Stofeigenschappen van LNG
Stofeigenschappen kunnen ongewenste reacties en corrosie mogelijk maken, die op hun beurt leiden tot een ongewenste vrijzetting.
Oorzaak: De inherente gevaarlijke eigenschappen van stoffen en de fysische condities waarin ze aanwezig zijn in de installatie. Daarnaast spelen reacties een rol bij allerlei fenomenen die een ongewenste vrijzetting kunnen veroorzaken.
Gevolg: De stofeigenschappen zelf zijn bepalend voor de aard en de omvang van de schade aan mens en milieu die kan optreden wanneer ze worden vrijgezet: brand, explosie, intoxicatie, chemische brandwonden of schade aan het milieu.
Een thermische ontbinding, een polymerisatie-reactie of een interne explosie kunnen leiden tot hoge drukken en temperaturen.
De eigenschappen van de stoffen zijn verder bepalend voor de degraderende fenomenen die de omhullingen kunnen bedreigen, zoals allerlei vormen van corrosie en erosie.
In onderstaande paragrafen worden eerst de fysische kenmerken en gevareneigenschappen van aardgas toegelicht. Vervolgens wordt verder ingegaan op de specifieke gevaren van LNG.
Aardgas/methaan
Aardgas is een fossiele brandstof die hoofdzakelijk bestaat uit methaan met kleine fracties van andere koolwaterstoffen (zoals ethaan en propaan), koolstofdioxide en stikstof. Het is een kleurloos en reukloos gas dat onder atmosferische omstandigheden lichter is dan lucht. Het gas is brandbaar binnen welbepaalde concentratiegrenzen in lucht (4,4–16,5 vol%).
Aardgas is niet toxisch en niet corrosief, maar kan bij vrijzetting in gesloten ruimten verstikkend werken door verdringing van de aanwezige lucht. Omwille van de lage dichtheid van het gas kan het onder atmosferische omstandigheden niet in grote hoeveelheden worden opgeslagen of worden getransporteerd. De opslag en het transport van aardgas gebeurt daarom hoofdzakelijk als gas onder hoge druk of in vloeibare toestand. De belangrijkste fysicochemische kenmerken en gevaareigenschappen van LNG zijn te raadplegen in een MSDS-fiche.
Tabel 8: Fysicochemische eigenschappen van LNG (Wolbers, 2015)
Liquefied Natural Gas (LNG) is de benaming voor aardgas dat bij zeer lage temperatuur vloeibaar is. De temperatuur moet tenminste lager zijn dan de kritische temperatuur om een vloeibare fase te kunnen bekomen (-82 °C voor methaan). Typisch wordt LNG opgeslagen bij nagenoeg atmosferische druk of op een beperkte overdruk bij temperaturen van -162 °C (atmosferisch) tot -122 °C (10 barg). Het vloeibare gas bestaat hoofdzakelijk uit methaan (90 gew-%) en ethaan (10 gew-%) omdat andere componenten zoals waterdamp, koolstofdioxide en zwaardere koolwaterstoffen reeds bij de vloeibaarmaking van aardgas werden verwijderd.
Bij een accidentele vrijzetting van LNG op nagenoeg atmosferische druk zal het LNG door contact met de warme ondergrond hevig verdampen. De koude dampen die worden gevormd zijn in principe kleurloos, maar zijn waarneembaar door condensatie van de in de lucht aanwezige waterdamp (mist). De koude dampen zijn initieel zwaarder dan lucht en verspreiden zich aanvankelijk dicht bij de grond. Door opmenging met de omgevingslucht zullen de koude LNG-dampen geleidelijk opwarmen en zich neutraal gaan gedragen bij temperaturen vanaf ca. -110 °C (88) om tenslotte bij normale omstandigheden van druk en temperatuur lichter dan lucht te worden.
Bij een vrijzetting van LNG op een hogere druk en temperatuur zal het LNG rechtstreeks onder de vorm van damp/vloeistofnevel in de omgeving worden vrijgezet. Ontsteking van het vrijgezette product geeft onder de gegeven omstandigheden aanleiding tot het optreden van een fakkelbrand[42].
Direct contact met vloeibaar aardgas kan aanleiding geven tot ernstige vrieswonden. Bij contact van LNG met koolstofstaal zal het staal verbrossen (door de lage temperatuur) en kan een stalen constructie gaan scheuren. Roestvaststaal behoudt wel zijn ductiliteit bij lage temperaturen en is daardoor beter bestand tegen het contact met cryogene vloeistoffen (M-Tech, 2017).