某液化天然气气化站储罐区安全设计文献综述
2020-06-06 11:06:12
朱昌伟,马国光,李刚[1]认为LNG的危险性主要在于三个方面:①低温的危险性:LNG的储存和操作都在低温下进行,一旦发生泄漏,会使相关设备脆性断裂和遇冷收缩,从而破坏设备,冻伤操作人员,引发事故。②火灾的危险性: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:虽然LNG蒸气无毒,但是如果吸入纯的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。
刘凤川[2]认为LNG气化站主要安全事故风险包括:①泄漏扩散:LNG的泄漏有可能导致人员的窒息或爆炸的发生。②沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE):BLEVE爆炸瞬间会产生剧烈燃烧的火球,往往造成重大的人员伤亡和财产损失。使LNG发生BLEVE的原因一般是储罐收到外来撞击、火焰烘烤等使储罐损坏,短时间产生的过热气化的物质瞬间释放到空中,遇到火源发生剧烈的燃烧,产生巨大的火球。其作用机理较为复杂,不仅涉及高压液化气体在加热和突然降压过程中的力学规律,还与钢材在较高温度下的蠕变和断裂有关。③急冷、水击、间歇泉和水锤。④火灾和爆炸。
孙佩丽[3]认为在LNG气化站的消防设计上的原则就是以防为主,防消结合。第一是防止火灾发生,在生产区设置多个可燃气体报警探头,并和储罐液相出口紧急切断阀联锁,一旦发现泄漏,紧急切断阀可立即关闭,防止LNG大量泄出;第二是一旦发生火灾能自救,消灭初期火灾,控制较大火灾,防止火灾扩大,给消防队前来灭火争取时间。
曹乖艳[4]认为LNG的特性决定了LNG气化站的安全设计应该包含对于总平面设计、围堰区设计、LNG储罐设计、气化器选用与安装、LNG输送管道设计、气化站的消防设计等几个方面的安全设计。其中尤其是LNG储罐区的设计,应该考虑到LNG储罐的安全措施根据储罐容积合理确定安全间距以及如何预防LNG漩涡(翻滚)现象的发生,并且考虑到储罐的静态蒸发率。
要大荣[5]认为在LNG气化站的消防设计上,应注意,消防系统的安全设计原则是:尽量切断气源,控制泄漏;对储罐及临近储罐的设备进行冷却保护,避免设备超压造成更大的灾害;对泄漏的LNG引至安全地带气化,避免燃烧扩大。根据以上原则,消防系统安全设计主要包括分步控制系统、紧急关闭系统、火灾和泄漏探测报警系统、消防水系统、干粉泡沫灭火系统和其他一些安全措施。
赵鹏[6]认为LNG气化站的工艺特点为低温储存、常温使用。LNG气化站的主要设备应具有以下特性:低温储罐、低温液体泵的绝热性能好,阀门和管件的保冷性能好;低温区域内的设备、管道、仪表、阀门及其配件在低温条件下操作性能好,并且具有良好的机械强度、密封性和抗腐蚀性;低温液体泵启动过程是靠变频器不断提高转速,从而达到提高功率、增大流量和提供较高输出压力的目的,因此要求低温液体泵提高频率和增大功率较快。
杨乐,李佳宁,徐胜男,戴秋明[7]认为LNG气化站的电气设计应该包括其爆炸危险区域划分,负荷分级,电器设备级别和组别的确定及选择,配电线路设计,防雷、放静电及接地设计,直击雷的防护,防雷电感应及雷击电磁脉冲设计,等电位处理和接地系统设计等。
居万美[8]认为由于LNG便于贮存,LNG气化站的应用越来越广。LNG气化站的设计,必须严格遵守国家相关规范、安全合理地布置总图,严格控制管道及设备的温度、压力参数,并应设计合理、安全的自动控制、电气、消防设施,这样才能提高供气的稳定性、安全性、经济性。
闫晓[9]认为LNG作为一种新兴能源,以其清洁、经济、高效的特点被广泛应用于各领域,社会的需求量不断增长,LNG产业的发展日益壮大,LNG储罐的规模也随之呈现大型化的趋势发展为超大型储罐,超大型储罐及库区成为必然的发展方向。但是,大规模的液化天然气聚集在储罐和库区,一旦发生泄漏火灾爆炸事故,将会造成重大的人员伤亡和财产损失。因此,对超大型LNG储罐及库区的安全设计进行深入研究,预防或减轻火灾爆炸事故的影响,对促进国内LNG产业的长远发展具有十分重要的意义。
张涟[10]认为,为了确保LNG气化站的安全,必须按照科学的管理办法,实现安全生产标准化、建立规章制度、落实岗位职责确保设备安全、进行隐患识别和排除、完善应急管理、制定安全标准,并且①建立健全安全生产制度②健全安全组织③维护设备安全④设置警示标识⑤防范翻滚的危害⑥防范快速相变危害⑦防范泄露、燃烧、爆炸危害。