lng供气站安全设计原则

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1、LNG供气站安全设计原则  作者:zy  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

2、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,附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

3、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

4、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

5、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

6、到在NFPA59A中,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),工作危险性分析(HAZOP)、

7、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

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