lng氣化站的安全設(shè)計

1、LNG氣化站的安全設(shè)計CNG與LNG系列2009111314:01閱讀13評論0字號：大中小1概述1.1LNG的危險性[1]①低溫的危險性：LNG的儲存和操作都在低溫下進(jìn)行，一旦發(fā)生泄漏，會使相關(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對人體的危害：雖然LNG蒸氣無毒，但

2、是如果吸進(jìn)純的LNG蒸氣，人會迅速失去知覺，幾分鐘后死亡；當(dāng)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。1.2我國LNG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(yīng)在我國將形成南、中、西的供應(yīng)格局。加之LNG氣

3、化工程的關(guān)鍵設(shè)備如低溫儲罐、氣化器、低溫閥門及運輸設(shè)備的國產(chǎn)化，可以預(yù)見，在未來5年我國將會迎來LNG氣化站建設(shè)的高峰。2LNG氣化站的安全設(shè)計2.1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計時可參考的國外標(biāo)準(zhǔn)主要有美國的NFPA59A《液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)》、NFPA57《LNG汽車燃料系統(tǒng)》等；國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有：GB50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》；GB50183—2004《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》，《建筑設(shè)計防火規(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安全的環(huán)境。對于LNG的溢出，總希望能夠預(yù)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(yù)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LNG儲存設(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確定是否存在分層，當(dāng)分層液體之問的溫差＞0.2K，密度差＞0.5kgm3時，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分開儲存，可避免因密度差而引起的分層。b.根據(jù)需儲存的LNG與儲罐內(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罐中充注LNG。d.檢測LNG的蒸發(fā)速度，LNG分層會抑制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儲罐靜態(tài)蒸發(fā)率儲罐靜態(tài)蒸發(fā)率能較為直觀地反映儲罐在使用時的絕熱性能，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，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儲罐，文獻(xiàn)[5、6]對其靜態(tài)蒸發(fā)率的要求見表1。國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中沒有給出LNG儲罐蒸發(fā)率的上限標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時可

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、布置多臺加熱氣化器時，各氣化器之間的水平凈距至少為1.5m。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(yīng)在液體管道上設(shè)置自動切斷閥，此閥應(yīng)設(shè)置在距離氣化器至少3m處。⑤每臺氣化器應(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個進(jìn)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(yīng)設(shè)置恰當(dāng)?shù)淖詣踊O(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