LNG气化站的安全设计

第25卷第6期煤气与热力205年6月gas heatJun.20052设计与计算LNG气化站的安全设计王蕾,李帆华中科技大学环境科学与工程学院,湖北武汉430074)摘要:分析了LNG的危险性从围堰区、LNG储罐、气化器、管道及管件、消防系统等方面对LNG气化站的安全设计进行了讨论指出应尽快制定符合我国国情的LNG规范。关键词:液化天然气;气化站;安全中图分类号:TU996文献标识码:B文章编号:1000-4416(2005)6-0030-04Safety Design of LNG Vaporizing StationWANG Lei, li fanSchool of Environment Science Engineering, Huazhong University of Science TechnologyWuhan 430074, China)Abstract: Hazards of LNG are analyzed, and the safety design of LNG vaporizing station is dis-cussed in aspects of impoundment area LNG tank, vaporizer, piping and fittings fire control system etcIt is pointed out that a LNG code that accords with Chinese basic conditions should be laid down as early asKey words: LNG vaporizing station; safety随着全球经济的迅速增长和能源需求量旳不断能下降导致更加严重的事故并对人体造成严重伤扩大液化天然气( liquefied natural gas LNG)因具害。③虽然天然气毒性较小,但其中主要成分为甲有运输效率高、用途广、供气设施造价低、见效快、方烷泄漏后会造成窒息等人身伤亡事故。④天然气式灵活等特点3给世界LNG工业的发展提供了与空气混合能形成爆炸性混合物,爆炸下限(体积良好的基础。我国发展LNG进口项目建设ING分数)为3.6%~6.5%爆炸上限(体积分数)为气化站3]弥补管输天然气的不足已成为目前城市13.0%-17.0%4。如果存在着火源极易发生着燃气行业较为关注的焦点火燃烧甚至爆炸。同时气体燃烧产生的热辐射会1LNG危险性分析对人身及装置造成极大危害LNG的成分中甲烷的摩尔分数为96%以上所可见JNG气化站的安全至关重要。在设计过以LNG和液体甲烷性质基本类似,若处理不当极程中必须确定与LNG装置有关的危险根据相关易发生事故。从LNG的特性出发危险性主要有:的标准和运行管理经验对气化站的安全设计全面①不同时刻进入同一设备的LNG由于成分和密度把关使整个系统达到较高的安全水平。差异引起分层导致LNG突然大量蒸发压力骤升。2若压力超过设备的极限承压能力,会造成设备损坏TH中国煤化工十CNMHG城市燃气LNG气化站和介质泄漏甚至爆炸。②LNG的储存和操作都是设计的标准和规范。在已经建成或正在建设的在低温下进行的,一旦发生泄漏低温会造成材料性ING项目中通常是专业人员借鉴国外的标准和国30第6期王蕾等NG气化站的安全设计第25卷内外的管理经验結合工程实际情况进行设计和施b.设置足够数量的安全阀安全阀与罐体之间工。常用的国外标准主要有美国标准《液化天然气设手动截止阀保证储罐工作压力在允许范围内LNG)生产、储存和装卸标准》NFPA59A)日本内筒设安全放空阀连通火炬。外筒泄压装置将放部颁标准《一般高压瓦斯保安法则》等国内标准主空气体引至放空火炬。要有《石油化工企业设计防火规范》、《城镇燃气设C.每个储罐的液相管上设2个紧急切断阀发计规范》、《火灾自动报警系统设计规范》等。生意外事故时切断储罐与外界的连通防止罐內2.1围堰区LNG泄漏围堰区是指用压实土、混凝土、金属等耐低温材d.每个储罐设2套相互独立的液位测量装置。料在LNG储罐周围建造的堤防、护墙或排液系统所e.在储罐真空夹套层设压力仪表测量压力是围成的区域。其作用是当LNG泄漏或溢出时将可否在合理范围内燃液体限制在围堰区内防止进一步扩散当发生火f.多台储罐之间隔离阀的操作水平净距至少灾时阻止火焰向四周蔓延。因此确定围堰区容积为0.9m时应考虑LNG储罐总容积、冬季积雪或其他原因导g.储罐投入运行时,设温度检测仪用来监测致围堰区蓄液能力下降等多方面因素温度或作为检査和校正液位计的工具。2.2LNG储罐④给设计压力高于100kPa的储罐配备相关LNG储罐安全设计主要有以下几方面内容装置预防LNG充注过量、液体受热膨胀造成液位①根据储罐容积合理确定安全间距,见表超高以及罐内压力达到安全阀启动值时液体淹没安全阀进表1围堰墙与站区围墙之间、储罐之间的水平净距⑤为避免罐内形成空气与天然气的混合物导Tab. 1 horizontal distances from impoundment area to致事故储罐在首次充注ⅠNG之前或停止使用內tation and between tanks部检修后需要用惰性气体将罐內的空气或天然气储罐容积围堰墙到站区围墙的储罐之间水平置换出来进行惰化处理8]。V/m'水平净距最小值净距最小值/m⑥根据地质、气象等资料分析发生地震、风/m3<0.50.00.0灾、雪灾等自然灾害的可能性及其特征考虑储罐的0.5≤V/m3<1.93.0抗震和抵御风雪载荷的能力。1.9≤V/m3<7.64.61.52.3气化器7.6≤Vm<56.87.61.51.5美国标准NFPA59A5将LNG气化器分为加热l4.0≤/m3≤265023,0相邻储罐公称直气化器、环境气化器和工艺气化器3类。其中加热储罐公称直径的ω7径之和的J/4且气化器的气化热源是燃料燃烧、电力、锅炉或内燃机265.0