarse, etc.

(4) Expansión térmica. El volumen del gas natural se expande con el aumento de la temperatura. Cuando la tubería se expone a la luz solar o se encuentra cerca de una fuente de calor de alta temperatura, el gas natural se expande debido al calor y la expansión, lo que provoca un aumento de la presión interna de la tubería y una mayor expansión, dañando el contenedor y causando fugas de gas natural.

(5) Baja temperatura y superenfriamiento del GNL. La temperatura de almacenamiento del GNL es de -162 °C. Tras una fuga, el chorro o la nube de vapor frío puede provocar que algunos materiales en contacto con él se vuelvan quebradizos, frágiles o se contraigan por el frío, dañando tuberías, soldaduras y accesorios, y causando fugas. El líquido o gas superenfriado puede provocar quemaduras por baja temperatura, congelación y otros riesgos para la salud.

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