液化天然氣(lng)生產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝運(yùn) 2

1、SafetyDesign0fLNGVapizingStationZHUChangwei‘MAGuo—guang~LIGang~(1SouthwestPetroleumUnivenity，Chengdu610500，China；2CNOOCGasPipeliningc0，Ltd，Haikou570105，China)關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：液化天然氣；氣化站；儲(chǔ)罐；安全Keywds：LNG；vaponzlngstatlpn；stagetank；s

2、afetyAbstract：Thehazard0fLNGthecurrentdevelopmentstatusofLNGvapizingstationinChi—naareintroducedbrieflyThesafetydesignofLNGvapizingstationisdiscussedinaspects0fdesignstards，generalarrangement，impoundingarea，stagetanks，va

3、ponzer，LNGtransmissionpipeline，firecontrols00n1概述概述11LNG的危險(xiǎn)性的危險(xiǎn)性①低溫的危險(xiǎn)性：LNG的儲(chǔ)存和操作都存低溫下進(jìn)行，一旦發(fā)生泄漏，會(huì)使相關(guān)沒備脆性斷裂和遇冷收縮，從而破壞設(shè)備，引發(fā)事故。并且，低溫LNG能凍傷操作人員。②火災(zāi)危險(xiǎn)性：天然氣與空氣混合能形成爆炸性混合氣體，爆炸極限(體積分?jǐn)?shù))為5％～15％。如果存在火源，極易著火燃燒，甚至爆炸。③對(duì)人體的危害：雖然LNG蒸氣無(wú)毒

4、，但是如果吸進(jìn)純的LNG蒸氣，人會(huì)迅速失去知覺，幾分鐘后死亡；當(dāng)大氣中氧的含量逐漸減少時(shí)，工作人員可能警覺不到而慢慢地窒息。12我國(guó)我國(guó)LNG氣化站的發(fā)展現(xiàn)狀氣化站的發(fā)展現(xiàn)狀2001年，中原油田建成了我國(guó)第一座生產(chǎn)型的LNG裝置，淄博LNG氣化站同時(shí)建成投產(chǎn)，揭開了中國(guó)LNG供氣的序幕。目前國(guó)內(nèi)已建成使用的LNG氣化站逾30座。隨著新疆廣匯LNG廠于2004年投產(chǎn)，以及廣東沿海LNG接收終端的建成投產(chǎn)，LNG供應(yīng)在我國(guó)將形成南、中、西的

5、供應(yīng)格局。加之LNG氣化工程的關(guān)鍵設(shè)備如低溫儲(chǔ)罐、氣化器、低溫閥門及運(yùn)輸設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，可以預(yù)見，在未來(lái)5年我國(guó)將會(huì)迎來(lái)LNG氣化站建設(shè)的高峰。2LNG氣化站的安全設(shè)計(jì)氣化站的安全設(shè)計(jì)21設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)日可參考的國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)主要有美國(guó)的NF—PA59A《液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)》、NFPA57《LNG汽車燃料系統(tǒng)》等；國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有：GB500282006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》；GB501832004《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火

6、規(guī)范》，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等。22總平面布置總平面布置LNG氣化站總平面布置設(shè)計(jì)要合理地確定站內(nèi)各作業(yè)區(qū)和設(shè)備的位置，以確保氣化站有一個(gè)安全的環(huán)境。對(duì)于LNG的溢出，總希望能夠預(yù)測(cè)LNG蒸氣量與溢出距離和溢出時(shí)間的函數(shù)關(guān)系，這樣可以通過溢出的流量和時(shí)間來(lái)預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的區(qū)域。NFPA59A已經(jīng)對(duì)氣化站邊界線以外的人身和財(cái)產(chǎn)的影響做了明確的安全要求，這些要求限制了在邊界線的熱輻射量。現(xiàn)在各種計(jì)算機(jī)軟件能夠模擬CNG儲(chǔ)存設(shè)施周圍的火災(zāi)輻

7、射和氣體擴(kuò)散濃度，例如LNGFIRE(LNG燃燒的熱輻射模型)和DE—GAIS(氣體擴(kuò)散濃度程序)。23圍堰區(qū)圍堰區(qū)圍堰區(qū)是指用混凝土、金屬等耐低溫材料在LNG儲(chǔ)罐周圍建造的堤防、防護(hù)墻或排液系統(tǒng)所圍成的區(qū)域。LNG儲(chǔ)罐周圍必須沒置圍堰區(qū)，以將儲(chǔ)罐發(fā)生事故時(shí)對(duì)周圍設(shè)施造成的危險(xiǎn)降低到最小程度。Tab1Staticevapationrateofverticalhizontal液氮靜態(tài)蒸發(fā)率上限絕熱形式容積固定罐移動(dòng)罐罐式集裝箱高真空500

8、150多層絕熱100O095O1500.240500.350真空粉末1000.2500.2400.3802.5氣化器氣化器LNG氣化器按其熱源的不同，可分為加熱氣化器、環(huán)境氣化器和工藝氣化器，其安全設(shè)計(jì)主要考慮以下因素：(1)除非導(dǎo)熱介質(zhì)不可燃，否則氣化器及其熱源與其他任何火源之間的水平凈距至少為15m，整體加熱氣化器到圍墻的水平凈距至少為30M。(2)氣化器到LNG、可燃制冷劑或可燃?xì)怏w儲(chǔ)罐的水平凈距至少為15m，到控制大樓、辦公室、

9、車間等有人的重要建筑物的水平凈距至少為15m。(3)站內(nèi)布置多臺(tái)加熱氣化器時(shí)，各氣化器之間的水平凈距至少為15m。(4)安裝在距LNG儲(chǔ)罐15m之內(nèi)的任何環(huán)境氣化器或加熱氣化器，均應(yīng)在液體管道上設(shè)置自動(dòng)切斷閥，此閥應(yīng)設(shè)置在距離氣化器至少3m處。(5)每臺(tái)氣化器應(yīng)提供一種距氣化器至少15M的切斷熱源的方式。(6)為防止泄漏的LNG進(jìn)入備用氣化器，可安裝2個(gè)進(jìn)口閥門，并采取安全措施排空積存在兩個(gè)閥門之間的LNG和蒸發(fā)氣體。(7)應(yīng)設(shè)置恰當(dāng)?shù)?/p>

10、自動(dòng)化設(shè)備，以避免LNG及其蒸氣在異常情況下進(jìn)入輸配系統(tǒng)。26LNG輸送管道輸送管道在進(jìn)行LNG管道設(shè)計(jì)中，不僅要考慮低溫液體的隔熱要求，還應(yīng)特別注意因低溫引起的熱應(yīng)力、防止水蒸氣滲透、避免出現(xiàn)冷凝和結(jié)冰、管道泄漏的探測(cè)方法以及防火等問題。LNG管道和其他低溫液體輸送管道一樣，管道的熱補(bǔ)償是一個(gè)需要細(xì)心考慮的重要問題。兩個(gè)固定點(diǎn)之間，由于冷收縮產(chǎn)生的應(yīng)力可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過材料的屈服極限。通?？刹捎媒饘俨y管、管環(huán)式補(bǔ)償器以及熱膨脹系數(shù)小的管材

11、等方法解決。27氣化站的消防氣化站的消防消防系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)原則是：盡量切斷氣源，控制泄漏；對(duì)儲(chǔ)罐及鄰近儲(chǔ)罐的設(shè)備進(jìn)行冷卻保護(hù)，避免設(shè)備超壓造成更大的災(zāi)害；將泄漏的LNG引至安全地帶氣化，避免燃燒擴(kuò)大。根據(jù)以上原則，消防系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)部分：①緊急關(guān)閉系統(tǒng)每個(gè)LNG設(shè)備上都應(yīng)裝備緊急關(guān)閉系統(tǒng)(ESD)該系統(tǒng)可隔離或切斷LNG、可燃液體、可燃制冷劑和可燃?xì)怏w的來(lái)源，并關(guān)閉一些如繼續(xù)運(yùn)行可能加大或維持災(zāi)情的設(shè)備。②火災(zāi)和泄漏監(jiān)控系