第25卷第6期煤氣與熱力205年6月gas heatJun.20052設(shè)計與計算LNG氣化站的安全設(shè)計王蕾,李帆華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,湖北武漢430074)摘要:分析了LNG的危險性從圍堰區(qū)、LNG儲罐、氣化器、管道及管件、消防系統(tǒng)等方面對LNG氣化站的安全設(shè)計進行了討論指出應(yīng)盡快制定符合我國國情的LNG規(guī)范。關(guān)鍵詞:液化天然氣;氣化站;安全中圖分類號:TU996文獻標識碼:B文章編號: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隨著全球經(jīng)濟的迅速增長和能源需求量旳不斷能下降導(dǎo)致更加嚴重的事故并對人體造成嚴重傷擴大液化天然氣( liquefied natural gas LNG)因具害。③雖然天然氣毒性較小,但其中主要成分為甲有運輸效率高、用途廣、供氣設(shè)施造價低、見效快、方烷泄漏后會造成窒息等人身傷亡事故。④天然氣式靈活等特點3給世界LNG工業(yè)的發(fā)展提供了與空氣混合能形成爆炸性混合物,爆炸下限(體積良好的基礎(chǔ)。我國發(fā)展LNG進口項目建設(shè)ING分數(shù))為3.6%~6.5%爆炸上限(體積分數(shù))為氣化站3]彌補管輸天然氣的不足已成為目前城市13.0%-17.0%4。如果存在著火源極易發(fā)生著燃氣行業(yè)較為關(guān)注的焦點火燃燒甚至爆炸。同時氣體燃燒產(chǎn)生的熱輻射會1LNG危險性分析對人身及裝置造成極大危害LNG的成分中甲烷的摩爾分數(shù)為96%以上所可見JNG氣化站的安全至關(guān)重要。在設(shè)計過以LNG和液體甲烷性質(zhì)基本類似,若處理不當極程中必須確定與LNG裝置有關(guān)的危險根據(jù)相關(guān)易發(fā)生事故。從LNG的特性出發(fā)危險性主要有:的標準和運行管理經(jīng)驗對氣化站的安全設(shè)計全面①不同時刻進入同一設(shè)備的LNG由于成分和密度把關(guān)使整個系統(tǒng)達到較高的安全水平。差異引起分層導(dǎo)致LNG突然大量蒸發(fā)壓力驟升。2若壓力超過設(shè)備的極限承壓能力,會造成設(shè)備損壞TH中國煤化工十CNMHG城市燃氣LNG氣化站和介質(zhì)泄漏甚至爆炸。②LNG的儲存和操作都是設(shè)計的標準和規(guī)范。在已經(jīng)建成或正在建設(shè)的在低溫下進行的,一旦發(fā)生泄漏低溫會造成材料性ING項目中通常是專業(yè)人員借鑒國外的標準和國30第6期王蕾等NG氣化站的安全設(shè)計第25卷內(nèi)外的管理經(jīng)驗結(jié)合工程實際情況進行設(shè)計和施b.設(shè)置足夠數(shù)量的安全閥安全閥與罐體之間工。常用的國外標準主要有美國標準《液化天然氣設(shè)手動截止閥保證儲罐工作壓力在允許范圍內(nèi)LNG)生產(chǎn)、儲存和裝卸標準》NFPA59A)日本內(nèi)筒設(shè)安全放空閥連通火炬。外筒泄壓裝置將放部頒標準《一般高壓瓦斯保安法則》等國內(nèi)標準主空氣體引至放空火炬。要有《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》、《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)C.每個儲罐的液相管上設(shè)2個緊急切斷閥發(fā)計規(guī)范》、《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》等。生意外事故時切斷儲罐與外界的連通防止罐內(nèi)2.1圍堰區(qū)LNG泄漏圍堰區(qū)是指用壓實土、混凝土、金屬等耐低溫材d.每個儲罐設(shè)2套相互獨立的液位測量裝置。料在LNG儲罐周圍建造的堤防、護墻或排液系統(tǒng)所e.在儲罐真空夾套層設(shè)壓力儀表測量壓力是圍成的區(qū)域。其作用是當LNG泄漏或溢出時將可否在合理范圍內(nèi)燃液體限制在圍堰區(qū)內(nèi)防止進一步擴散當發(fā)生火f.多臺儲罐之間隔離閥的操作水平凈距至少災(zāi)時阻止火焰向四周蔓延。因此確定圍堰區(qū)容積為0.9m時應(yīng)考慮LNG儲罐總?cè)莘e、冬季積雪或其他原因?qū).儲罐投入運行時,設(shè)溫度檢測儀用來監(jiān)測致圍堰區(qū)蓄液能力下降等多方面因素溫度或作為檢査和校正液位計的工具。2.2LNG儲罐④給設(shè)計壓力高于100kPa的儲罐配備相關(guān)LNG儲罐安全設(shè)計主要有以下幾方面內(nèi)容裝置預(yù)防LNG充注過量、液體受熱膨脹造成液位①根據(jù)儲罐容積合理確定安全間距,見表超高以及罐內(nèi)壓力達到安全閥啟動值時液體淹沒安全閥進表1圍堰墻與站區(qū)圍墻之間、儲罐之間的水平凈距⑤為避免罐內(nèi)形成空氣與天然氣的混合物導(dǎo)Tab. 1 horizontal distances from impoundment area to致事故儲罐在首次充注ⅠNG之前或停止使用內(nèi)tation and between tanks部檢修后需要用惰性氣體將罐內(nèi)的空氣或天然氣儲罐容積圍堰墻到站區(qū)圍墻的儲罐之間水平置換出來進行惰化處理8]。V/m'水平凈距最小值凈距最小值/m⑥根據(jù)地質(zhì)、氣象等資料分析發(fā)生地震、風(fēng)/m3<0.50.00.0災(zāi)、雪災(zāi)等自然災(zāi)害的可能性及其特征考慮儲罐的0.5≤V/m3<1.93.0抗震和抵御風(fēng)雪載荷的能力。1.9≤V/m3<7.64.61.52.3氣化器7.6≤Vm<56.87.61.51.5美國標準NFPA59A5將LNG氣化器分為加熱l4.0≤/m3≤265023,0相鄰儲罐公稱直氣化器、環(huán)境氣化器和工藝氣化器3類。其中加熱儲罐公稱直徑的ω7徑之和的J/4且氣化器的氣化熱源是燃料燃燒、電力、鍋爐或內(nèi)燃機265.0