1. Aperçu

En tant qu'énergie propre et à faible émission de carbone, le gaz naturel liquéfié (GNL) présente la double caractéristique d'être respectueux de l'environnement et économique. Le GNL est devenu la principale source de gaz, ou une source de transition, pour les villes qui ne peuvent pas encore être alimentées par le gaz naturel par canalisation. Il constitue également une source de gaz complémentaire ou permettant d'atténuer les pics de consommation pour de nombreuses villes utilisant le gaz naturel par canalisation. Une station de gazéification de GNL est une installation satellite dédiée à la réception, au stockage et à la distribution du GNL. Elle sert également de point de transit intermédiaire pour le transfert du GNL des producteurs aux utilisateurs, que ce soit par les villes ou les entreprises gazières. Grâce à sa rapidité de construction et à sa capacité à répondre rapidement aux besoins du marché du gaz, stations de gazéification de GNL Dans de nombreuses petites et moyennes villes de la côte sud-est de mon pays, caractérisées par des économies développées et des pénuries d'énergie, des installations d'approvisionnement en gaz ont été progressivement construites, servant soit de solutions permanentes, soit de solutions transitoires en attendant l'arrivée du gaz naturel par gazoduc. Installation d'approvisionnement en gaz.

Le périmètre de conception des procédés d'une station de gazéification de GNL comprend le déchargement du GNL, la pressurisation du stockage, le chauffage par gazéification, le traitement des gaz d'échappement, le rejet de sécurité, régulation et dosage de la pression, l'odorisation, etc. La chaîne de déchargement du GNL, c'est-à-dire, gaz naturel liquéfié Le GNL est stocké dans des conteneurs-citernes, transporté par camions-citernes jusqu'à la station de gazéification, puis mis sous pression par le surpresseur de déchargement sur la plateforme de déchargement. La différence de pression permet ensuite d'acheminer le GNL vers le réservoir de stockage à basse température. Le déchargement du GNL étant une opération continue sur une période donnée, impliquant conducteurs, passagers, personnel de la station, etc., et ayant un impact direct sur la sécurité d'exploitation de la station de gazéification, la sécurité du point de déchargement des camions-citernes doit être une priorité absolue pour les ingénieurs dès la conception.

2. Analyse des risques liés au GNL

2.1 Propriétés physiques et chimiques du GNL

La température de stockage du GNL se situe généralement entre 166 °C et 157 °C, et sa densité entre 430 kg/m³ et 470 kg/m³. Le GNL étant un hydrocarbure léger cryogénique liquide, la vapeur d'eau présente dans l'air se condense en cas de fuite ou de débordement, formant des nuages ​​de vapeur blanche. Lors du stockage et du transport du GNL, des gaz d'évaporation (BOG) sont générés suite aux pertes de chaleur. Leur composition dépend de celle du liquide. Généralement, ces gaz contiennent 20 % d'azote, 80 % de méthane et des traces d'éthane. La teneur en azote peut atteindre 20 fois celle du GNL liquide.

Le GNL présente des caractéristiques inflammables et explosives. À une température relativement basse de 162 °C, son taux de combustion est de 6 à 13 % en volume. La température d'inflammation du GNL varie en fonction de sa composition ; une augmentation de la teneur en hydrocarbures lourds favorise l'inflammation. À pression atmosphérique, la température d'inflammation du méthane pur est de 650 °C.

Dans des conditions normales de température et de pression, le GNL se gazéifie et devient du gaz naturel. Ce dernier est un mélange multicomposant, principalement composé d'alcanes, et contient également de faibles quantités de dioxyde de carbone, d'azote et de vapeur d'eau, ainsi que des traces d'hélium, d'argon et d'autres gaz rares. Selon la classification des risques d'incendie du « Code de conception des installations de protection contre l'incendie des installations pétrolières et gazières », le niveau de risque d'incendie du gaz naturel est de classe A ou B.

2.2 Dangers du GNL

Lors du déchargement d'un méthanier, en cas d'accident, du GNL s'échappe et se diffuse dans un environnement à température et pression normales, se transformant ainsi en gaz. Par conséquent, les risques liés au gaz naturel et au GNL doivent être pris en compte dès la conception.

(1) Inflammable et explosif. Le gaz naturel est un gaz inflammable et explosif. En cas de fuite dans l'air, il peut former un mélange explosif et s'enflammer dès que la température atteint 550 °C. Sous l'effet de la chaleur, la pression interne du conteneur augmente, ce qui présente un risque de fissuration et d'explosion. La limite d'explosivité du gaz naturel se situe entre 5 % et 15 %. Lorsque du gaz naturel contenu dans un conteneur ou une canalisation s'échappe dans l'atmosphère et que sa concentration atteint la limite d'explosivité, il s'enflamme ou explose au contact d'une source d'incendie. En dessous de cette limite, il ne s'enflamme ni n'explose au contact d'une source d'incendie. À une concentration supérieure à la limite d'explosivité, il ne s'enflamme pas, mais peut brûler au contact d'une source d'incendie.

(2) Diffusion facile. Le gaz naturel est volatil et moins dense que l'air, il n'est donc pas facile de le maintenir dans les endroits bas après une fuite, et il a une forte diffusivité.

(3) Toxicité. Le gaz naturel est un mélange d'hydrocarbures incolore, inodore et non toxique, mais une exposition prolongée peut provoquer un syndrome neurasthénique. Le méthane est un gaz asphyxiant pour les personnes de sexe masculin ou féminin. À forte concentration, la teneur en oxygène de l'air peut être considérablement réduite, entraînant une asphyxie. Lorsque la concentration de méthane dans l'air atteint 25 à 30 %, il peut provoquer des maux de tête, des vertiges, de la fatigue, des difficultés de concentration, etc.

(4) Dilatation thermique. Le volume du gaz naturel augmente avec la température. Lorsque la canalisation est exposée au soleil ou à proximité d'une source de chaleur intense, le gaz naturel se dilate sous l'effet de la chaleur, ce qui entraîne une augmentation de la pression interne et, par conséquent, une dilatation de la canalisation. Il en résulte des dommages à la canalisation et des fuites de gaz naturel.

(5) Basse température et surfusion du GNL. La température de stockage du GNL est de -162 °C. En cas de fuite, le jet ou le nuage de vapeur froide peut fragiliser certains matériaux au contact, voire provoquer un retrait dû au froid, endommageant ainsi les canalisations, les soudures et les raccords, et entraînant des fuites. Le liquide ou le gaz surfondu peut causer des brûlures, des gelures et d'autres dangers pour la santé.

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