第5卷第1期工程管理2015年1月CONSTRUCTIONL NG氣化站工程安全設(shè)計(jì)和運(yùn)行分析劉鳳川.中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計(jì)研究院有限公司重慶400016商要:本文首先針對LNG氣化站常見安全事故進(jìn)行分析，然后針對事故提出了可行的安全性設(shè)計(jì)，最后針對氣化站的運(yùn)行管理提出了建議。關(guān)鍵詞: LNG氣化站;安全設(shè)計(jì);運(yùn)行管理中圖分類號(hào): S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: ALNC相比于石油的單位熱值更高，燃燒產(chǎn)生的二氧化碳和氮化物更少，而結(jié) 霜降低氣化效率。氣化器布置應(yīng)結(jié)合工藝管線布置，站區(qū)美觀的情況下基本沒有硫化物和顆粒物的排放，是一種非常清潔高效的能源。LNG氣化站適 當(dāng)增大相鄰氣化器或周邊建構(gòu)筑物的距離，以便干氣化器的對外換熱。是接受LING生產(chǎn)廠家后將其分配至用戶的中間調(diào)節(jié)站。盡管L.NG使用方面2.2儲(chǔ)罐安全設(shè)計(jì)和運(yùn)行分析有眾多優(yōu)點(diǎn)，但是其安全事故頻發(fā)，其中最嚴(yán)重的是1984年11月19日，墨真空罐采用增壓器給儲(chǔ)罐增壓，內(nèi)罐為耐低溫的不銹鋼，外罐為碳鋼材西哥圣胡安●伊克斯華特佩克發(fā)生的沸騰液體擴(kuò)展蒸汽爆炸( BLEVE),造成料， 內(nèi)外層之間填充絕熱材料，并抽真空。儲(chǔ)罐總?cè)萘恳鶕?jù)為3 ~ 5天高542人死亡、7000多人嚴(yán)重?zé)齻?5萬人無家可歸。因此，開展LNG氣化站峰 月平均日用氣量確定。在儲(chǔ)罐上分別設(shè)置測滿口與差壓式液位計(jì)兩套獨(dú)立安全事故的風(fēng)險(xiǎn)分析，做好安全設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。液位測:量裝置，防止儲(chǔ)罐內(nèi)LNG充裝過量或運(yùn)行中罐內(nèi)LNG太少危及儲(chǔ)罐和1L1 LNG氣化站安全事故鳳險(xiǎn)分析工藝系統(tǒng)安全。儲(chǔ)罐自控系統(tǒng)還要設(shè)高限報(bào)警(充裝量為罐容的85%)、緊1.1泄漏擴(kuò)散急切斷(充裝量為罐容的95%)、低限報(bào)警(剩余LNC為罐容的10%)。盡管LNG 蒸汽本身無毒，但是吸進(jìn)純的LNG蒸汽會(huì)迅速失去知覺，隨著當(dāng)達(dá)到充裝 上限時(shí)，LNG液體會(huì)從測滿口溢出，提醒操作人員手動(dòng)切斷進(jìn)料。LNG比重增加，氧氣比重降低，會(huì)慢慢的窒息，直到發(fā)現(xiàn)的時(shí)候?yàn)闀r(shí)已晚。2.3消防水系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)和運(yùn)行分析泄漏出來的LNG和氣態(tài)天然氣對人體也是有害的，外露的皮膚短暫地與LNG水在LNG站場不同于其它消防系統(tǒng)，在LNC氣化站，水遇到LNC火災(zāi)接觸，不會(huì)有什么傷害，但是持續(xù)的接觸，可以導(dǎo)致嚴(yán)重的灼傷和組織損時(shí)， 對火災(zāi)沒有任何積極作用，只會(huì)加速LNG的氣化。進(jìn)而加快其燃燒速傷。液化天然氣氣化吸熱，人體吸入大量冷空氣，對內(nèi)部器官有較大影響。度。 水在LNG站場是用來冷卻其它受到火災(zāi)熱輻射的儲(chǔ)罐或設(shè)備，防止其受此外，更嚴(yán)重的是燃?xì)庑孤┮鸬幕馂?zāi)和爆炸會(huì)導(dǎo)致人員大量傷亡。到損害而發(fā)生泄漏，阻止火災(zāi)繼續(xù)蔓延。在圍堰處要設(shè)置泡沫發(fā)生器，防止1.2沸騰液體擴(kuò)展蒸汽爆炸( BLEVE )發(fā)生LNG泄漏而快速蒸發(fā)。在LNG氣化站要設(shè)置多個(gè)可燃?xì)怏w報(bào)警探頭，和沸騰液體擴(kuò)展蒸汽爆炸(BLEVE)爆炸瞬間會(huì)產(chǎn)生劇烈燃燒的火球，往儲(chǔ)罐液相出口緊急切斷閥聯(lián)鎖，-旦發(fā)現(xiàn)泄漏,緊急切斷閥可立即關(guān)閉，防往造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。使LNG發(fā)生BLEVE的原因一般是儲(chǔ)罐止 LNG大量泄出;消滅初期火災(zāi)，控制較大火災(zāi)，防止火災(zāi)擴(kuò)大蔓延，給消受到外來撞擊、火焰烘烤等使儲(chǔ)罐損壞，短時(shí)間產(chǎn)生的過熱氣化的物質(zhì)瞬間防隊(duì)前來滅 火爭取時(shí)間。消防水系統(tǒng)可以采用室內(nèi)消防水池和城市供水管網(wǎng)釋放到空中，遭遇火源發(fā)生劇烈的燃燒，產(chǎn)生巨大的火球。BLEVE 是流體與兩 個(gè)水源供水，廠區(qū)室外消火栓系統(tǒng)可以與室內(nèi)消火栓系統(tǒng)合用，并與市政結(jié)構(gòu)相互作用的結(jié)果，其作用機(jī)理較復(fù)雜，不僅涉及高壓液化氣體在加熱和管網(wǎng)相連， 水表井內(nèi)應(yīng)設(shè)置止回閥。突然降壓過程中的力學(xué)規(guī)律，還與鋼材在較高溫度下的蠕變和斷裂有關(guān)。2.4工藝和材料的安全設(shè)計(jì)和運(yùn)行分析1.3急冷、水擊、間歇泉和水錘站內(nèi)設(shè)置的氮?dú)怃撈繛榫o急切斷氣動(dòng)閥門提供氣源，也可采用壓縮空氣急冷是指低溫密封面泄漏以及低溫管線發(fā)生撓曲的現(xiàn)象。急冷是由于作為緊急切斷閥的動(dòng)力。在LNG儲(chǔ)罐的進(jìn)出液總管上設(shè)置連通管能防止LNGLNG的低溫，在管道的頂部和底部形成溫度梯度，導(dǎo)致管道各部位溫度不同產(chǎn)儲(chǔ)罐間的倒罐，對LNG液相管進(jìn)行冷循環(huán)，保持管道的低溫狀態(tài)。調(diào)壓裝置生撓曲變形，進(jìn)而引發(fā)事故。水擊是LNG流體發(fā)生突然變化引起的，閥門的要根據(jù)LNG氣化站的規(guī)模選擇。通常設(shè)計(jì)兩路調(diào)壓，調(diào)壓器選用帶指揮器、快速關(guān)閉、開啟或停泵時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)流體壓力都會(huì)致使流體的流速突然發(fā)生。超壓切斷的自力式調(diào)壓器。加臭劑選用四氫噻吩，加臭以隔膜式計(jì)量泵為動(dòng)由于LNG充裝管線長，管線閥門產(chǎn)生的閃蒸氣積聚上升至儲(chǔ)罐液面，上升的力，根據(jù)流量信號(hào)將加臭劑注人燃?xì)夤艿乐?。工藝系統(tǒng)閥(]應(yīng)滿足輸送LNG閃惹氣溫度較高，體進(jìn)行熱交交換，液體大量閃使儲(chǔ)罐內(nèi)壓力快速升H 的壓力和流量要求，同時(shí)必須具備耐-196C的低溫性能。站區(qū)LNC管道在高，導(dǎo)致儲(chǔ)罐安全閥“自動(dòng)”開啟。在管內(nèi)液體被閃蒸汽推向儲(chǔ)罐的同時(shí)，常溫 下安裝，在低溫下運(yùn)行，前后溫差達(dá)180，存在較大的冷收縮量和溫管內(nèi)被排空的部分會(huì)被罐內(nèi)液體迅速補(bǔ)充，又開始新- -輪的閃蒸汽積聚過程，差應(yīng)力， 通常采用“門形”補(bǔ)償裝置來補(bǔ)償工藝管道的冷收縮?？傊に囍芏鴱?fù)始形成間歇泉間歇泉;管內(nèi)液體被BOG排空與重注則形成水錘。專業(yè)設(shè)計(jì)要兼顧運(yùn)行規(guī)范要求和操作方便，符合生產(chǎn)場所基本要求和地形特14火災(zāi)和爆炸征，合理配置設(shè)備、工藝管線。LNG泄漏吸熱氣化。蒸發(fā)氣體與空氣混合，在較低濃度(體積比重2.5監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行分析5% - 15%) 下起火爆炸。LNC液化氣體的液相流到地面并被引燃時(shí)發(fā)生的以典型SCADA監(jiān)控系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)可分為三層:最上層是完:火焰則稱為液池火焰。液池火焰不僅會(huì)對周圍人員設(shè)備造成損害，給滅火帶成接收站控 側(cè)傳送的數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的監(jiān)管層;第二層是位于站內(nèi)控制來不便，長時(shí)間熱輻射容易造成周圍設(shè)施比如儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏，造成儲(chǔ)罐下面室 里，控制現(xiàn)場設(shè)備的啟動(dòng)和停止、采集設(shè)備的故障狀態(tài)，可燃?xì)怏w報(bào)警狀圍堰區(qū)發(fā)生池火，產(chǎn)生的強(qiáng)烈的熱輻射可能使得該罐體和周圍的罐體發(fā)生破態(tài)及模擬信號(hào)的現(xiàn)場控制級(jí)設(shè)備;最底層是位于管道流程中的控制電磁閥、裂，甚至罐體發(fā)生爆炸，強(qiáng)烈的爆炸沖擊波會(huì)使得周圍的罐體、管道和建筑溫度傳感器和壓力/壓差傳感器的現(xiàn)場設(shè)備。站控系統(tǒng)是保證SCADA系統(tǒng)正設(shè)施造成毀滅性的破壞。常運(yùn)行的基礎(chǔ)，站控系統(tǒng)可以獨(dú)立完成數(shù)據(jù)采集和控制，并通過網(wǎng)絡(luò)與調(diào)度安全設(shè)計(jì)與運(yùn)行分析中心時(shí)刻互聯(lián)，保證站內(nèi)數(shù)據(jù)的及時(shí)上傳，同時(shí)接收調(diào)度中心下達(dá)的命令并2.1 氣化系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)與運(yùn)行分析執(zhí)行。儲(chǔ)罐自動(dòng)增壓與LNG氣化是在壓差的推動(dòng)下進(jìn)行，罐內(nèi)壓力隨著儲(chǔ)罐內(nèi)3結(jié)語LNG的流出而不斷降低，為了保證LNG汽化的正常進(jìn)行，需要利用自動(dòng)升壓LNG氣化站的安全設(shè)計(jì)是正常運(yùn)行的前提，必須在熟悉LNG特性的前提調(diào)節(jié)閥和儲(chǔ)罐自增壓氣化器將儲(chǔ)罐內(nèi)壓力保持在正常的工作范圍內(nèi)，進(jìn)而實(shí)下 做好運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為安全設(shè)計(jì)提供依據(jù)，進(jìn)而為施工和運(yùn)行提供可靠的現(xiàn)LNG氣化的持續(xù)進(jìn)行。自動(dòng)升壓調(diào)節(jié)閥和儲(chǔ)罐自增壓氣化器會(huì)在儲(chǔ)罐壓力指導(dǎo)。低于自動(dòng)升壓調(diào)節(jié)閥的設(shè)定開啟值時(shí)開啟升壓調(diào)節(jié)閥，LNG流人自增壓氣化參考文獻(xiàn):，在自增壓氣化器內(nèi)液態(tài)LNG發(fā)生汽化，汽化后的天然氣流入儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐[何茂全.液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià).同濟(jì)大學(xué)碩士論文2007;壓力升高，LNG在壓差的作用下進(jìn)入空溫式汽化器，化后的天然氣經(jīng)過調(diào)壓、壓力升高，LNG在壓層的作用下進(jìn)人空溫式產(chǎn)化器，化后的天然經(jīng)過調(diào)壓:2-[2]李志達(dá)LNG氣化站的安全技術(shù)揩施與事故應(yīng)急預(yù)案煤氣與熱量、加臭處理后，輸送至城市中壓燃?xì)夤芫W(wǎng)。為防止天然氣因?yàn)闇囟冗^低直接進(jìn)人城市中壓管網(wǎng)造成管道、閥門等設(shè)施發(fā)生脆裂，氣化后的天然氣需力 200 (03)經(jīng)水浴式加熱器或電加熱使其溫度上升到10C左右，然后再經(jīng)調(diào)壓計(jì)量加臭[3]朱昌偉， 馬國光，李剛.LNG氣化站的安全設(shè)計(jì)I.煤氣與熱力2007輸送至城市燃?xì)夤芫W(wǎng)?？諟厥綒饣饕O(shè)計(jì)兩套，交替使用避免長時(shí)間使用(07 )文章被我刊收錄，以上為全文。此文音編碼，2015.1293