LNG加氣信息 比如安全信息與操作信息

熱心網(wǎng)友：1、問題的提出 1.1 安全設(shè)計(jì)的重要性 　 液化天然氣（LNG）汽車加氣站由于工作介質(zhì)的易燃易爆特性和低溫深冷特性、工作環(huán)境的特殊性以及周邊環(huán)境的復(fù)雜性，它的安全問題尤為重要。 　 裝置的安全設(shè)計(jì)是系統(tǒng)安全的根本基礎(chǔ)，安全設(shè)計(jì)需要以系統(tǒng)科學(xué)的分析作為基礎(chǔ)，以“問題發(fā)現(xiàn)式”的預(yù)測(cè)方法，評(píng)價(jià)系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)因素及可能造成的后果，在充分辨識(shí)潛在危險(xiǎn)和不安全部位、不安全環(huán)境的基礎(chǔ)上采取適用的安全技術(shù)措施，將系統(tǒng)的安全置于裝置的設(shè)計(jì)階段，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)安全。 　 國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范是裝置安全設(shè)計(jì)的法律依據(jù)，但是由于我國(guó)LNG汽車技術(shù)起步較晚，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范空缺，而相關(guān)部門及建設(shè)單位對(duì)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)不熟悉且對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的采用原則不了解，從而使LNG汽車加氣站在項(xiàng)目建設(shè)中遇到了一系列的困難。致使LNG加氣站的發(fā)展受到制約，本文主要針對(duì)此種情況，在設(shè)計(jì)規(guī)范的選用及安全設(shè)計(jì)方面作以下探討。 1.2 LNG加氣站危險(xiǎn)性分析 1.2.1 介質(zhì)危險(xiǎn)性 （1）介質(zhì)的危險(xiǎn)性 ① 火災(zāi)、爆炸特性

　 液化天然氣是以甲烷為主的液態(tài)混合物，儲(chǔ)存溫度約為－162℃。泄漏后由于地面和空氣的加熱，會(huì)生成白色蒸氣云。當(dāng)氣體溫度繼續(xù)被空氣加熱直到高于－107 ℃時(shí)，天然氣比空氣輕，會(huì)在空氣中快速擴(kuò)散。氣態(tài)天然氣的容積約為液態(tài)的600倍，天然氣與空氣混合后，體積分?jǐn)?shù)在一定的范圍內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生爆炸，其爆炸下限為5％，上限為15％。 天然氣的燃燒速度相對(duì)于其它可燃?xì)怏w較慢（大約是0.3m/s）。

②低溫特性 　 由于LNG儲(chǔ)存溫度為－162 ℃，泄漏后的初始階段會(huì)吸收地面和周圍空氣中的熱量迅速氣化。但到一定的時(shí)間后，地面被凍結(jié)，周圍的空氣溫度在無(wú)對(duì)流的情況下也會(huì)迅速下降，此時(shí)氣化速度減慢，甚至?xí)l(fā)生部分液體來(lái)不及氣化而被防護(hù)堤攔蓄。氣化的天然氣在空氣中形成冷蒸氣云。冷蒸氣云或者來(lái)不及氣化的液體都會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生低溫灼燒、凍傷等危害。 　　LNG泄漏后的冷蒸氣云、來(lái)不及氣化的液體或噴濺的液體，會(huì)使所接觸的一些材料變脆、易碎，或者產(chǎn)生冷收縮，致使管材、焊縫、管件受損產(chǎn)生泄漏。特別是對(duì)LNG儲(chǔ)罐可能引起外筒脆裂或變形，導(dǎo)致真空失效，絕熱性能降低，從而引起內(nèi)筒液體膨脹壓力升高，造成更大事故，設(shè)備的混凝土基礎(chǔ)可能由于冷凍而強(qiáng)度受損。 （2）火災(zāi)危險(xiǎn)類別 　 天然氣火災(zāi)危險(xiǎn)性類別按照我國(guó)現(xiàn)行防火設(shè)計(jì)規(guī)范如《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》劃為甲類，《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》劃分為甲A類，即它的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別是最高的。 （3）爆炸危險(xiǎn)環(huán)境分區(qū) 　 根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范《爆炸和危險(xiǎn)火災(zāi)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，天然氣的物態(tài)屬工廠爆炸性氣體，分類、分組、分級(jí)為：Ⅱ類，B級(jí)，T1組，即ⅡBT1。 　 站內(nèi)攔蓄區(qū)、加氣區(qū)、卸車區(qū)屬易產(chǎn)生爆炸性氣體環(huán)境，區(qū)域劃分為2級(jí)區(qū)域（簡(jiǎn)稱2區(qū)），即在正常運(yùn)行時(shí)，不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物，即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的環(huán)境，在此區(qū)域內(nèi)防爆電器的類型可為dⅡBT1。 1.2.2 裝置運(yùn)行的危險(xiǎn)性 （1）因漏熱或絕熱破壞產(chǎn)生的危險(xiǎn) 　 LNG低溫儲(chǔ)罐，是加氣站危險(xiǎn)介質(zhì)的盛裝容器，因漏熱必然要產(chǎn)生部分自然蒸發(fā)（BOG）氣體；當(dāng)絕熱破壞時(shí)，低溫深冷儲(chǔ)存的LNG因受熱而氣化，儲(chǔ)罐內(nèi)壓力劇增。 　 液相管道因漏熱同樣生產(chǎn)BOG氣體，絕熱破壞時(shí)，管內(nèi)壓力同樣劇增。 （2）因過(guò)冷損害產(chǎn)生的危險(xiǎn) 　 泄漏后產(chǎn)生的冷蒸氣云或液體會(huì)使管道產(chǎn)生冷收縮，會(huì)使碳鋼產(chǎn)生脆裂等現(xiàn)象，可能造成焊縫裂開、法蘭、閥門漏氣，儲(chǔ)罐外筒可能變形、脆裂，造成絕熱破壞。 （3）儲(chǔ)罐液位超限產(chǎn)生的危險(xiǎn) 　 LNG儲(chǔ)罐內(nèi)在卸車過(guò)程中要防止液位超限，液體的充裝量不宜超過(guò)85%左右，萬(wàn)一超限可使多余液體從溢流閥流出；出液過(guò)低會(huì)使泵抽空，罐內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，出液時(shí)最低液位應(yīng)控制在10%左右。超限情況下監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)，并且聯(lián)鎖關(guān)閉閥門，避免事故發(fā)生。 （4）管道振動(dòng)產(chǎn)生的危險(xiǎn) ①液擊現(xiàn)象與管道振動(dòng) 　 在LNG的輸送管道中，由于加氣車輛的隨機(jī)性，裝置反復(fù)開停，液相管道內(nèi)的液體流速發(fā)生突然變化，有時(shí)是十分激烈的變化，液體流速的變化使液體的動(dòng)量改變，反映在管道內(nèi)的壓強(qiáng)迅速上升或下降，同時(shí)伴有液體錘擊的聲音，這種現(xiàn)象叫做液擊現(xiàn)象，液擊造成管道內(nèi)壓力的變化有時(shí)是很大的，突然升壓嚴(yán)重時(shí)可使管道爆裂，迅速降壓形成的管內(nèi)負(fù)壓可能使管子失穩(wěn)，導(dǎo)致管道振動(dòng)。 ②管道中的兩相流與管道振動(dòng) 　 在LNG的液相管道中，管內(nèi)液體在流動(dòng)的同時(shí)，由于吸熱、摩擦及壓力降等原因，勢(shì)必有部分液體要?dú)饣癁闅怏w（盡管氣體的量很?。后w同時(shí)因冷損而體積膨脹，這種有相變的兩相流因流體的體積發(fā)生突然的變化，流體的流型和流動(dòng)狀態(tài)也受到擾動(dòng)，管子內(nèi)的壓力可能增大，這種情況可能激發(fā)管道振動(dòng)。 　 當(dāng)氣化后的氣體在管道中以氣泡的形式存在時(shí)，有時(shí)形成“長(zhǎng)泡帶”；當(dāng)氣體流速增大時(shí)，氣泡隨之增大，其截面可增至接近管徑，液體與氣體在管子中串聯(lián)排列形成所謂“液節(jié)流”；這兩種流型都有可能激發(fā)管道振動(dòng)，尤其是在流經(jīng)彎頭時(shí)振動(dòng)更為劇烈。 ③加氣卸氣軟管的老化及振動(dòng) 　 加氣卸氣接口為軟管連接。軟管為高分子材料容易老化，工作時(shí)由于劇烈振動(dòng)容易爆裂，接口處因經(jīng)常磨損可能有時(shí)密封不嚴(yán)。 （5）裝置預(yù)冷產(chǎn)生的危險(xiǎn) 　 LNG儲(chǔ)罐在投料前需要預(yù)冷，同樣在生產(chǎn)中工藝管道每次開車前需要預(yù)冷，如預(yù)冷速度過(guò)快或者不進(jìn)行預(yù)冷，有可能使工藝管道、法蘭、閥門發(fā)生變脆、斷裂和劇烈的冷收縮，引發(fā)泄漏事故。 （6）BOG氣體和增壓氣體產(chǎn)生的危險(xiǎn) 　 LNG儲(chǔ)罐或液相工藝管道，由于漏熱而自然蒸發(fā)一定量的氣體，一般情況下（制造廠家提供的數(shù)據(jù)為每晝夜3‰的蒸發(fā)量）；生產(chǎn)運(yùn)行中由于卸車，需要給卸車系統(tǒng)增壓，出液時(shí)需要給LNG儲(chǔ)罐增壓；受氣車輛在加氣之前需要降低車載氣瓶?jī)?nèi)的壓力，此部分氣體在加氣時(shí)又抽回儲(chǔ)罐。這些氣體始終儲(chǔ)存于系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)壓力過(guò)高時(shí)需要進(jìn)行安全放散，國(guó)內(nèi)有的加氣站每年因BOG放散損失達(dá)十多萬(wàn)元，且對(duì)大氣環(huán)境有一定的污染，筆者所在單位設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)此流程作了改進(jìn)，盡量少用增壓器增壓，可使車和儲(chǔ)罐的氣相管相連通，達(dá)到氣相平衡，利用泵的揚(yáng)程，就能達(dá)到卸車或加氣的目的。 1.2.3 自然災(zāi)害的危險(xiǎn)性 　 自然災(zāi)害是指風(fēng)荷載和雪荷載可能破壞設(shè)備的穩(wěn)定性；地震荷載造成儲(chǔ)罐基礎(chǔ)坍塌；雷電直擊時(shí)強(qiáng)大的電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)可能使儲(chǔ)罐變形受損，雷電感應(yīng)可能產(chǎn)生電火花，雷電電磁脈沖可造成信息系統(tǒng)失靈。 　 綜上所述，LNG加氣站不管是人為事故或自然災(zāi)害所造成的最大危險(xiǎn)性在于泄漏，最嚴(yán)重的事故在于泄漏后與空氣混合形成爆炸性氣體混合物，遇火源發(fā)生爆炸或火災(zāi)。所以對(duì)LNG加氣站而言，安全設(shè)計(jì)始終圍繞著防止泄漏及防止火源的產(chǎn)生這兩方面。。 2.防火規(guī)范及采用規(guī)范的意見 2.1 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) 　　（1）《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB50160（稱《石化規(guī)》）； 　　（2）《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50183（稱《石油規(guī)》）； 　　（3）《液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝運(yùn)》 GB/T20368（稱《LNG規(guī)》）； 　?。?）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016（稱《防火規(guī)》）； 　?。?）《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50028（稱《燃?xì)庖?guī)》）； 　?。?）《石油化工有毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 SH3501（稱《石化管道規(guī)》）； 　?。?）《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057（以下稱《防雷規(guī)》）； 　?。?）《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058（稱《爆炸規(guī)》）； 　?。?）《化工企業(yè)靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)范》 HGJ28（稱《靜電規(guī)》）。 2.2 國(guó)外標(biāo)準(zhǔn) 　?。?）美國(guó)國(guó)家防火協(xié)會(huì)NFPA 59A《液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝運(yùn)》（2002年版 稱《美國(guó)LNG規(guī)》）； （2）美國(guó)國(guó)家防火協(xié)會(huì)NFPA 57《液化天然氣（LNG）車輛燃料系統(tǒng)規(guī)范》（2002年版 稱《美國(guó)車用LNG規(guī)》） 。 2.3 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明 　　（1）《石化規(guī)》主要用于大型石油化工裝置。其中的液化烴裝置及全壓力式液化烴儲(chǔ)罐適用于液化天然氣裝置，防火間距的要求較大。 　?。?）《石油規(guī)》主要用于油氣田工程，其中有“液化天然氣站場(chǎng)”章節(jié)，防火間距的部分規(guī)定等同《美國(guó)LNG規(guī)》， 它規(guī)定總?cè)莘e小于265m3的LNG儲(chǔ)罐可不設(shè)固定供水系統(tǒng)。 　?。?）《LNG規(guī)》完全等同于《美國(guó)LNG規(guī)》， 我國(guó)的LNG技術(shù)起步較晚，美國(guó)早在20世紀(jì)80年代就相應(yīng)制定了一系列LNG技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)2006年10月1日實(shí)施的《LNG規(guī)》完全等同采用了《美國(guó)LNG規(guī)》。此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)LNG的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝運(yùn)全過(guò)程中的設(shè)計(jì)、選址、施工、操作、人員培訓(xùn)等作了詳盡的規(guī)定，它是美國(guó)LNG產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的科學(xué)總結(jié)，它合理、人性化地規(guī)范了LNG產(chǎn)業(yè)設(shè)施的防火設(shè)計(jì)要求，是目前世界范圍內(nèi)通用的先進(jìn)規(guī)范。 　?。?）《美國(guó)車用LNG規(guī)》適用于所有類型交通工具的LNG發(fā)動(dòng)機(jī)燃料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行和維護(hù)，適用于其有關(guān)加注燃料（輸配）設(shè)施（包括L-CNG設(shè)施）。 2.4 標(biāo)準(zhǔn)采用原則 　?。?）國(guó)內(nèi)有的適用的優(yōu)先采用國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)閲?guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)適合我國(guó)國(guó)情，政府主管部門容易接受，工程技術(shù)人員熟悉。 　　（2）國(guó)內(nèi)沒有的直接引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家《標(biāo)準(zhǔn)化法》明確規(guī)定“國(guó)家鼓勵(lì)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)”，我國(guó)第一個(gè)LNG試點(diǎn)項(xiàng)目—廣東LNG項(xiàng)目正是根據(jù)此原則進(jìn)行工程建設(shè)的。 　?。?）有明確規(guī)范執(zhí)行明確規(guī)范，無(wú)明確規(guī)范執(zhí)行相近規(guī)范。 　　如國(guó)內(nèi)第一個(gè)LNG氣化站—淄博氣化站，在工程建設(shè)時(shí)征求《石化規(guī)》標(biāo)準(zhǔn)管理組的意見，同意工程設(shè)計(jì)執(zhí)行《石化規(guī)》。 　　（4）《美國(guó)車用LNG規(guī)》主要對(duì)車（船）使用LNG作了詳盡具體的規(guī)定，它在防火間距的要求方面與《美國(guó)LNG規(guī)》一致。我國(guó)有關(guān)部門目前正在做我國(guó)LNG車輛燃料系統(tǒng)完全等同采用此標(biāo)準(zhǔn)的工作。 　?。?）在規(guī)范允許設(shè)計(jì)者做出評(píng)判的情況下，根據(jù)實(shí)際情況，因地制宜、合理靈活理解執(zhí)行規(guī)范，我國(guó)上述相關(guān)規(guī)范主要用于大型LNG生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和使用，如大型液化廠、LNG接收站、城市氣化站等。LNG加氣站在危險(xiǎn)介質(zhì)儲(chǔ)存量上—儲(chǔ)罐容積小，數(shù)量少，相對(duì)危險(xiǎn)性小，所以當(dāng)規(guī)范要求設(shè)計(jì)者對(duì)防火設(shè)施的程度做出評(píng)判時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)防火設(shè)計(jì)的原則、設(shè)施、當(dāng)?shù)貤l件和危險(xiǎn)性的分析以及周邊建構(gòu)筑物的實(shí)際情況作出合理的評(píng)判。 2.5 采用標(biāo)準(zhǔn)

　 綜上所述，LNG汽車加氣站工程的防火設(shè)計(jì)首先執(zhí)行《美國(guó)車用LNG規(guī)》；其次執(zhí)行我國(guó)《LNG規(guī)》；公用工程首先 執(zhí)行上述兩標(biāo)準(zhǔn)，局部參照?qǐng)?zhí)行《石化規(guī)》、《石油規(guī)》、《防火規(guī)》等。

　 我國(guó)有關(guān)部門及建設(shè)單位認(rèn)為無(wú)規(guī)范可依，以至于影響LNG加氣站的建設(shè)，此種狀況是因?yàn)閷?duì)國(guó)內(nèi)和國(guó)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不熟悉，對(duì)國(guó)家《標(biāo)準(zhǔn)化法》鼓勵(lì)采用國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定不了解。

3.1 總平面布置安全設(shè)計(jì) （1）結(jié)合地形、風(fēng)向、站外環(huán)境，綜合考慮防火間距 《美國(guó)車用LNG規(guī)》地上和半地下LNG儲(chǔ)罐從攔蓄區(qū)到建筑物和用地線的距離 儲(chǔ)罐水容積（m3）

從攔蓄區(qū)或儲(chǔ)罐排水系統(tǒng)邊緣到建筑物和用地線的最小距離（m）

儲(chǔ)罐之間的最小距離（m） 3.8～7.6 4.6 1.5 7.6～56.8

7.6 1.5 56.8～114

15 1.5 114～265 23 1.5

（2）按流程順序、使用功能合理分區(qū) 　　按流程順序及功能將站內(nèi)區(qū)域分為：攔蓄區(qū)、作業(yè)區(qū)、輔助區(qū)，各區(qū)之間分界明顯，將配電、控制、生活等容易出現(xiàn)火源的設(shè)施遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)布置。 （3）設(shè)置攔蓄區(qū)和集液池，防止事故擴(kuò)大 　 根據(jù)《LNG規(guī)》LNG儲(chǔ)罐的周圍應(yīng)設(shè)置攔蓄區(qū)，攔蓄區(qū)的作用是在發(fā)生泄漏時(shí)，為防止流體流淌蔓延，將流體限制在一定的區(qū)域內(nèi)，便于使用泡沫滅火器隔絕空氣限制流淌火災(zāi)。在攔蓄區(qū)內(nèi)設(shè)置集液池，以便收集泄漏的LNG和雨水，集液池與攔蓄區(qū)外的水封井相連，兩者之間設(shè)置截?cái)嚅y，閥門平時(shí)關(guān)閉，當(dāng)排除集液池內(nèi)雨水時(shí)，閥門打開，雨水進(jìn)入水封井，潛水泵啟動(dòng)排出雨水。

　　LNG加氣站站區(qū)雖小，但總平面布置時(shí)要考慮到方便消防車從場(chǎng)地中進(jìn)退，方便LNG槽車的進(jìn)出，特別要考慮到事故狀態(tài)下需要向LNG槽車倒出事故儲(chǔ)罐液體，要方便LNG槽車快捷進(jìn)入。 3.2 建（構(gòu)）筑物安全設(shè)計(jì) （1）耐火等級(jí) 　　建（構(gòu)）筑物的耐火等級(jí)為2級(jí)、耐火時(shí)限2小時(shí)，所有混凝土及鋼構(gòu)架、管架、支座、螺栓施工完畢后應(yīng)涂覆耐火層。 （2）耐低溫設(shè)計(jì) 　　站內(nèi)工藝設(shè)施的基礎(chǔ)，如儲(chǔ)罐、低溫泵、加氣機(jī)基礎(chǔ)及防護(hù)堤應(yīng)采用抗凍性能好的混凝土，儲(chǔ)罐鋼支座應(yīng)作耐低溫處理。 （3）抗震設(shè)計(jì) ①按照工程所在地抗震設(shè)防要求設(shè)計(jì)。 ②考慮水平和垂直加速度引起的動(dòng)作用力。 ③考慮地震力和操作荷載的組合。 （4）安全疏散口 攔蓄區(qū)及操作平臺(tái)均設(shè)置兩個(gè)安全疏散口。 3.3 工藝安全設(shè)計(jì) （1）工藝流程要簡(jiǎn)單簡(jiǎn)潔 　 LNG加氣站的工藝流程已經(jīng)較為成熟，較為定型。由于如前所述的危險(xiǎn)特征，在緊急情況下要快速切斷，在正常情況下要操作方便。這就要求系統(tǒng)流程要簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)潔。簡(jiǎn)單可以省掉很多繁瑣的操作過(guò)程，減少故障點(diǎn)，減少投資；簡(jiǎn)潔可以使人容易操作，容易判斷系統(tǒng)故障原因，快速排除故障、恢復(fù)系統(tǒng)。這就要求設(shè)計(jì)在確保安全、滿足規(guī)范和工藝要求的前提下盡量?jī)?yōu)化、簡(jiǎn)化流程。 　 如國(guó)內(nèi)有的建成站分別設(shè)了卸車、儲(chǔ)罐、備用等三個(gè)增壓器，筆者所在單位在南方某工程設(shè)計(jì)時(shí)，只設(shè)一個(gè)增壓器，使卸車和儲(chǔ)罐共用，取消備用增壓器。 （2）設(shè)備管道布置要合理 ①管道排列依據(jù)介質(zhì)危害程度 　 管線地面并排布置時(shí)要按照工藝、給水、儀表風(fēng)、控制、電氣順序排列。地下電氣和儀表不能與工藝管線同溝，并應(yīng)按規(guī)范保證一定間距，防止天然氣泄漏時(shí)與電氣火花相遇產(chǎn)生爆炸。 ②配管系統(tǒng)要安全 　 配管設(shè)計(jì)要進(jìn)行柔性計(jì)算，低溫管道考慮冷收縮要進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償盡量采用自然補(bǔ)償式，管道支架要考慮管道振動(dòng)、地震力、溫度變化等荷載安全性。 ③設(shè)備管道布置時(shí)應(yīng)考慮到操作、維修及安全通道 　 所謂維修通道要考慮到大件部件維修時(shí)，容易移至地面，維修時(shí)無(wú)障礙；所謂安全通道即逃逸通道，考慮在發(fā)生泄漏、視線極差的情況下方便操作人員快速逃離。管道布置要方便逃逸，防護(hù)提內(nèi)一般采用地上管道，高度300mm左右為宜，防護(hù)提內(nèi)到加氣機(jī)的管線采用地下管溝敷設(shè)。 （3）超壓安全放散 ①自動(dòng)放散及人工放散 　 LNG系統(tǒng)盡管采取了保冷措施，但介質(zhì)仍要受到漏熱的影響而產(chǎn)生體積膨脹，壓力升高。所以系統(tǒng)的超壓放散十分重要，儲(chǔ)罐設(shè)置兩個(gè)安全閥自動(dòng)泄壓，防止壓力超限，設(shè)置真空安全閥，防止儲(chǔ)罐出現(xiàn)負(fù)壓，液相管道兩個(gè)閥門之間設(shè)置安全閥，防止管道壓力超限，氣相管道上也設(shè)置安全閥；除設(shè)置安全閥自動(dòng)放散外，設(shè)置人工放散閥，防止自動(dòng)放散失效，增加放散的靈活性。 ②集中放散 　 站內(nèi)各工藝設(shè)施如儲(chǔ)罐、低溫泵、工藝管道等設(shè)備設(shè)有統(tǒng)一集中的放散管，使安全放散或人工放散的氣體集中排放，放散管高出周圍25米之內(nèi)的建筑物2米，位置設(shè)置在站區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，放散方向?yàn)闊o(wú)建（構(gòu)）筑物和無(wú)人活動(dòng)的空曠地帶。 （4） 緊急切斷系統(tǒng)（ESD） 　 系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置緊急切斷系統(tǒng)，緊急切斷系統(tǒng)自動(dòng)或人工、遠(yuǎn)程或現(xiàn)場(chǎng)均可操作，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的監(jiān)測(cè)儀表監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)運(yùn)行工況超限時(shí)，能自動(dòng)報(bào)警并切斷系統(tǒng)（首先切斷儲(chǔ)罐等危險(xiǎn)源裝置）；當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)場(chǎng)地監(jiān)測(cè)儀表監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)發(fā)生泄漏或火災(zāi)等災(zāi)難性事故時(shí)，能自動(dòng)報(bào)警并快速切斷（同樣首先切斷儲(chǔ)罐等危險(xiǎn)源裝置）。 　 站內(nèi)在攔蓄區(qū)、加氣區(qū)、卸車區(qū)等經(jīng)常操作的區(qū)域內(nèi)，設(shè)置緊急切斷系統(tǒng)人工按鈕，當(dāng)操作者判斷系統(tǒng)不在受控條件下時(shí)，可以通過(guò)人工手段快速實(shí)現(xiàn)停車。 （5）控制系統(tǒng)失“源”保護(hù)安全設(shè)計(jì) 　 當(dāng)控制系統(tǒng)失去電源或儀表用氣源時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能中止在安全狀態(tài)，并保持這一狀態(tài)直至系統(tǒng)重新啟動(dòng)或長(zhǎng)期安全。 3.4 控制報(bào)警系統(tǒng)安全設(shè)計(jì) （1）裝置檢測(cè)儀表 　 儲(chǔ)罐上分別設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)傳液位計(jì)、壓力表，并對(duì)液位、壓力實(shí)行聯(lián)鎖，超限自動(dòng)報(bào)警、切斷；低溫泵的進(jìn)出口、工藝管道上設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)傳壓力表、溫度計(jì)，加氣機(jī)上設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)傳流量計(jì)、壓力表、溫度計(jì)，所有儀表均遠(yuǎn)傳到控制室，實(shí)行在線實(shí)時(shí)控制。 （2）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀表 ① 卸車區(qū)、攔蓄區(qū)、加氣區(qū)設(shè)置可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警器； 　　② 攔蓄區(qū)設(shè)置能連續(xù)檢測(cè)LNG泄露的低溫控制報(bào)警裝置； ③ 卸車區(qū)、攔蓄區(qū)、加氣區(qū)設(shè)置火焰探測(cè)器。 　　（3）所有檢測(cè)、監(jiān)測(cè)儀表與緊急切斷系統(tǒng)聯(lián)鎖，當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)工藝參數(shù)超限時(shí)，立即啟動(dòng)ESD，實(shí)現(xiàn)緊急切斷和停車。 3.5 電氣安全設(shè)計(jì) 　 （1）按照《爆炸規(guī)》劃定爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域，在爆炸區(qū)域內(nèi)選擇相應(yīng)防爆級(jí)別的電器設(shè)備、燈具、電纜等； 　 （2）采用阻燃性電纜，并對(duì)電纜溝填實(shí)封堵，防止氣體和液體進(jìn)入配電室，控制室內(nèi)。 　 （3）按照《防雷規(guī)》站內(nèi)危險(xiǎn)區(qū)劃為第二類防雷建筑物，采取如下防雷措施： 　 ① 防止直擊雷：將加氣區(qū)罩棚屋面彩鋼板厚度設(shè)計(jì)大于0.5mm（滿足雷電直擊要求），在辦公樓屋面設(shè)置避雷網(wǎng)（網(wǎng)格不大于10×10m），壁厚大于4mm的容器利用金屬殼體直接作接閃器，但應(yīng)與防雷接地網(wǎng)可靠連接，保證良好的電氣通路。當(dāng)需設(shè)計(jì)避雷針時(shí)，避雷針高度按照滾球法計(jì)算合適即可，不能加高，太高容易“招雷”。 　 ② 防止感應(yīng)雷：將所有工藝設(shè)施，如儲(chǔ)罐、低溫泵、管道、放散管、加氣機(jī)及鋼結(jié)構(gòu)的加氣罩棚等，均應(yīng)接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上； 　 ③ 防止雷電波侵入：電纜外皮、保護(hù)鋼管接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上，架空工藝管道每隔25米接地一次，并與防感應(yīng)雷接地裝置相連； 　 ④ 防雷擊電磁脈沖（LEMP）：信息系統(tǒng)需要防雷擊電磁脈沖，其防雷區(qū)（LPZ）按《防雷規(guī)》可劃分為L(zhǎng)PZ1區(qū)，主要措施是在信息系統(tǒng)設(shè)備所在的建筑物屋面設(shè)置避雷網(wǎng)；房間采用屏蔽接地措施，即將建筑物內(nèi)所有的金屬構(gòu)件、金屬門窗、鋼筋混凝土的鋼筋等自然構(gòu)件、工藝設(shè)備、管道等電位連接，并與防雷接地裝置相連。 　 在低壓進(jìn)線屏上設(shè)置浪涌保護(hù)器，在信息系統(tǒng)的電源入口處設(shè)置浪涌保護(hù)器。 　　（4）按照《靜電規(guī)》，對(duì)工藝裝置、管道等進(jìn)行防靜電接地，選擇導(dǎo)電性能好的加卸氣軟管對(duì)LNG槽車及受氣車輛進(jìn)行接地。 　　（5）全站的防雷接地、防靜電接地、電氣接地及信息系統(tǒng)接地共用接地裝置，接地電阻不大于1歐姆。 3.6 排水系統(tǒng)安全設(shè)計(jì) 　?。?） 攔蓄區(qū)的集液池與外部排水管道之間無(wú)直接聯(lián)系，防止LNG流入市政排水管道。 　　（2）在排出系統(tǒng)上設(shè)置水封井，當(dāng)攔蓄區(qū)集液池的雨水需要排出時(shí)，隔離夾雜的LNG，并采用明溝排至安全地帶。 3.7 滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì) （1）干粉滅火系統(tǒng) 　 在攔蓄區(qū)、卸車區(qū)，加氣區(qū)設(shè)置干粉滅火器，一旦排出的泄漏氣體被引燃時(shí)，人工快速釋放干粉滅火，避免火勢(shì)擴(kuò)大，把事故消滅在萌芽狀態(tài)。 （2）氣體滅火系統(tǒng) 　 在控制室、配電室等建筑物內(nèi)設(shè)置氣體滅火器，如二氧化碳型滅火器等撲滅電氣火災(zāi)。 （3）泡沫滅火系統(tǒng)

　 在攔蓄區(qū)、卸車區(qū)、加氣區(qū)設(shè)置泡沫滅火器，主要用于隔絕流體與空氣的接觸；撲滅流淌火災(zāi)。 4.、安全設(shè)計(jì)中兩個(gè)問題的探討 4.1 關(guān)于消防給水系統(tǒng)的設(shè)置 　 水在LNG站場(chǎng)與其它消防系統(tǒng)的用途不同，水既不能控制也不能熄滅LNG站場(chǎng)的火災(zāi)，水遇到LNG火災(zāi)時(shí)，只會(huì)加速LNG的氣化，進(jìn)而加快其燃燒速度。對(duì)火災(zāi)的控制只能起到相反的作用。水在LNG站場(chǎng)主要是用來(lái)冷卻其它受到火災(zāi)熱輻射的儲(chǔ)罐或設(shè)備，關(guān)于消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定如下： 　?、佟妒鸵?guī)》規(guī)定，儲(chǔ)存總?cè)莘e小于265 m3的LNG罐組可不設(shè)消防給水系統(tǒng)； 　?、凇禠NG規(guī)》第9.1.2條規(guī)定，消防水系統(tǒng)是否設(shè)置，需要根據(jù)防火工程的原則、設(shè)施場(chǎng)地條件和危險(xiǎn)性分析、暴露建筑物或其它財(cái)產(chǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。 　 LNG汽車加氣站為小型LNG站場(chǎng)，一般情況下最多設(shè)兩個(gè)儲(chǔ)罐，國(guó)內(nèi)目前的LNG加氣站均設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)罐，設(shè)置消防給水系統(tǒng)是為了保護(hù)其它儲(chǔ)罐，在僅有一個(gè)儲(chǔ)罐或兩個(gè)儲(chǔ)罐的情況下，著火時(shí)攔蓄區(qū)內(nèi)一片火海，冷卻已無(wú)意義，冷卻其它未著火儲(chǔ)罐主要是針對(duì)罐組多、界區(qū)大的大型LNG站場(chǎng)，故小型LNG加氣站可不設(shè)消防給水系統(tǒng)。但是發(fā)生泄漏時(shí)，為了給處理事故留下時(shí)間，應(yīng)設(shè)置泡沫滅火器隔離封閉攔蓄區(qū)及集液池內(nèi)的LNG。 4.2 關(guān)于地下儲(chǔ)罐的開發(fā)問題 　　《LNG規(guī)》第10.6.3章已經(jīng)明確地下儲(chǔ)罐的防火間距幾乎是地上儲(chǔ)罐的一半。在城市寸土寸金高樓大廈林立、周邊環(huán)境復(fù)雜的情況下，采用地下儲(chǔ)罐可大幅度的節(jié)約土地；再則地下儲(chǔ)罐泄漏時(shí)無(wú)LNG溢出問題，較之地上儲(chǔ)罐安全。但是，目前國(guó)內(nèi)無(wú)廠家生產(chǎn)地下儲(chǔ)罐。美國(guó)國(guó)內(nèi)有不少的LNG加氣站采用地下儲(chǔ)罐，這里除了地下儲(chǔ)罐外，LNG潛液泵的開發(fā)也要隨之配套。 5.、問題及建議 5.1 等同采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)注意的問題 　 我國(guó)即將等同采用《美國(guó)車用LNG規(guī)》，包括已經(jīng)等同的《LNG規(guī)》。在我國(guó)尚未有太多的LNG工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的情況下，采用先進(jìn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是十分必要的，但這兩種標(biāo)準(zhǔn)畢竟是美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中有幾個(gè)問題可能在執(zhí)行過(guò)程中引起混淆。 　?。?）標(biāo)準(zhǔn)中多處有經(jīng)過(guò)“主管部門”同意可適當(dāng)放寬防火間距。對(duì)“主管部門”的解釋是多個(gè)法定部門或法定權(quán)力人，我國(guó)權(quán)力交叉的現(xiàn)象比較普遍，建議明確一個(gè)主管部門。 　?。?）等同采用的標(biāo)準(zhǔn)中的“熱輻射距離”要通過(guò)美國(guó)天然氣研究院GRI0176報(bào)中的“LNG火災(zāi)輻射模型”計(jì)算，此模型屬于商業(yè)軟件，國(guó)內(nèi)使用不太現(xiàn)實(shí)，建議由有關(guān)部門組織攻關(guān)，建立我國(guó)自己的“LNG火災(zāi)輻射模型”。 5.2 建立我國(guó)自己的LNG工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系是當(dāng)務(wù)之急 　　目前，我國(guó)LNG產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，上游單位如中海油、中石油，中石化三大集團(tuán)公司相繼制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，如液化天然氣的通用標(biāo)準(zhǔn)、分析、計(jì)量、生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)。但是下游的工程建設(shè)缺少標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建議國(guó)家有關(guān)部門盡快等同采用美國(guó)《車用LNG規(guī)》，或盡快制定適合自己國(guó)情的LNG汽車加氣站工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。