lng氣化站的安全設(shè)計(jì)

1、LNG氣化站的安全設(shè)計(jì)CNG與LNG系列2009111314:01閱讀13評(píng)論0字號(hào)：大中小1概述1.1LNG的危險(xiǎn)性[1]①低溫的危險(xiǎn)性：LNG的儲(chǔ)存和操作都在低溫下進(jìn)行，一旦發(fā)生泄漏，會(huì)使相關(guān)設(shè)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，但

2、是如果吸進(jìn)純的LNG蒸氣，人會(huì)迅速失去知覺(jué)，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(jué)不到而慢慢地窒息。1.2我國(guó)LNG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、西的供應(yīng)格局。加之LNG氣

3、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(jiàn)，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)2.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)可參考的國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)主要有美國(guó)的NFPA59A《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：GB50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》；GB50183—2004《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等。2.2總平面

4、布置[1、2]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(guò)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?，F(xiàn)在各種計(jì)算機(jī)軟件能夠模擬LNG儲(chǔ)存設(shè)施周圍的火災(zāi)輻射和氣體擴(kuò)散濃度，例如LNGFIRE(LN

5、G燃燒的熱輻射模型)和DEGAIS(氣體擴(kuò)散濃度程序)。內(nèi)垂直方向上的溫度和密度來(lái)確定是否存在分層，當(dāng)分層液體之問(wèn)的溫差＞0.2K，密度差＞0.5kgm3時(shí)，一般認(rèn)為發(fā)生了分層。防止發(fā)生渦旋現(xiàn)象的方法有[1]：a.將不同產(chǎn)地、不同氣源的LNG分開儲(chǔ)存，可避免因密度差而引起的分層。b.根據(jù)需儲(chǔ)存的LNG與儲(chǔ)罐內(nèi)原有LNG的密度差異，選擇正確的充注方式。c.使用混合噴嘴和多孔管向儲(chǔ)罐中充注LNG。d.檢測(cè)LNG的蒸發(fā)速度，LNG分層會(huì)抑制L

6、NG的蒸發(fā)速度，使出現(xiàn)渦旋前的蒸發(fā)速度比通常情況下的蒸發(fā)速度低。③儲(chǔ)罐靜態(tài)蒸發(fā)率儲(chǔ)罐靜態(tài)蒸發(fā)率能較為直觀地反映儲(chǔ)罐在使用時(shí)的絕熱性能，其定義為低溫絕熱壓力容器在裝有大于有效容積的12的低溫液體時(shí)，靜止達(dá)到熱平衡后，24h內(nèi)自然蒸發(fā)損失的低溫液體質(zhì)量和容器有效容積下低溫液體質(zhì)量的比值。LNG氣化站大多采用50m3及100m3帶壓LNG儲(chǔ)罐，文獻(xiàn)[5、6]對(duì)其靜態(tài)蒸發(fā)率的要求見(jiàn)表1。國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有給出LNG儲(chǔ)罐蒸發(fā)率的上限標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)可

7、以參考液氮的標(biāo)準(zhǔn)。表1立式和臥式低溫絕熱容器的靜態(tài)蒸發(fā)率2.5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[1～3]：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、車間等有人的重要建筑物的水平凈距至少為15m。③站內(nèi)

8、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1.5m。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)淖詣?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)。2.6LNG