液化天然氣(lng)生產(chǎn)、儲存和裝運 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的危險性的危險性①低溫的危險性：LNG的儲存和操作都存低溫下進行，一旦發(fā)生泄漏，會使相關(guān)沒備脆性斷裂和遇冷收縮，從而破壞設備，引發(fā)事故。并且，低溫LNG能凍傷操作人員。②火災危險性：天然氣與空氣混合能形成爆炸性混合氣體，爆炸極限(體積分數(shù))為5％～15％。如果存在火源，極易著火燃燒，甚至爆炸。③對人體的危害：雖然LNG蒸氣無毒

4、，但是如果吸進純的LNG蒸氣，人會迅速失去知覺，幾分鐘后死亡；當大氣中氧的含量逐漸減少時，工作人員可能警覺不到而慢慢地窒息。12我國我國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第一座生產(chǎn)型的LNG裝置，淄博LNG氣化站同時建成投產(chǎn)，揭開了中國LNG供氣的序幕。目前國內(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供應在我國將形成南、中、西的

5、供應格局。加之LNG氣化工程的關(guān)鍵設備如低溫儲罐、氣化器、低溫閥門及運輸設備的國產(chǎn)化，可以預見，在未來5年我國將會迎來LNG氣化站建設的高峰。2LNG氣化站的安全設計氣化站的安全設計21設計標準設計標準設計時日可參考的國外標準主要有美國的NF—PA59A《液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝卸標準》、NFPA57《LNG汽車燃料系統(tǒng)》等；國內(nèi)標準有：GB500282006《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》；GB501832004《石油天然氣工程設計防火

6、規(guī)范》，《建筑設計防火規(guī)范》等。22總平面布置總平面布置LNG氣化站總平面布置設計要合理地確定站內(nèi)各作業(yè)區(qū)和設備的位置，以確保氣化站有一個安全的環(huán)境。對于LNG的溢出，總希望能夠預測LNG蒸氣量與溢出距離和溢出時間的函數(shù)關(guān)系，這樣可以通過溢出的流量和時間來預測可能產(chǎn)生危險的區(qū)域。NFPA59A已經(jīng)對氣化站邊界線以外的人身和財產(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)在各種計算機軟件能夠模擬CNG儲存設施周圍的火災輻

7、射和氣體擴散濃度，例如LNGFIRE(LNG燃燒的熱輻射模型)和DE—GAIS(氣體擴散濃度程序)。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儲罐周圍建造的堤防、防護墻或排液系統(tǒng)所圍成的區(qū)域。LNG儲罐周圍必須沒置圍堰區(qū)，以將儲罐發(fā)生事故時對周圍設施造成的危險降低到最小程度。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，其安全設計主要考慮以下因素：(1)除非導熱介質(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、可燃制冷劑或可燃氣體儲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)布置多臺加熱氣化器時，各氣化器之間的水平凈距至少為15m。(4)安裝在距LNG儲罐15m之內(nèi)的任何環(huán)境氣化器或加熱氣化器，均應在液體管道上設置自動切斷閥，此閥應設置在距離氣化器至少3m處。(5)每臺氣化器應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進入備用氣化器，可安裝2個進口閥門，并采取安全措施排空積存在兩個閥門之間的LNG和蒸發(fā)氣體。(7)應設置恰當?shù)?/p>

10、自動化設備，以避免LNG及其蒸氣在異常情況下進入輸配系統(tǒng)。26LNG輸送管道輸送管道在進行LNG管道設計中，不僅要考慮低溫液體的隔熱要求，還應特別注意因低溫引起的熱應力、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，管道的熱補償是一個需要細心考慮的重要問題。兩個固定點之間，由于冷收縮產(chǎn)生的應力可能遠遠超過材料的屈服極限。通常可采用金屬波紋管、管環(huán)式補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)的安全設計原則是：盡量切斷氣源，控制泄漏；對儲罐及鄰近儲罐的設備進行冷卻保護，避免設備超壓造成更大的災害；將泄漏的LNG引至安全地帶氣化，避免燃燒擴大。根據(jù)以上原則，消防系統(tǒng)安全設計主要包括以下幾個部分：①緊急關(guān)閉系統(tǒng)每個LNG設備上都應裝備緊急關(guān)閉系統(tǒng)(ESD)該系統(tǒng)可隔離或切斷LNG、可燃液體、可燃制冷劑和可燃氣體的來源，并關(guān)閉一些如繼續(xù)運行可能加大或維持災情的設備。②火災和泄漏監(jiān)控系