LNG供气站安全设计
LNG气化站设计

LNG气化站设计LNG是指液化天然气(Liquefied Natural Gas)的缩写,是天然气经过压缩和冷却处理而得到的液化状态。
LNG在储存和运输方面具有很大的优势,可以有效减少体积,便于贮存和远距离运输。
而LNG气化站则是将液化天然气转化为气体形态,以便于供应给用户使用的设施。
首先,安全性是设计LNG气化站时需要优先考虑的因素之一、LNG是一种易燃易爆的液体,因此气化站的设计需要考虑到防火、防爆和泄漏等安全措施。
例如,需要配置合适的防火墙和防爆设施,以及进行严格的检测和监控系统,以保障操作安全。
其次,可靠性是LNG气化站设计的另一个重要考虑因素。
LNG气化站需要能够稳定地将液化天然气转化为气体供应给用户使用。
因此,设计中需要配置适当的设备,包括液化天然气储罐、气化装置、控制系统等。
同时,还需要考虑备用设备和应急措施,以应对可能的故障和停电等情况,保证供应的稳定性。
效率是LNG气化站设计的另一个重要方面。
通过合理的设计和配置,可以提高气化效率,减少能源和资源的浪费。
例如,可以选择高效的气化设备和节能措施,以提高热效率和能源利用率。
此外,还可以通过优化工艺流程和组织方式,减少人力和时间成本。
最后,环保也是LNG气化站设计需要考虑的一个重要因素。
设计中需要考虑到废气的排放、噪音控制和废水处理等方面。
可以使用尽量少的化学品和添加剂,减少对环境的影响。
同时,还需要配置合适的治理设备和系统,对废气、废水和固体废弃物进行处理和处理。
总而言之,设计LNG气化站需要综合考虑安全性、可靠性、效率和环保等因素,以确保气化过程的稳定和供应的可靠性。
通过合理的设计和配置,可以提高能源利用率,减少对环境的影响,为用户提供可靠、高效和环保的天然气供应。
LNG气化站工艺设计与安全技术措施

LNG气化站工艺设计与安全技术措施简述LNG的特性和LNG气化站的工艺流程、设备选择和安全技术措施标签:LNG;气化站;工艺流程;安全措施城市燃气是现代化城市人民生活和工业生产的重要能源,而LNG以其清洁、高效能、经济等优点越来越受到人们的喜爱,目前已成为无法使用管输天然气供气城市的主要气源或过渡气源。
LNG气化站又凭其建设周期短以及能迅速满足用气市场需求的优势,已逐渐在我区几个城市建成,成为永久供气设施或管输天然气到达前的过渡性燃气设施。
LNG易燃易爆的特性又决定了其生产、经营、管理等一系列活动必须保证安全。
1 LNG简概1.1 LNG的特性①温度低,在大气压力下,LNG的沸点通常为-162℃,在此低温下LNG气态密度大于空气的密度。
②LNG从液相变为气相时,体积会增大为600倍。
③天然气为易燃易爆气体,爆炸极限为5%~15%。
1.2 LNG的优点①LNG在液化过程中已经脱除3H2O,重烃类、H2S等杂质,是最为清洁的能源之一,其燃烧尾气不会对大气造成污染;②LNG气源相对稳定。
随着新疆广汇LNG于2004年投产,以及广东沿海LNG接收终端的建成投产,LNG供应在我国将形成西、南、中的供气格局。
1.3 LNG的危险性①低温的危险性。
LNG的储存和操作都在低温下进行,一旦发生了泄漏,会使相关设备脆性断裂和遇冷收缩,从而破坏设备,引发事故,并且低温LNG 能冻伤操作员。
②火灾危险性。
天然气与空气混合能形成爆炸性混合气体,爆炸极限(体积分数)为5%~15%。
如果存在火源,极易着火燃烧,甚至爆炸。
③对人体的危害。
液体LNG蒸气无毒,但是如果吸进纯的LNG蒸气,人会迅速失去知觉,几分钟后死亡;当大气中氧的含量逐渐减少时,工作人员可能警觉不到而慢慢地窒息。
2 LNG气化站工艺设计2.1 设计标准主要依据《城镇燃气设计规范》GB50028—2006、《石油天然气工程设计防火规范》GB50183—2004、《建筑设计防火规范》GBJ16—87(2001年版)、工业金属管道设计规范》GB50316—2000、《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264—97。
撬装式液化天然气(LNG)加气站安全设计

撬装式液化天然气(LNG)加气站安全设计0 引言LNG加气站建设是保证LNG汽车正常运行的基本前提,单燃料LNG汽车的发展更要求配套加气站与之同步发展。
为加快加气站的建设和降低建站成本,国内外正大力推广建设移动撬装式LNG 加气站.它是采用撬装式集成技术将加气站的储存装置、加注系统和控制系统等都尽可能集成在一个撬装底座上形成一个闭环控制的整体设备。
该类装置不依赖天然气管网及气源,占地面积小、集成化程度高、技术先进、安全可靠、投资小、建站周期短、易操作和搬迁,机动灵活,集撬装移动的方便性和LNG运输及使用的优势于一体。
这种加气站不须单独建站,可以设在现有的加油站或CNG加气站里,能在较短的时间内以较少的投资迅速形成加气网络,特别适合在城市内建设推广[1—6]。
但是撬装式LNG加气站对安全具有特殊要求,所以改进其安全设计,对于保证其高度集成化与撬装移动性具有重要意义。
1 撬装式LNG加气站危险性分析LNG燃料是一种密度小、易燃易爆且扩散性极强的液体,属甲类火灾危险品,其性质与液体甲烷相似,若处理不当,极易发生事故.撬装式LNG加气站的危险性主要包括:① LNG燃料为低温液体,一旦发生泄漏,会造成材料性能下降,导致更严重的事故,并极易造成人员被低温灼伤的事故;②在充装LNG过程中,进入同一设备及管路的LNG会由于密度和成分的差异引起分层,导致LNG 突然大量蒸发,压力骤升.若压力超过设备的极限承压能力,就会造成设备损坏和介质泄漏,甚至爆炸;③LNG气化与空气混合会形成爆炸性混合物,如果存在着火源,则极易发生火灾爆炸事故。
同时,气体燃烧产生的辐射热会对工作人员及装置造成极大危害;④天然气虽然毒性小,但泄漏后可能会造成人员窒息等人身伤亡事故;⑤撬装式LNG加气站由于其高度集成化的特点,发生事故时损坏程度深。
由此可见,撬装式LNG加气站的安全问题至关重要,在设计制造和操作过程中,必须明确有关危险源,根据相关标准和运行管理经验对其安全性进行全面把关,从而使之达到较高的安全水平。
lng加气站设计方案

lng加气站设计方案设计目标:本设计方案旨在为LNG加气站的建设提供一个可行的解决方案,以满足日益增长的LNG车辆市场需求。
主要目标包括但不限于:安全性、高效性、环境友好性以及良好的乘客体验。
设计概述:LNG加气站是为LNG车辆提供燃料的基础设施,设计方案应该充分考虑安全性与经济性。
本设计方案包括以下几个方面的内容:站点选址、站点布局、设备配置以及环境保护措施。
站点选址:站点选址应考虑交通便利性、地理条件以及与周边环境的协调性。
具体选址要求如下:1、交通便利性:站点应位于交通枢纽附近,方便LNG车辆进出,同时也方便用户前来加气。
2、地理条件:站点选址应尽量避免地震、洪涝、泥石流等自然灾害风险,并要求地势平坦,方便设备的安装。
3、与周边环境的协调性:站点周边环境应与加气站的建设相协调,避免对周边环境造成过大影响。
站点布局:站点布局需要合理规划各项设施的位置,确保操作流程顺畅、安全,同时最大程度地节省空间。
布局要求如下:1、加气区域:加气区域应设立安全隔离区,确保加气过程中的安全性。
加气设备应便于操作和维护,并配备必要的安全装置。
2、储气设备区域:储气设备应设置在加气区域附近,便于供应LNG车辆加气。
3、管理区域:管理区域应设立管理办公室、等候区以及停车场等设施,以提供良好的乘客体验。
设备配置:设备配置应符合相关安全标准,并能够满足LNG加气站的正常运行需求。
具体设备配置如下:1、LNG储罐:LNG储罐应根据加气站的规模和日均加气量确定容量,并要求具备良好的保温性能,确保LNG的储存安全。
2、加气设备:加气设备应选用可靠的设备,具备高效加气能力和稳定的加气压力,以满足不同类型LNG车辆的需求。
3、安全监测设备:安全监测设备应配备LNG渗漏自动监测系统,确保加气站的安全运营。
同时,还应设置消防设备和紧急处理装置,以应对突发情况。
环境保护措施:LNG加气站的建设必须充分考虑环境保护问题,减少对周边环境的影响。
LNG场站安全事故类型特点及应在设计中重点关注的环节

LNG场站安全事故类型特点及应在设计中重点关注的环节LNG场站安全事故类型的特点LNG场站的安全事故主要包括泄漏、火灾、爆炸等。
这些类型的安全事故具有以下特点:1. 高温高压环境:LNG在液化状态下需要处于极低温下,而在气化及使用过程中则需要升温。
在这些环境中,一旦发生泄漏、火灾等事故,往往会引发严重的后果。
2. 难以控制的大量释放:LNG是一种易燃易爆的气体,在事故发生时,可能会释放大量的天然气,对周围环境造成严重影响,难以迅速控制。
3. 微小的泄漏也可能引发事故:LNG是一种高能源密度的气体,即使是微小的泄漏,也可能在适当的条件下引发火灾或爆炸。
在设计中重点关注的环节1. 泄漏预防与监测:针对LNG的泄漏情况,设计中需要考虑采用高效的泄漏预防措施,同时设置完善的泄漏监测系统,以便及时掌握泄漏情况并采取相应的措施。
2. 安全阀与紧急切断系统:在设计LNG场站时,安全阀和紧急切断系统的设置尤为重要。
一旦发生泄漏或其他安全事故,这些系统可以迅速自动切断气源,保护场站和周围环境的安全。
3. 火灾与爆炸防护:LNG场站设计中,需要采用专业的火灾与爆炸防护措施,从建筑材料、设备结构、消防设施等方面,确保其具备较高的抗火和防爆能力。
4. 应急演练和人员培训:在设计LNG场站时,应该充分考虑应急演练和人员培训,让工作人员熟悉各类安全事故的处理流程和方法,提高应对突发事件的能力。
5. 安全间距设计:在LNG场站的设计中,需要合理确定设备和设施之间的安全间距,以防止事故蔓延和扩大。
LNG场站的安全事故类型特点及在设计中重点关注的环节是保障场站安全运营的基础。
设计者需要全面考虑LNG的特性和安全隐患,采取相应的安全措施,确保LNG场站在各类安全事故中具备较高的安全性和稳定性。
运营者和管理者也需要加强对安全事故的预防和应急处理工作,提高人员素质和应对能力,为LNG场站的安全运营提供有力保障。
lng气站安全要求

LNG气站安全要求
LNG气站是指以液化天然气 (LNG) 为燃料的加气站。
由于LNG具有低温、易燃、易爆等特性,因此LNG气站需要严格的安全管理。
本文将介绍LNG气站的安
全要求。
环境安全
LNG气站需要建立完善的环境安全管理制度,将气站周围的环境纳入管理范围,对其进行全面监测和评估。
LNG气站应位于远离住宅区和交通干道的区域,且需
要建立有效的安全防护体系,保障周围环境不受气站的污染和威胁。
设施安全
LNG气站设施安全是保障气站正常运行的基础。
对于LNG气站的设施,必须
进行全面的安全检查,确保设施符合国家安全要求。
LNG气站应配备完善的设备
和设施,方便员工对系统实时监控和进行应急处理。
管理安全
LNG气站员工安全和管理安全同样重要。
LNG气站应建立完善的管理体系,确保员工职业安全健康,避免人员外出时的意外状况。
应急预案
在LNG气站中,应急处理是最重要的环节。
LNG气站应建立完善的应急预案,并进行定期演练,确保在突发事件中的有效应对。
培训教育
对于LNG气站来说,员工的知识和技能是最基础的要求,因此,LNG气站应
对员工进行全面的培训和教育,提高员工的意识和技能,避免人为失误造成的安全事故。
结论
以上是LNG气站的安全要求。
如果LNG气站能够按照安全要求进行建设和管理,可以有效保障站点的正常运行,确保员工和周围环境的安全。
LNG二级加气站危险性及消防安全设计
LNG二级加气站危险性及消防安全设计摘要:LNG加气站主要服务对象是LNG客、货运车,建构筑物为站房和罩棚,设备为LNG储罐、LNG泵橇、LNG加液机,流动介质是天然气。
天然气无色无味,它点火能仅为29.01×10-5(J),爆炸范围在5%-15%。
在静电、明火、高温表面、雷击、电气及摩擦火花等微弱火源的诱发下,常常引起火灾甚至爆炸的危险。
关键词:LNG;加气站;危险性;安全引言为了治理各类空气污染,保护大气环境,调整能源结构,发展新兴产业,我国从“十五”期间就开展了清洁汽车行动。
天然气是一种优质、高效、方便的清洁燃料,国内清洁汽车大都使用天然气作燃料。
随着经济社会的进一步发展,根据《建筑工程消防监督管理规定》(公安部令第119号),LNG撬装式加气站需纳入消防审核、消防验收以及消防监管当中。
鉴于目前关于撬装式LNG加气站暂无明确的国家规范,最终安全运行情况还需要时间的考量。
我们在进行传统思考的同时,有条件的还应该积极借鉴国外先进经验,力争对现有的方法进行更好地调整和细化,尽量做到既经济又安全,为该种加气站的发展提供有力的安全保障。
本文就该类型加气站的消防相关事项作简要探讨。
1LNG加气站危险性1.1LNG危险性(1)液化天然气是以甲烷为主的液态混合物,一般商业LNG甲烷含量在92%-98%,储存温度大约为-162℃。
但是当LNG发生事故型泄露时,会在地面形成流淌液池,温度高于-107℃时,达到临界点,天然气比空气轻,因此会在空气中快速扩散,并与空气混合,形成云团。
同时周围大气中的水蒸气被冷凝成蒸汽云,一旦遇到火源极易发生爆炸,爆炸发生后,会迅速波及蒸发的液池,其爆炸极限为5%-15%。
LNG气化过程中,其体积膨胀600倍以上,在LNG着火燃烧的同时,会迅速产生大量的热辐射,使储罐及周围的设备及建筑设施受到严重破坏。
(2)低温危险性。
LNG的温度为-162℃,如发生泄漏事故,将会对其附近区域的人员及设施安全的产生严重的安全威胁。
安全与站场设计
安全与站场设计【摘要】LNG本身可能出现的冻伤、火灾、爆炸、膨胀等风险,其储备库的环境因素、机械因素等也可能埋下安全隐患,为了避免出现安全事故,需要严格按照标准对液化天然气储库站场的建设进行设计,全面确保LNG站场的安全。
站场的标准化设计原则包括以下六点:一是需要统一的建筑风格和平面布置,二是统一的建设标准,三是统一的工艺流程,四是统一的材料和设备选型,五是统一的编码识别体系,六是统一的功能模块划分。
【关键词】LNG站场,建筑风格,平面布置,编码识别体系液化天然气(LNG)由于具有清洁、低污染和高热量等优点,越来越受到人们的关注,随着LNG用量的不断增大,对其储藏的条件和要求也越来越高,尤其是LNG本身可能出现的冻伤、火灾、爆炸、膨胀等风险,其储备库的环境因素、机械因素等也可能埋下安全隐患,为了避免出现安全事故,需要严格按照标准对液化天然气储库站场的建设进行设计,全面确保LNG站场的安全。
1安全与站场设计的原则要保证天然气站场的安全,首先在设计方面就应该遵循站场的标准化设计原则,可以概括为六个统一:一是需要统一的建筑风格和平面布置,二是统一的建设标准,三是统一的工艺流程,四是统一的材料和设备选型,五是统一的编码识别体系,六是统一的功能模块划分,六个统一之间的关系如下图1:图1:安全与站场设计的原则1.1统一的建筑风格和平面布置LNG标准化站场的设计布局以矩形为主,现在最常见的设计方法是厂前为综合区,消防道路的布局为环形道路,顺着环形道路进入工艺区中有六条通道,而站场的主厂区与火炬区的布局分开设置,具体如下图2:图2:LNG标准化站场的建筑风格和平面布置典型图例1.2统一的建设标准严格以建设所需的法律、法规和行业管理办法执行,根据LNG标准化站场建设的实际需要编写《设备命名管理方法》、《LNG标准化站场的统一技术规定》和《LNG标准化站场的安装设计统一规定》等文件,并严格按照规定执行。
1.3统一的工艺流程LNG标准化站场依据各个结构单元的功能设定统一的工艺流程,并严格按照工艺流程程序进行实际操作,确保站场的安全性,例如对于LNG标准化分输站工艺流程来说,其标准流程典型示例如下图3:图3:LNG标准化分输站工艺流程图1.4统一的材料和设备选型统一的材料和设备选型是标准化站场设计项目中的关键部分,LNG设备必须要根据设备的实际处理量大小进行评估,根据不同的处理量分为不同的等级,并依据此确定各个模块的安装尺寸,例如旋风分离器的尺寸来说,苍南末站的工艺设备处理量只有1万/m3/h,其旋风分离器的入口口径为700(初步计算),而台州分输清管站的工艺设备处理量为8.9万/m3/h,其旋风分离器的入口口径为1000(初步计算),具体案例如下图4:图4:部分典型站场旋风分离器工艺设计案例1.5统一的编码识别体系在站场内建立统一的编码识别体系是要在《石油地面工程设计文件编制规程》的基础上,结合自身实际情况进行设计,主要目的是便于识别和系统化的管理,常见的设计类型如下图5所示:图5:LNG标准化站场统一编码识别体系典型图例1.6统一的功能模块划分在LNG站场运行过程中建立统一的功能模块系统有助于各个结构单元在同一平台上的顺利进行,在站场内根据不同模块的功能进行标准化设计,形成比较成熟的安装模块,有利于发挥标准化设计的优势。
液化天然气气化站的安全设计
液化天然气气化站的安全设计集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-液化天然气气化站的安全设计1概述液化天然气气化站(以下称LNG气化站),作为中小城市或大型工商业用户的燃气供应气源站,或者作为城镇燃气的调峰气源站,近年来在国内得到了快速发展。
LNG气化站是一种小型LNG接收、储存、气化场所,LNG来自天然气液化工厂或LNG终端接收基地,一般通过专用汽车槽车运来。
本文仅就LNG气化站内储罐、气化器、管道系统、消防系统等装置的安全设计进行探讨。
2LNG储罐2.1LNG储罐的工艺设计LNG储罐是LNG气化站内最主要的设备。
天然气的主要成分甲烷常温下是永久性气体,即在常温下不能用压缩的方法使其液化,只有在低温条件下才能变为液体。
LNG储罐的工作压力一般为0.3~0.6MPa,工作温度约-140℃,设计压力为0.8MPa,设计温度为-196℃[1]。
LNG气化站内150m3及以下容积的储罐通常采用双层真空绝热结构,由内罐和外罐构成,内罐材质为0Cr18Ni9不锈钢,外罐材质为16MnR压力容器用钢。
内罐和外罐之间是由绝热材料填充而成的绝热层。
当外罐外部着火时绝热材料不得因熔融、塌陷等原因而使绝热层的绝热性能明显变差。
目前生产厂家所用的绝热材料一般为珠光砂,填充后抽真空绝热。
为防止周期性的冷却和复热而造成绝热材料沉积和压实,以致绝热性能下降或危及内罐,宜在内罐外面包一层弹性绝热材料(如玻璃棉等),以补偿内罐的温度形变,使内外罐之间的支撑系统的应力集中最小化。
支撑系统的设计应使传递到内罐和外罐的应力在允许极限内。
储罐静态蒸发率反映了储罐在使用时的绝热性能,其定义为低温绝热压力容器在装有大于50%有效容积的低温液体时,静止达到热平衡后,24h内自然蒸发损失的低温液体质量与容器的有效容积下低温液体质量的比值。
一般要求储罐静态蒸发率≤0.3%[1、2]。
除绝热结构外,储罐必须设计成可以从顶部和底部灌装的结构,以防止储罐内液体分层。
LNG汽车加气站防火安全设计方案1
LNG汽车加气站防火安全设计方案1.1 区域布置(1)一般原则区域布置主要根据加气站与相邻建(构)筑物和设施方面的特点及火灾危险性,结合地形与风向等因素,合理选址,加气站宜布置城镇和居民区的全年最小频率风向的上风侧,站区地势要求平坦、开阔,避开重要建筑物和人流密集区,远离明火场所。
(2)《LNG规》要求LNG储罐从拦蓄区到建筑物和用地界线的距离1.2 总图布置(1)根据系统的工艺流程按照功能分区布置,如卸车区、储存区、加气区、辅助区,各区之间分区明显,其中卸车、储存、加气区为爆炸危险环境,辅助区为正常环境。
(2)站内各设施之间防火间距根据《LNG规》要求执行。
(3)设备拦蓄区根据《LNG规》LNG储罐的周围应设置拦蓄区,拦蓄区类似《石化规》、《石油规》中的防护堤或围堰,拦蓄区的作用是在发生泄漏时,为防止流体流淌蔓延,将流体限制在一定区域内,《LNG规》及《车用LNG规》规定了从拦蓄区到站外建(构)筑物的防火间距。
(4)设置集液池设计在拦蓄区内设置集液池一座,以便收集泄漏的LNG,收集雨水,集液池内装防爆潜水泵,当发生LNG泄漏时,潜水泵不工作,当需要排雨水时,启动潜水泵排入拦蓄区外的排水系统。
(5)设置环形消防车道及回车场地站区内围绕防护堤设立环形消防车道,并在卸车区、控制房前设立回车场地,供消防车辆在事故状态时使用。
(6)装置露天化、敞棚化LNG气体泄漏后扩散挥发迅速,与空气混合后容易形成爆炸混合物。
密闭房间内部易积聚气体,易引发火灾爆炸事故。
本工程在设计时充分了考虑了装置露天化、敞棚化,如LNG储罐、泵撬、卸车槽车等设施采用露天化布置,加气区是经常性工作场所,采用四周完全敞开的罩棚。
1.3建(构)筑物设计(1)耐火等级,耐火极限按照《建筑防火规》及《石油规》,站内建(构)筑物耐火等级为2级;耐火极限不低于2h 。
加气罩棚采用轻型钢架或混凝土结构,罩棚屋面采用轻型彩钢板,工艺设施界区内如卸车区、储存区(拦蓄区)、加气区采用不发火地面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
编号:AQ-JS-06383( 安全技术)单位:_____________________审批:_____________________日期:_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑LNG供气站安全设计Safety design of LNG gas stationLNG供气站安全设计使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。
1944年美国俄亥俄州克利夫兰市的一个调峰站的LNG储罐发生事故,时至今日,LNG安全标准经过了一个相当漫长的历程。
当时,那个LNG储罐仅仅运行了几个月就突然破裂,溢出120万加仑(相当于4542m3)的液化天然气。
由于防护堤不能满足要求而被淹没,尔后液化天然气流进街道和下水道。
液化天然气在下水道气化引起爆炸,将古力盖抛向空中,下水管线炸裂。
部分低温天然气渗透到附近住宅地下室,又被热水器上的点火器引爆,将房子炸坏。
很多人被围困在家中,有些人试图冲出去,但没能逃离燃烧的街道和高温困境。
10个小时后,火灾才得到控制。
此次爆炸波及14个街区,财产损失巨大,其中有200辆轿车完全毁坏和136人丧生。
事故调查小组没有查明储罐失事原因,追溯事故发生的一年前,在该罐交付使用期间,靠近罐底产生了一道裂缝。
人们没有去调查裂缝的成因,只是对该罐进行了简单的修补后即投入运行。
现在人们认识到,导致该罐失事的原因是内罐上某处出现了裂缝,溢出的液体充满了内壳和外壁之间的空间,而且气化后导致压力过大。
过去对密闭的空间的设计与现在不同,没有采取泄压措施。
另外,过去用来制作内罐的材料是3.5%镍钢,它不适宜低温工作,现在通常改用9%镍钢。
这起事故对液化天然气工业是一个极大的挫折,20年之后,该工业才得以恢复。
在燃气工业中断的这些年头,各种研究机构和设备供应商作进一步调查,并开发丁天然气应用技术、设备和材料,在这些领域所取得的重大进步,实际上部分应归功于使低温工业受益非浅的美国空间计划。
这些研究成果现在已经被世界上几个正在运行的LNG设施所证实,并创造了一个史无前例的长达30年的安全纪录。
影响设备和供气站设计的安全因素有:-安全标准-平面布置-控制方式-储罐-消防-停车1安全标准由于那个LNG储罐的失事,天然气液化和储存在第一次商业冒险中宣告失败,为满足调峰站的需要,燃气工业转向LPG。
人们对克利夫兰市灾难仍然记忆犹新,燃气工业迅速制定了LPG设施标准。
1948年出版了《NFPA59公用液化石油气站》,1957年出版了《APl2510海上和管道终端,天然气凝缩油厂,提炼厂和罐区建造液化石油气装置的设计和施工》。
当时,尽管技术已有进步,人们进行了多年的认真研究,但是,LNG设施设计标准的安全和技术性尚需进一步提高。
六十年代初期,人们对LNG重新产生兴趣。
由美国消防协会(NFPA)建议并起草了LNG设施设计新标准。
在这首个综合性标准里,制定出了液化天然气的设计、选址、施工和设备运行以及液化天然气的储存、气化、输送和处理的要求。
这些要求均包含在《液化天然气(LNG)生产、储存和处理标准,NFPA59A》中。
《NFPA59A》的编制工作自1960年开始着手进行,并在1967年被美国燃气协会(NFPA)正式采纳。
一年后美国石油协会(APl)采纳了《APl2510A石油终端、天然气加工厂、提炼厂和其它工厂的LNG 装置的设计和施工》。
同年美国石油协会又采纳了《附录QAPl620大型焊接液化天然气低压储罐设计和施工的推荐标准》,其中论述的低温应用的设计和选材。
六十年代后期,由于LNG工业进入一个新的增长期,NFPA标准的适用范围需要扩展。
人们丌始着手进行《APl2510A》的合并吸收工作,以便重新编气《NFPA》,1971年的版本是扩展范围后的第一版。
随后又进行了多次修订。
详细评论LNG安全标准和规范不是本文的目的,不过这里仍要提到在NFPA59A十,影响LNG供气站安全设计的一些关键因素:-站场防止LNG溢出和泄漏的措施-海上运输和接收的要求-拦截区的要求-储罐防护堤的要求-储罐、气化器和工艺设备的间距-材质,混凝土种类-隔热-安全泄压,储罐赳压保护-气化器,泵和压缩机设备-消防,叫燃气体检测和火灾探测器-ESD(紧急停工)系统LNG供气站的安全原则是预防、检测和控制。
预防是指要密切注视刘没施安全运行所必需的设计特性。
在工程设计阶段,些设计上具能够发现潜在的安全隐患扦提出保证安全的相应措施。
它们包括:初步危险分析(PHA),操作危险性分析(HAZOP)、风险定量评估(QRA)、气体扩散研究和突变分析。
假如发生事故,早期检训和响应能将使安伞隐患减全最小。
各种探测器应被合理地安装在整个供气站内,用来检测火灾和I。
NG泄漏事故。
其中包括码头卸船区,储罐防护堤内和防护堤附近的卸车管线等位置。
这些地力任何一处发生泄漏。
在控制室内都会发山声音报警。
将气体和感烟探测器安装在建筑物内,从控制室的闭路电视上可以对全厂进行监控。
自卸车平台的管道、码头和陆上的管道系统发生LLN(;泄漏,可以收集起来送至管网下面的混凝土集液沟内。
一般来讲,该液沟是通向位于海岸又靠近码头的集液池内。
LNG管网和装置周围的集液沟能够容纳10分钟内的管道最大泄漏量。
1.1初步危险分析(PHA),操作危险性分析(HAZOP)和风险定量评估(ORA)初步危险分析(PHA)纤常被用在方案阶段或装置初步设计和设备布置的前期,用来预测这些潜在危险对操作人员、公众,工厂设施和环境的影响。
一次初步危险分析并不能排除作进一步危险评估,事实上,它只是以后的危险评估研究的一个开端。
在工程建设的后阶段通常要进行更详细的HAZOP研究。
在工程初期使用PHA技术主要有两个优点:它能够鉴别出潜在的危险,并用最小的投资和措施来预防危险;它能够帮助设计小组明确或拓展用于整个工厂生产的运行目标。
QRA的目的是明确LNG供气站潜在的主要危险,QRA对了厂的平面布置有重要的影响。
对气化站而言,LNG的各种泄漏情况被认为呈潜在的引起爆炸的原因。
例如:-管线泄漏/破裂(高压和低压气体或液体管线)-在气化器和冷却器和换热器(在压缩机,燃气加热器)发生管束破裂-由于超压导致罐或容器破裂/毁坏-阀门和PSVs(压力安全阀)发斗堵塞-泵或压缩机密封泄漏/失效-停电或仪器失灵2平面布置一个典型的LNG供气站平面布置如图1所示,图中标出了储罐,运输船的泊位,主要设备和建筑物的位置。
为了确定能保护边界线以外的人身和财产安全的初步半面布置,必需进行气体扩散和火焰辐射研究,这对位于居民区附近的供气站成为重要。
发生LNG泄漏事故的十要危险是火灾和热辐别。
如果在汇漏事故的早期阶段没有遇到明火,则沸腾的LNG产生的气体与空气混合时被带到下风侧。
这个气闭一直存在爆炸的可能性,直至空气将具稀释到爆炸下限以下。
对供气站边界线以外的人身和财产的影响,NFPA59A已经做了明确的安全要求。
这些要求限制了在边界线的辐射量,同时将可燃气体散发到边界线以外的可能性降到最低。
现在各种计算机程序能够模拟LNG储存设施周围的火灾辐射和气体扩散危险。
可燃气体研究机构无偿提供如:LNGFIRE和DEGAIS(气体扩散浓度)的程序,这两个软件都可从互联网下载。
DEGADIS能预测在溢流事故中气体扩散的距离。
而LNGFIRE 能计算LNG储存设施火灾辐射距离,采用的方法是建立在公共的可获得数据和LNG火灾经验介绍的基础上。
这两个程序发表在NFPA59A(1996)上。
在LNG特性中,一个固有的安全因素是甲烷含量高。
在空气温度为700F(21℃)时,它的临界浮力温度为-1660F(-110℃)。
在这个温度以上时,甲烷比空气轻,将从泄漏处上升飘走。
同其他成分(如LPG)相比,甲烷也有一个较宽的爆炸范围(5-15%)。
尽管下限较高,但由于它的自然浮力和快速的扩散,积存可燃混合气体的可能性很小。
尽管如此,气体扩散研究是必需的,并且是扩大区域规划成果的一个关键部分。
3控制方式图2是一个典型的LNG供气站控制方案。
根据每个项目的特定要求、操作灵活性和客户的需要,每一个供气站都是不尽相同,不同的设备和控制流程都有相当大的差异。
因此,这个例子仅代表诸多可能出现的流程之一,目的是用来举例说明而已,图中所示的仅是主要的控制回路和仪表。
尽管这个控制流程是比较简单的,但是为了安全操作,针对以下日常有潜在危险的工序卸车和气化,进行了详尽设计。
3.1LNG卸车在日常操作中,各种不稳定状态时有发生,这就是潜在的危险。
如果卸车管线中存在这种情况,将会导致两种结果:急冷和水击。
不仅对于初次启动,而且在每次卸车操作时,发生急冷都是危险的,尤其是在没有装再回流管线的情况下(在此篇文章发表之前,在1998/99年冬季PTQ上发表的《降低LNG供气站运行成本》一文中对回流管线已作介绍,见图3和图4)。
这些管线在卸车期间保持卸车管线冷却,从而避免了需要在每次卸车前冷却卸车。
冷却的一个结果是挠曲现象。
它是由于在管道的顶部和底部形成温度梯度,导致管道在支架间挠曲,由于应力高,挠曲现象可以导致事故。
在卸车前可以.通过正确的冷却工艺来避免这个现象的发生。
如图2所示的供气站设计,通过冷气对输送管线进行预冷却,可以将对管线的热冲击降到最小。
气体预冷却管线工艺,包括用LNG 填充管道和用闪蒸气对储罐进行第一次增压。
这包括将流体从储罐后面通过顶部填充管线和输送管线连接起来,然后通过冷却旁通到气体回流管线并通过集气管到气体压缩机。
另一个经常发生的不稳定的状态是由于水击造成的。
水击是由于流体的流速突然发生改变。
改变流体的流速需要一个瞬时的流体压力。
由于快速关闭或开启阀门或停泵将导致这些变化可能发生。
就设计而言,需要对这些事件进行一个完整的冲击分析。
各种计算机程序可以在配管设计时计算水击的冲击力。
对于减小压力波动,使其保持在管道安装允许的应力范围内,阀门关闭次数是一个重要的变量。
因此,阀门的操作对于管道安全设计和运行产生重要的影响。
3.2LNG气化由于气化器操作自身潜在的危险,在火焰加热器里,易挥发的液体在高压下进行气化,所以应采取多种安全措施来防止这些潜在的危险。
通过可燃气体、火灾报警和ESD系统,也可通过燃气管线上的高温开关和所有外送泵失灵的信号来关闭所有运行的气化器。
每一个气化器也有独立的关闭系统,由以下条件驱动:-送风故障失灵-烟道温度高-出口温度低或高-出口压力高-燃气压力低-烟道中的可燃气体具备以上任何条件,气化器停车驱动系统将联锁,切断气化器的主燃气管线,并放空,关闭气化器的LNG进出口管线的切断阀。