液化天然气装卸泄漏扩散模拟研究*
2021-06-19程龙军胡晓昕
程龙军,胡晓昕
(1.中国石化青岛安全工程研究院,山东青岛 266104 2.中石化宁波工程有限公司,浙江宁波 315103)
0 前言
近年来,中国天然气需求量持续攀升,根据海关总署数据,我国2018年液化天然气(LNG)进口量为5 373×10t,占2018年天然气进口总量的59.5%,LNG进口量排名世界第2。LNG运输方法一般有船舶外运、气化后管线外输和槽车运输,在500~800 km经济运输半径范围内,采用汽车罐车运输LNG是比较理想的方式。LNG是在压力0.1 MPa、温度-162℃条件下液化的天然气,LNG的固有性质决定了其具有低温、分层翻滚、快速相变、火灾爆炸等危害特性,装卸过程中一旦出现泄漏将会造成严重事故。2018年11月16日中石油川港中汇能源LNG重庆北站加气站内,装卸过程阀门松动导致18 t LNG液体泄漏。
目前国内LNG装卸采用万向旋转接卸臂+法兰盘接头进行LNG槽车装卸作业,法兰盘接头具有以下缺点:①法兰连接操作复杂,安装时间较长;②每次连接法兰需使用新的垫片,装卸过程中易出现漏液;③拆卸法兰时需要等待解冻,破冰锤敲击解冻存在安全隐患;④氮气吹扫后,鹤管内甲烷含量未知,拆卸法兰存在安全隐患。
针对目前LNG法兰装卸的工况,可能出现泄漏的位置为法兰盘接头和万向旋转接头,如图1标黄所示。

图1 LNG槽车接卸连接示意
法兰盘接头可能出现全脱泄漏和部分破裂泄漏两种事故工况,万向旋转接头容易出现密封圈失效泄漏事故工况。笔者针对LNG装卸万向旋转接头密封失效泄漏流场进行模拟计算,得到LNG装卸的泄漏速率;根据泄漏速率,针对某LNG接收站采用DNV-GL PHAST事故后果模拟软件计算并分析了法兰盘接头全脱、部分破裂及万向旋转接头密封意外失效工况下,LNG泄漏扩散情况。……
