LNG供氣站安全設(shè)計(jì)原則

LNG供氣站安全設(shè)計(jì)原則1944年美國(guó)俄亥俄州克利夫蘭市的一個(gè)調(diào)峰站的LNG儲(chǔ)罐發(fā)生事故，時(shí)至今日，LNG平安標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)了一個(gè)相當(dāng)漫長(zhǎng)的歷程。當(dāng)時(shí)，那個(gè)LNG儲(chǔ)罐僅僅運(yùn)行了幾個(gè)月就突然裂開(kāi)，溢出120萬(wàn)加侖(相當(dāng)于4542m3)的液化自然?氣。由于防護(hù)堤不能滿意要求而被沉沒(méi)，爾后液化自然?氣流進(jìn)街道和下水道。液化自然?氣在下水道氣化引起爆炸，將古力蓋拋向空中，下水管線炸裂。部分低溫自然?氣滲透到四周住宅地下室，又被熱水器上的點(diǎn)火器引爆，將房子炸壞。許多人被圍困在家中，有些人試圖沖出去，但沒(méi)能逃離燃燒的街道和高溫逆境。10個(gè)小時(shí)后，火災(zāi)才得到掌握。此次爆炸波及14個(gè)街區(qū)，財(cái)產(chǎn)損失巨大，其中有200輛轎車完全毀壞和136人喪生。事故調(diào)查小組沒(méi)有查明儲(chǔ)罐失事緣由，追溯事故發(fā)生的一年前，在該罐交付使用期間，四周罐底產(chǎn)生了一道裂縫。人們沒(méi)有去調(diào)查裂縫的成因，只是對(duì)該罐進(jìn)行了簡(jiǎn)潔的修補(bǔ)后即投入運(yùn)行?，F(xiàn)在人們熟悉到，導(dǎo)致該罐失事的緣由是內(nèi)罐上某處消失了裂縫，溢出的液體布滿了內(nèi)殼和外壁之間的空間，而且氣化后導(dǎo)致壓力過(guò)大。過(guò)去對(duì)密閉的空間的設(shè)計(jì)與現(xiàn)在不同，沒(méi)有實(shí)行泄壓措施。另外，過(guò)去用來(lái)制作內(nèi)罐的材料是3.5%鎳鋼，它不相宜低溫工作，現(xiàn)在通常改用9%鎳鋼。這起事故對(duì)液化自然?氣工業(yè)是一個(gè)極大的挫折，20年之后，該工業(yè)才得以恢復(fù)。在燃?xì)夤I(yè)中斷的這些年頭，各種討論機(jī)構(gòu)和設(shè)備供應(yīng)商作進(jìn)一步調(diào)查，并開(kāi)發(fā)丁自然?氣應(yīng)用技術(shù)、設(shè)備和材料，在這些領(lǐng)域所取得的重大進(jìn)步，實(shí)際上部分應(yīng)歸功于使低溫工業(yè)受益非淺的美國(guó)空間方案。這些討論成果現(xiàn)在已經(jīng)被世界上幾個(gè)正在運(yùn)行的LNG設(shè)施所證明，并制造了一個(gè)史無(wú)前例的長(zhǎng)達(dá)30年的平安紀(jì)錄。影響設(shè)備和供氣站設(shè)計(jì)的平安因素有：-平安標(biāo)準(zhǔn)-平面布置-掌握方式-儲(chǔ)罐-消防-停車1平安標(biāo)準(zhǔn)由于那個(gè)LNG儲(chǔ)罐的失事，自然?氣液化和儲(chǔ)存在第一次商業(yè)冒險(xiǎn)中宣告失敗，為滿意調(diào)峰站的需要，燃?xì)夤I(yè)轉(zhuǎn)向LPG。人們對(duì)克利夫蘭市災(zāi)難仍舊記憶猶新，燃?xì)夤I(yè)快速制定了LPG設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)。1948年出版了《NFPA59公用液化石油氣站》，1957年出版了《APl2510海上和管道終端，自然?氣凝縮油廠，提煉廠和罐區(qū)建筑液化石油氣裝置的設(shè)計(jì)和施工》。當(dāng)時(shí)，盡管技術(shù)已有進(jìn)步，人們進(jìn)行了多年的仔細(xì)討論，但是，LNG設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的平安和技術(shù)性尚需進(jìn)一步提高。六十年月初期，人們對(duì)LNG重新產(chǎn)生愛(ài)好。由美國(guó)消防協(xié)會(huì)(NFPA)建議并起草了LNG設(shè)施設(shè)計(jì)新標(biāo)準(zhǔn)。在這首個(gè)綜合性標(biāo)準(zhǔn)里，制定出了液化自然?氣的設(shè)計(jì)、選址、施工和設(shè)備運(yùn)行以及液化自然?氣的儲(chǔ)存、氣化、輸送和處理的要求。這些要求均包含在《液化自然?氣(LNG)生產(chǎn)、儲(chǔ)存和處理標(biāo)準(zhǔn)，NFPA59A》中?！禢FPA59A》的編制工作自1960年開(kāi)頭著手進(jìn)行，并在1967年被美國(guó)燃?xì)鈪f(xié)會(huì)(NFPA)正式接受。一年后美國(guó)石油協(xié)會(huì)(APl)接受了《APl2510A石油終端、自然?氣加工廠、提煉廠和其它工廠的LNG裝置的設(shè)計(jì)和施工》。同年美國(guó)石油協(xié)會(huì)又接受了《附錄QAPl620大型焊接液化自然?氣低壓儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)和施工的推舉標(biāo)準(zhǔn)》，其中論述的低溫應(yīng)用的設(shè)計(jì)和選材。六十年月后期，由于LNG工業(yè)進(jìn)入一個(gè)新的增長(zhǎng)期，NFPA標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍需要擴(kuò)展。人們丌始著手進(jìn)行《APl2510A》的合并汲取工作，以便重新編氣《NFPA》，1971年的版本是擴(kuò)展范圍后的第一版。隨后又進(jìn)行了多次修訂。具體評(píng)論LNG平安標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不是本文的目的，不過(guò)這里仍要提到在NFPA59A中，影響LNG供氣站平安設(shè)計(jì)的一些關(guān)鍵因素：-站場(chǎng)防止LNG溢出和泄漏的措施-海上運(yùn)輸和接收的要求-攔截區(qū)的要求-儲(chǔ)罐防護(hù)堤的要求-儲(chǔ)罐、氣化器和工藝設(shè)備的間距-材質(zhì)，混凝土種類-隔熱-平安泄壓，儲(chǔ)罐赳壓愛(ài)護(hù)-氣化器，泵和壓縮機(jī)設(shè)備-消防，叫燃?xì)怏w檢測(cè)和火災(zāi)探測(cè)器-ESD(緊急停工)系統(tǒng)LNG供氣站的平安原則是預(yù)防、檢測(cè)和掌握。預(yù)防是指要親密凝視劉沒(méi)施平安運(yùn)行所必需的設(shè)計(jì)特性。在工程設(shè)計(jì)階段，些設(shè)計(jì)上具能夠發(fā)覺(jué)潛在的平安隱患扦提出保證平安的相應(yīng)措施。它們包括：初步危急分析(PHA)，工作危急性分析(HAZOP)、風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估(QRA)、氣體集中討論和突變分析。假如發(fā)生事故，早期檢訓(xùn)和響應(yīng)能將使安傘隱患減全最小。各種探測(cè)器應(yīng)被合理地安裝在整個(gè)供氣站內(nèi)，用來(lái)檢測(cè)火災(zāi)和I。NG泄漏事故。其中包括碼頭卸船區(qū)，儲(chǔ)罐防護(hù)堤內(nèi)和防護(hù)堤四周的卸車管線等位置。這些地力任何一處發(fā)生泄漏。在掌握室內(nèi)都會(huì)發(fā)山聲音報(bào)警。將氣體和感煙探測(cè)器安裝在建筑物內(nèi)，從掌握室的閉路電視上可以對(duì)全廠進(jìn)行監(jiān)控。自卸車平臺(tái)的管道、碼頭和陸上的管道系統(tǒng)發(fā)生LLN(；泄漏，可以收集起來(lái)送至管網(wǎng)下面的混凝土集液溝內(nèi)。一般來(lái)講，該液溝是通向位于海岸又工近碼頭的集液池內(nèi)。LNG管網(wǎng)和裝置四周的集液溝能夠容納10分鐘內(nèi)的管道最大泄漏量。1.1初步危急分析(PHA)，工作危急性分析(HAZOP)和風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估(ORA)初步危急分析(PHA)纖常被用在方案階段或裝置初步設(shè)計(jì)和設(shè)備布置的前期，用來(lái)猜測(cè)這些潛在危急對(duì)工作人員、公眾，工廠設(shè)施和環(huán)境的影響。一次初步危急分析并不能排解作進(jìn)一步危急評(píng)估，事實(shí)上，它只是以后的危急評(píng)估討論的一個(gè)開(kāi)端。在工程建設(shè)的后階段通常要進(jìn)行更具體的HAZOP討論。在工程