摘 要

伴随着人类社会科技的进步与发展，生活水平提高的同时，人们的环境保护意识也在大大增强，因此，生活中很多地方，天然气都被广泛运用，不管是在工业、农业还是民业上，人们对它都有着高度依赖。液化天然气的本质就是天然气的液体形态。将天然气进行体积压缩，并且将它的温度降低到沸点温度后，天然气就会变成液体状态，即液化天然气（LNG）。由于液化天然气极易燃烧和爆炸的特性，其在被使用过程中很容易发生燃烧爆炸事故，所以我们在设计液化天然气储罐区时一定要做好安全设计。

本文主要是对液化天然气球罐区进行安全设计，在技术允许的范围内，经济合理的前提下，对液化天然气的理化性质和危险特性进行综合分析。然后，我们将对液化天然气球罐的罐体进行设计，并且对储罐区进行总平面布置,进一步分析判断罐区存在的重大危险源，进行消防系统的计算设计，最后利用安全评价方法对整个罐区进行安全评价。

关键词：液化天然气；储罐设计；消防设计；安全评价

Safety Design of 2x1000 m³ Liquefied Natural Gas Spherical Tank

Abstract

In today's increasingly serious environmental pollution, natural gas, whether industrial or civilian, are highly dependent on it. Due to its flammable and explosive characteristics, it is prone to combustion explosion. Therefore, the LNG storage tank area must do the security design.

This paper mainly analyzes the physical and chemical properties and hazardous characteristics of liquefied natural gas (LNG) by analyzing the safety design of liquefied natural gas spherical tank area, taking into account the technical advanced nature, feasibility and economic rationality. When we do the tank design and tank layout, we also focus on the tank area of major hazard identification and analysis of the tank area fire and explosion and fire protection system design. Last but not least, we also do the safety assessment of the entire tank area.

Keywords: liquefied natural gas; spherical tank; fire safety design; safety evaluation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章概述 1

1.1液化天然气 1

1.1.1理化性质 1

1.1.2燃烧爆炸危险性 1

1.2液化天然气储存条件的确定 1

1.2.1天然气储存方式简介及选择 1

1.2.2液化天然气储存条件的确定 2

1.2.3液化天然气的储存容器及选择 2

1.3扩展内容 2

第二章液化天然气球罐设计 3

2.1 液化天然气球罐罐体的基本设计 3

2.1.1罐体材料选择 3

2.1.2球罐的结构设计 3

2.1.3液化天然气球罐的强度设计 9

2.1.4液化天然气球罐的保冷设计 10

2.2球罐的附件 11

2.2.1人孔和开孔 11

2.2.2压力表 11

2.2.3温度计 11

2.2.4液位计 11

2.2.5安全阀 11

2.2.6梯子和平台 11

第三章总平面布置及罐区安全设计 13

3.1罐区布局设计 13

3.2防火堤的选型与构造 13

3.2.1选型 13

3.2.2防火堤参数设计 14

3.3简单的消防设计 15

3.3.1水喷淋装置 15

3.3.2灭火剂的选择 19

3.3.3防火堤外消防车道设计 19

3.4 LNG罐区布置说明及平面图 19

第四章罐区重大危险源辨识及罐区危险性分析与对策 21

4.1 LNG罐区重大危险源辨识 21

4.2 LNG的危险特性分析 21

4.3 LNG罐区的危险性分析 22

4.4安全措施 24

4.4.1防超压措施 24

4.4.2 防火灾措施 25

4.4.3防液位过低过高措施 25

4.4.4 防爆措施 25

4.4.5 防雷、防静电措施 25

4.5 LNG罐区安全管理制度 26

第五章液化天然气球罐区的安全评价 28

5.1用安全检查表对液化天然气罐区进行全面消防安全检查 28

5.2 用道化学火灾、爆炸危险指数法对液化天然气球罐区进行安全评价 32

5.2.1球罐区的道化学火灾、爆炸指数分析法 32

5.2.2评价结论 35

参考文献 36

第一章概述

本文主要对2x1000m³液化天然气的球罐区进行安全设计。该罐区位于某城市边缘，该区域常年吹刮东南风。本设计主要着重于下面两点，第一点，对2x1000m³液化天然气球罐进行设计，其中包括罐体自身的设计，对储罐区的总平面进行布置，储罐的安全附件设计以及罐区消防设计等；第二点，在罐区的设计完成之后，继续对液化天然气罐区的重大危险源进行分析，针对相应的危险特性制定出解决预防措施，最后进行安全评价。

1.1液化天然气简介

液化天然气的本质是天然气，经过一系列超低温液化得到。液化天然气的热值很高，并且在燃烧之后对空气污染非常小，是一种洁净能源，目前已被广泛使用。

1.1.1理化性质

天然气主要成分为甲烷，性质性质也与甲烷相似。液化天然气（LNG）是由天然气经过超低温液化而成，其沸点（℃）：-160～-164；^[1]

相对密度（水=1）：0.45

外观与性状为无色无臭液体

1.1.2燃烧爆炸危险性

燃烧性：易燃；

爆炸上限（v%）：14（室温时）、13（-162℃）；

爆炸下限（v%）：5（室温时）、6（-162℃）。

1.2LNG储存条件的确定

1.2.1天然气储存方式选择

天然气可选择的主要储存方式有两种，分别为液体形态储存和气态储存。天然气被液化后体积会大大减小，因此一般在需要大量储存天然气的时候都会选择液态储存的方法。本文设计的储存物质就是液化天然气，而液化天然气存储方式又分为三种，分别是常温高压储存法、低温压力储存法和低温常压储存法。^[2]

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