lng工廠危險(xiǎn)因素分析及工藝安全設(shè)施設(shè)計(jì)淺述

1、<p>　　LNG工廠危險(xiǎn)因素分析及工藝安全設(shè)施設(shè)計(jì)淺述</p><p>　　摘　要：迄今為止，在天然氣液化領(lǐng)域中成熟的液化工藝主要有以下三種：階式制冷循環(huán)工藝、混合制冷循環(huán)工藝和膨脹機(jī)制冷循環(huán)工藝。 </p><p>　　本論文主要論述采用帶預(yù)冷的氮膨脹制冷的液化流程的LNG工廠的危險(xiǎn)因素以及工藝設(shè)計(jì)相關(guān)方面的安全設(shè)施設(shè)計(jì)，對(duì)于其他工藝類(lèi)型的LNG工廠也有借鑒意義。 </

2、p><p>　　關(guān)鍵詞：LNG　危險(xiǎn)有害因素　工藝安全措施 </p><p><b>　　一、危險(xiǎn)有害因素 </b></p><p>　　主要危險(xiǎn)化學(xué)品的理化性能及危險(xiǎn)類(lèi)別 </p><p>　　LNG液化工廠的原料為天然氣；制冷劑為氮?dú)夂头海ǚ俏；罚?；產(chǎn)品為液化天然氣（LNG）。采用帶預(yù)冷的氮膨脹制冷的液化流程的LN

3、G工廠所涉及到的?；分饕ㄌ烊粴?、氮?dú)狻⒁旱?、硫化氫（微量）、二氧化碳、壓縮空氣等，它們的危險(xiǎn)、危害特性指標(biāo)，見(jiàn)下表： </p><p>　　由上表可知，該工程物料毒性較小，從物料的燃爆特性和毒性方面分析，該工程火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性較大.該工程各種物料種類(lèi)較少，生產(chǎn)工藝過(guò)程相對(duì)較簡(jiǎn)單，是單純的物理過(guò)程，存在一定壓力和溫度條件，無(wú)化學(xué)變化。一般LNG工廠分為兩個(gè)組成部分：輸氣管道和LNG工廠，主要危險(xiǎn)物質(zhì)是天然氣，火

4、災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)別甲類(lèi)，易燃易爆物質(zhì)泄漏，遇明火或電火花（電氣設(shè)備不防爆、電纜阻燃抗靜電性能差或維護(hù)不當(dāng)致使防爆性能下降等）或雷電、高溫物體等易引起燃爆事故。 </p><p><b>　　二、工藝安全措施 </b></p><p>　　1.液化天然氣工廠 </p><p>　　1.1長(zhǎng)輸管線進(jìn)入門(mén)站，在門(mén)站內(nèi)設(shè)截?cái)嚅y，并安裝在事故狀況下易于接近且便于

5、操作的位置。截?cái)嚅y設(shè)有自動(dòng)切斷功能。進(jìn)站場(chǎng)前天然氣管道上的截?cái)嚅y前設(shè)泄壓放空閥。 </p><p>　　1.2天然氣的人工采樣管道不引入中心化驗(yàn)室，引入在裝置區(qū)設(shè)置的分析室。 </p><p>　　1.3石油天然氣管道僅穿過(guò)裝置區(qū)，不穿過(guò)與其無(wú)關(guān)的建筑物 </p><p>　　1.4明火設(shè)備靠近裝置邊緣集中布置，并位于散發(fā)可燃?xì)怏w的容器、機(jī)泵和其他設(shè)備的年最小頻率風(fēng)

6、向的下風(fēng)側(cè)。 </p><p>　　1.5進(jìn)出裝置的可燃?xì)怏w、可燃液體的管道，在裝置邊界處設(shè)截?cái)嚅y。 </p><p>　　1.6LNG罐區(qū)布置在站場(chǎng)常年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，并避開(kāi)不良通風(fēng)或窩風(fēng)地段。LNG儲(chǔ)罐周?chē)嗽O(shè)置高度1m 的不燃燒體防護(hù)墻。 </p><p>　　1.7天然氣壓縮機(jī)房的安全防護(hù)措施： </p><p>　　1.7.1

7、天然氣壓縮機(jī)廠房采取與可燃?xì)怏w報(bào)警儀聯(lián)鎖的強(qiáng)制通風(fēng)措施。 </p><p>　　1.7.2壓縮機(jī)選用具有多年壓縮機(jī)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的遠(yuǎn)大壓縮機(jī)廠的成熟產(chǎn)品。 </p><p>　　1.7.3壓縮機(jī)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)的部分均設(shè)置保護(hù)罩。 </p><p>　　1.7.4壓縮機(jī)設(shè)有安全閥、手動(dòng)排空等排放設(shè)施。同時(shí)設(shè)就地排放（廠房上空）和至廠外放空總管的排放設(shè)施。 </p>

8、<p>　　1.7.5壓縮機(jī)進(jìn)口和出口線之間設(shè)跨線，壓力連鎖裝置和調(diào)節(jié)閥，保證壓縮機(jī)出口的壓力不會(huì)超壓。 </p><p>　　1.7.6壓縮機(jī)進(jìn)出口緩沖罐上均設(shè)置安全閥放空措施。 </p><p>　　1.7.7壓縮機(jī)的安全閥等安全設(shè)施必須完好，每次大修必須有專人負(fù)責(zé)，重新鑒定一次安全閥，并做好記錄。壓縮機(jī)不得超壓、超負(fù)荷運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)異?；虺瑝撼d時(shí)，應(yīng)及時(shí)查明原因，采取措施，

9、保證安全運(yùn)行。壓縮機(jī)冷卻水突然中斷時(shí)，如開(kāi)的時(shí)間較長(zhǎng)，不得馬上向軸套注入新鮮水，須在汽缸自行冷卻后，再注水重新開(kāi)車(chē)。發(fā)現(xiàn)各種壓縮機(jī)有不正常響聲和發(fā)現(xiàn)漏汽時(shí)，應(yīng)及時(shí)切換，待備用機(jī)正常后方可停機(jī)檢查。 </p><p>　　1.8裝卸站內(nèi)設(shè)回車(chē)場(chǎng)。裝卸車(chē)場(chǎng)采用現(xiàn)澆混凝土地面。在距裝卸鶴管 l0m 以外的裝卸管道上，設(shè)有便于操作的緊急切斷閥。汽車(chē)裝卸LNG的棧臺(tái)、操作平臺(tái)均采用非燃燒材料建造。 </p>

10、<p>　　1.9對(duì)頂部操作壓力大于 0.07MPa 的壓力容器如天然氣進(jìn)出口緩沖罐、空氣緩沖罐、氮?dú)饩彌_罐等設(shè)置安全閥；壓縮天然氣管道、 LNG儲(chǔ)罐以及相關(guān)管道、冷箱以及相關(guān)管道上均設(shè)安全閥。 </p><p>　　1.10安全閥、爆炸片的選擇和安裝，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。 </p><p>　　1.11設(shè)置集中放置的天然氣放空管，承擔(dān)天

11、然氣末站、天然氣壓縮機(jī)及BOG壓縮機(jī)房、LNG儲(chǔ)罐的集中放空任務(wù)，根據(jù)計(jì)算放空管管徑需滿足放空最大需求量末站及LNG儲(chǔ)罐的排放量，出口高出20m 范圍內(nèi)的平臺(tái)或建筑物頂 10.0m 以上。 </p><p>　　1.12針對(duì)硫化氫的安全防護(hù)措施： </p><p>　　硫化氫是易燃易爆氣體，也是強(qiáng)烈的神經(jīng)毒物，對(duì)粘膜有強(qiáng)烈刺激作用。本項(xiàng)目硫化氫少量存在于凈化裝置區(qū)。 </p>

12、<p>　　1.12.1存在硫化氫的凈化裝置區(qū)，脫硫脫汞塔負(fù)責(zé)為脫出硫化氫等氣體的主要裝置，經(jīng)過(guò)脫硫脫汞塔的天然氣進(jìn)入吸附凈化塔，對(duì)有可能殘存的雜質(zhì)再次脫除。這些設(shè)備不進(jìn)行高空排放，在源頭上減少硫化氫對(duì)人員的傷害。長(zhǎng)時(shí)間使用后對(duì)塔內(nèi)的吸附物在能夠?qū)I(yè)處理硫化氫等物質(zhì)的工廠進(jìn)行再生。 </p><p>　　1.12.2在凈化區(qū)域操作時(shí)做好個(gè)人防護(hù)措施，高空作業(yè)時(shí)作業(yè)人員腰間纏好救護(hù)帶，以防硫化氫中毒時(shí)人

13、員摔落。 </p><p>　　1.12.3在凈化裝置的低洼地面以及管溝等低點(diǎn)，定期做硫化氫濃度檢測(cè)，濃度超標(biāo)則需立即進(jìn)行吹掃處理，并檢測(cè)設(shè)備的密封情況。 </p><p>　　1.13針對(duì)氟利昂預(yù)冷機(jī)組的防護(hù)措施 </p><p>　　氟利昂是一種透明、無(wú)味、低毒、不易燃燒、爆炸和化學(xué)性穩(wěn)定的制冷劑。氟利昂作為制冷劑存在于氟利昂制冷機(jī)組中，若氟利昂機(jī)組泄漏，將造成

14、人員凍傷。 </p><p>　　1.13.1制冷機(jī)房設(shè)置強(qiáng)制通風(fēng)措施;防護(hù)用具、急救藥品，妥善放置在機(jī)房進(jìn)口處的專用箱內(nèi)，并定期檢查是否處于良好的使用狀態(tài); </p><p>　　1.13.2定期檢修和維護(hù)，保持制冷機(jī)組的良好運(yùn)行狀態(tài)，本項(xiàng)目氟利昂預(yù)冷機(jī)組的壓縮機(jī)部分為螺桿機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)采用高容量壓縮組件，其轉(zhuǎn)子外圓速度低而且達(dá)到最佳注油，實(shí)現(xiàn)了高效率、高可靠性。目前廠家的設(shè)計(jì)都能確保

15、系統(tǒng)溫度及壓縮空氣溫度極低。保證所有部件均達(dá)到最佳冷卻效果及最高使用壽命。 　　目前制冷機(jī)組的技術(shù)較為成熟，安全性較高，公司給操作人員制度詳細(xì)的操作規(guī)程，加強(qiáng)培訓(xùn)，保證設(shè)備的安全使用。 </p><p>　　1.14LNG工廠的常溫管道選用碳鋼材質(zhì)，接觸LNG的低溫管道選用不銹鋼和合金鋁材質(zhì)。選用優(yōu)質(zhì)設(shè)備和閥門(mén)，降低運(yùn)行噪聲。本項(xiàng)目中的部分管道屬壓力管道,壓力管道的設(shè)計(jì)、制造、安裝和檢驗(yàn)必須接受技術(shù)監(jiān)督部門(mén)監(jiān)檢

16、。本工程設(shè)計(jì)的壓力管道必須選用持有特種設(shè)備制造許可證(壓力管道元件)單位生產(chǎn)的壓力管道元件。管道的焊縫，按照《工業(yè)金屬管道施工及驗(yàn)收規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行射線照射檢測(cè)。 </p><p>　　2.LNG儲(chǔ)罐的安全措施 </p><p>　　LNG儲(chǔ)罐由碳鋼外殼（母罐）、不銹鋼內(nèi)膽（子罐）和工藝管道組成，內(nèi)外殼之間充填珠光沙隔離。內(nèi)外殼嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)、制造和焊接。經(jīng)過(guò)幾十道工序制造、安

17、裝，并經(jīng)檢驗(yàn)合格后，其夾層在滾動(dòng)中充填珠光沙并抽真空制成。 </p><p>　　LNG儲(chǔ)罐為安全方面的重點(diǎn)設(shè)施，工藝安全措施如下： </p><p>　　2.1儲(chǔ)罐設(shè)備的安全措施 </p><p>　　2.1.1設(shè)壓力表檢測(cè)母罐內(nèi)壓力，子罐和母罐之間設(shè)自動(dòng)充氮?dú)夥乐关?fù)壓（與壓力表聯(lián)鎖）。 </p><p>　　2.1.2儲(chǔ)罐碳鋼外殼表面經(jīng)過(guò)

18、防腐涂漆處理，不會(huì)滲水。 </p><p>　　2.1.3子母罐之間充填保溫隔熱。 </p><p>　　2.1.4儲(chǔ)罐本身的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度經(jīng)過(guò)計(jì)算，壁厚設(shè)計(jì)合理?？梢詰?yīng)對(duì)一般的震動(dòng)。 </p><p>　　2.2針對(duì)LNG儲(chǔ)罐壓力的安全措施 </p><p>　　在影響LNG儲(chǔ)罐安全的因素中，儲(chǔ)罐壓力是其中最為重要的因素。 </p

19、><p>　　2.2.1子罐超壓時(shí),依次采取具體措施: ①通過(guò)調(diào)節(jié)閥將BOG氣體放入放空總管; ②子罐上的安全閥打開(kāi) , BOG氣體進(jìn)入放空總管排放大氣。 </p><p>　　2.2.2母罐和子罐之間負(fù)壓時(shí),采取具體措施:通過(guò)調(diào)節(jié)閥在子母罐之間補(bǔ)入氮?dú)狻?</p><p>　　2.3針對(duì)LNG儲(chǔ)罐的其它安全措施 </p><p>　　2.3.1

20、注意對(duì)工藝管線保冷層的保護(hù)和工藝管線的各類(lèi)閥門(mén)等的檢查，儀器儀表接線盒、接線柱的檢查，管道支架、操作平臺(tái)的日常維護(hù)工作(渦輪流量計(jì)的定期加油，管道絕緣法蘭靜電絕緣的檢測(cè))，注意檢查工藝管道活動(dòng)支架的正?；瑒?dòng)，對(duì)承受應(yīng)力較大的管架要定期檢查。 </p><p>　　2.3.2日常檢查常開(kāi)閥門(mén)如安全閥的根部閥開(kāi)啟靈敏度、調(diào)節(jié)閥、緊急切斷閥、單向閥和常閉閥門(mén)如排空閥、排液閥的運(yùn)行狀態(tài)。 </p><

21、p>　　2.3.3保持工藝管道的暢通，防止憋液、憋氣。注意儲(chǔ)罐滿罐的溢出和BOG排出量的變化。 </p><p>　　2.3.4注意管道支架因地基下陷而對(duì)管道產(chǎn)生下拉力，使管道發(fā)生彎曲現(xiàn)象。日常巡檢過(guò)程中應(yīng)給予注意。 </p><p>　　2.3.5對(duì)工藝管道腐蝕現(xiàn)象應(yīng)給予注意，在日常維護(hù)中注意防腐和補(bǔ)漆。 </p><p>　　2.3.6定期對(duì)安全附件、安全

22、閥和儀表的效驗(yàn)并做好記錄。對(duì)LNG氣化站內(nèi)的設(shè)備、閥門(mén)、管件、墊片及儀器儀表的檢查維護(hù)保養(yǎng)相關(guān)事宜認(rèn)真查看產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)、向供應(yīng)商和產(chǎn)品維護(hù)單位咨詢。按要求做好維修方案和現(xiàn)場(chǎng)記錄工作。 </p><p>　　2.3.7 LNG場(chǎng)站應(yīng)備有低溫深冷的防護(hù)勞保用品。 </p><p>　　2.3.8加強(qiáng)對(duì)LNG氣化站防雷、防靜電設(shè)施的定期抽查和維護(hù)保養(yǎng)工作；重點(diǎn)對(duì)消防水池、消防泵、消防水炮、儲(chǔ)罐噴淋