CN104896309B - 用于抑制液化天然气蒸发扩散的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于抑制液化天然气蒸发扩散的装置及其方法，其包括用于收集泄漏的液化天然气的池体，所述池体内铺设有若干个轻质绝热材料单元，所述轻质绝热材料形状为块状，并且其是由轻质绝热材料裁剪而成的，所述轻质绝热材料为泡沫玻璃、玻璃棉、珍珠岩或玻璃纤维中的一种或几种的组合。由于轻质绝热材料密度一般小于液化天然气密度的1/3，且为不易燃材料，当液化天然气泄漏至池体内时，其可快速漂浮在液化天然气表面，从而阻隔液化天然气与大气的接触，抑制液化天然气的扩散。

Description

用于抑制液化天然气蒸发扩散的装置及其方法

技术领域

本发明属于液化天然气安全技术领域，具体涉及一种用于抑制液化天然气蒸发扩散的装置及其方法。

背景技术

近年来我国LNG产业发展非常迅速，多座LNG液化工厂、LNG接收站、LNG加气站等站场已经投入使用或正在建设。由于LNG温度极低(-162℃)，气液膨胀比大，极易挥发与空气形成爆炸性混合物；而且LNG泄漏对人体可能会产生以下危害：局部冻伤，如低温冻伤、霜冻伤；一般冻伤，如体温过低、肺部冻伤；窒息；如果蒸气云被点燃，还存在热辐射的危险。LNG泄漏后会首先在地面形成液池，因此，对泄漏后LNG的蒸发扩散进行抑制，降低蒸发速率可以阻止LNG的进一步扩散，避免造成人身伤害和形成LNG火灾。

目前工业上在LNG泄漏后一般采用高倍数泡沫、水幕等方法降低蒸发速率，抑制其向周边扩散，避免蒸气云大面积扩散后产生火灾爆炸等更严重的次生灾害。高倍数泡沫是美国联邦法规NFPA 59A推荐应用的一种抑制LNG蒸气云扩散和控制LNG火灾的方法，但在实际应用过程中，高倍数泡沫的有效性严重依赖于高倍数泡沫的应用强度、泡沫发生器的位置和液池的设计，NFPA 11建议高倍数泡沫在LNG行业的应用时一些参数应在可控的环境中通过实验来确定，另外，高倍数泡沫投资较大，需要进行维护，这些使得高倍数泡沫的应用受到了一定的限制；水幕系统因耗水量大，且其作用只能阻止LNG的进一步扩散不能降低蒸发率等只能应用在特定的场合，有着较大的应用局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于抑制液化天然气蒸发扩散的装置及其方法，其是将轻质绝热材料应用于LNG加气站、LNG接收站、LNG液化工厂、LNG调峰站等场所，可以有效抑制LNG的蒸发扩散降低蒸发率，减少因LNG泄漏造成的大面积扩散。

本发明的任务之一是提供一种用于抑制液化天然气蒸发扩散的装置，其技术解决方案包括：

一种用于抑制液化天然气蒸发扩散的装置，其包括用于收集泄漏的液化天然气的池体，所述池体为方形，所述池体内铺设有若干个轻质绝热材料单元，每个轻质绝热材料单元的形状为块状，并且其是由轻质绝热材料裁剪而成；所述轻质绝热材料为泡沫玻璃、玻璃棉、珍珠岩或玻璃纤维中的一种或几种的组合。

由于上述每种轻质绝热材料的密度均小于液化天然气的密度，因此，当液化天然气发生泄漏至池体内时，轻质绝热材料会漂浮在液化天然气表面，相当于形成一层障碍物，隔离了液化天然气与大气的接触，从而起到抑制液化天然气扩散的作用。

作为本发明的一个优选方案，上述轻质绝热材料单元的长度为2-10cm，宽度为5-20cm，高度为1-5cm。

上述如轻质绝热材料可为长方体，如其体积大小可选定为长宽高分别为5×5×5cm³、5×10×5cm³或5×20×5cm³等规格。

作为本发明的另一个优选方案，所述轻质绝热材料为泡沫玻璃和玻璃纤维的组合。

进一步的，所述轻质绝热材料单元从下到上叠加铺设有两层，每层的轻质绝热材料单元均为长方体。

铺设有两层轻质绝热材料单元的池体，可更好的抑制液化天然气的扩散，降低蒸发率。

本发明的任务之二是提供上述用于抑制液化天然气蒸发扩散的装置的使用方法，其包括以下步骤：

步骤一、首先选定轻质绝热材料，并将其裁剪为块状的轻质绝热材料单元；

步骤二、将轻质绝热材料单元铺设在池体的底部；

步骤三、当液化天然气泄漏到池体中时，轻质绝热材料单元自动漂浮到液化天然气表面，从而形成一层漂浮的阻碍物隔离了液化天然气表面。

本发明所带来的有益技术效果：

本发明提出了一种用于抑制液化天然气蒸发扩散的装置，与现有技术不同之处为，本发明在池体内铺设轻质绝热材料单元，由于轻质绝热材料单元密度一般小于液化天然气密度的1/3，且为不易燃材料，当液化天然气泄漏至方形池体内时，其可快速漂浮在液化天然气表面，从而阻隔液化天然气与大气的接触，抑制液化天然气的扩散。

在上述轻质绝热材料单元中，选用泡沫玻璃和玻璃纤维的组合其抑制效果最佳，并且，泡沫玻璃位于底层，其与液化天然气直接接触，玻璃纤维叠放在泡沫玻璃的上面。

本发明轻质绝热材料单元是由轻质绝热材料裁剪而成的，其形状可为规则的或不规则的块状，如长宽高分别为5×5×5cm³、5×10×5cm³或5×20×5cm³等组合，将拼接好的轻质绝热材料铺设在方形池体底部，可更好的抑制液化天然气扩散，降低液化天然气的蒸发率。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步清楚、完整的说明：

图1为本发明装置的结构示意图，其中铺设了一层若干个轻质绝热材料单元；

图2为本发明装置的结构示意图，其中铺设了两层若干个轻质绝热材料单元；

图中，1、池体，2、液化天然气，31、第一层轻质绝热材料单元，32、第二层轻质绝热材料单元。

具体实施方式

本发明公开了一种抑制液化天然气蒸发扩散的装置及其方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做进一步清楚、完整的说明。

本发明所选用的轻质绝热材料泡沫玻璃、玻璃棉、珍珠岩或玻璃纤维选用的是现有技术中已有的，均可通过商业渠道购买得到。

本发明装置可适用于LNG加气站、LNG接收站、LNG液化工厂、LNG调峰站等场所的蒸发扩散抑制，其具体包括池体1和铺设在池体底部的若干个轻质绝热材料单元，池体1根据实际需求可建成方形，LNG液化天然气泄漏后进入池体1内，如图1所示，液化天然气2泄漏后进入池体1内，由于轻质绝热材料的密度小于液化天然气2的密度，因此，当液化天然气进入池体时，轻质绝热材料会随之漂浮，漂浮在液化天然气的表面，将液化天然气与大气隔离，从而抑制其扩散。

作为一个优选，如图2所示，若干个轻质绝热材料单元可铺设两层，即底层为第一层轻质绝热材料单元31，上面一层为第二层轻质绝热材料单元32。

实施例1：

池体为方形，该池体的长、宽、高分别为10m、6m、1.2m，选用泡沫玻璃作为轻质绝热材料，首先将泡沫玻璃裁剪为5×5×5cm³的长方体轻质绝热材料单元，并将其拼接铺设在池体底部；或者，为防止操作人员进入池体中进行维修作业踩坏绝热材料，可将其包装于聚乙烯包装袋，铺设在池体底部。当液化天然气泄漏至池体中时，平铺于池体底部的泡沫玻璃由于其密度比液化天然气小，泡沫玻璃会自动漂浮到液化天然气的表面，形成覆盖层，阻挡了外界热量的输入，降低液化天然气蒸发速率。

在实验过程中，经下风向液池边缘的甲烷浓度测量仪测量，铺设泡沫玻璃后的甲烷浓度降低了65％。

实施例2：

池体为方形，该池体的长、宽、高分别为4m、4m、1.2m，选用玻璃棉作为轻质绝热材料，首先将玻璃棉裁剪为5×10×5cm³的长方体轻质绝热材料单元，并将其拼接铺设在池体底部；或者，为防止操作人员进入池体中进行维修作业踩坏绝热材料，可将其包装于聚乙烯包装袋，铺设在池体底部。当液化天然气泄漏至池体中时，平铺于池体底部的玻璃棉由于其密度比液化天然气小，玻璃棉会自动漂浮到液化天然气的表面，形成覆盖层，阻挡了外界热量的输入，降低液化天然气蒸发速率。

在实验过程中，经下风向液池边缘的甲烷浓度测量仪测量，铺设泡沫玻璃后的甲烷浓度降低了60％。

实施例3：

池体为方形，该池体长、宽、高分别为10m、6m、1.2m，选用泡沫玻璃和玻璃纤维作为轻质绝热材料，首先将泡沫玻璃裁剪为5×5×5cm³的长方体轻质绝热材料单元，并将玻璃纤维均匀铺设在池体底部，泡沫玻璃叠放在玻璃纤维的上面。当液化天然气泄漏至池体中时，平铺于池体底部的玻璃棉由于其密度比液化天然气小，玻璃棉会自动漂浮到液化天然气的表面，形成覆盖层，阻挡了外界热量的输入，降低液化天然气蒸发速率。

在实验过程中，经下风向液池边缘的甲烷浓度测量仪测量，铺设泡沫玻璃后的甲烷浓度降低了70％。

实施例4：

池体为方形，该池体的长、宽、高分别为10m、6m、1.2m，选用泡沫玻璃和珍珠岩作为轻质绝热材料，首先将泡沫玻璃和珍珠岩分别裁剪为5×5×5cm³的长方体轻质绝热材料单元，并将其铺设在池体底部。或者，为防止操作人员进入池体中进行维修作业踩坏绝热材料，可将其分别包装于聚乙烯包装袋，铺设在池体底部。将泡沫玻璃放在底层，珍珠岩叠放在泡沫玻璃的上面，当液化天然气泄漏至池体中时，平铺于池体底部的泡沫玻璃和珍珠岩由于其密度比液化天然气小，会自动漂浮到液化天然气的表面，形成覆盖层，阻挡了外界热量的输入，降低液化天然气蒸发速率。

在实验过程中，经下风向液池边缘的甲烷浓度测量仪测量，铺设泡沫玻璃后的甲烷浓度降低了50％。

经检测，实施例3对天然气的蒸发速率抑制效果优于实施例1、实施例2和实施例4对天然气的蒸发速率抑制效果。

Claims (2)

1.一种用于抑制液化天然气蒸发扩散的装置，其包括用于收集泄漏的液化天然气的池体，所述池体为方形，其特征在于：所述池体内铺设有若干个轻质绝热材料单元，每个轻质绝热材料单元的形状为块状，并且其是由轻质绝热材料裁剪而成，所述轻质绝热材料为泡沫玻璃和玻璃纤维的组合；所述轻质绝热材料单元的长度为2-10cm，宽度为5-20cm，高度为1-5cm；所述轻质绝热材料单元从下到上叠加铺设有两层，每层的轻质绝热材料单元均为长方体。

2.根据权利要求1所述的用于抑制液化天然气蒸发扩散的装置的使用方法，其特征在于，其包括：

步骤一、首先选定轻质绝热材料，并将其裁剪为块状的轻质绝热材料单元；

步骤二、将轻质绝热材料单元铺设在池体的底部；

步骤三、当液化天然气泄漏到池体中时，轻质绝热材料单元自动漂浮到液化天然气表面，从而形成一层漂浮的阻碍物隔离了液化天然气表面。