撬装式液化天然气LNG加气站安全设计VIP

撬装式液化自然气(LNG)加气站平安设计0引言LNG加气站建设是保证LNG汽车正常运行的基本前提，单燃料LNG汽车的发展更要求配套加气站和之同步发展。为加快加气站的建设和降低建站成本，国内外正大力推广建设移动撬装式LNG加气站。它是接受撬装式集成技术将加气站的储存装置、加注系统和限制系统等都尽可能集成在一个撬装底座上形成一个闭环限制的整体设备。该类装置不依靠自然气管网及气源,占地面积小、集成化程度高、技术先进、平安牢靠、投资小、建站周期短、易操作和搬迁，机动灵敏，集撬装移动的便利性和LNG运输及运用的优势于一体。这种加气站不须单独建站，可以设在现有的加油站或CNG加气站里，能在较短的时间内以较少的投资快速形成加气网络，特别适合在城市内建设推广［16］。但是撬装式LNG加气站对平安具有特别要求，所以改进其平安设计，对于保证其高度集成化和撬装移动性具有重要意义。1撬装式LNG加气站紧急性分析LNG燃料是一种密度小、易燃易爆且扩散性极强的液体，属甲类火灾紧急品，其性质和液体甲烷相像，若处理不当，极易发生事故。撬装式LNG加气站的紧急性主要包括：①LNG燃料为低温液体，•旦发生泄漏，会造成材料性能下降，导致更严峻的事故，并极易造成人员被低温灼伤的事故：②在充装L\G过程中，进入同一设备及管路的LNG会由于密度和成分的差异引起分层，导致LNG突然大量蒸发，压力骤升。若压力超过设备的极限承压实力，就会造成设备损坏和介质泄漏，甚至爆炸：③LNG气化和空气混合会形成爆炸性混合物，假如存在着火源,则极易发生火灾爆炸事故。同时，气体燃烧产生的辐射热会对工作人员及装置造成极大危害；④自然气虽然毒性小，但泄漏后可能会造成人员窒息等人身伤亡事故：⑤撬装式LNG加气站由于其高度集成化的特点，发生事故时损坏程度深。由此可见，撬装式LNG加气站的平安问题至关重要，在设计制造和操作过程中，必需明确有关紧急源，依据相关标准和运行管理阅历对其平安性进行全面把关，从而使之达到较高的平安水平。2 撬装式LNG加气站的平安设计2.1 建站平安设计站址的选择和分布应符合城市和区域道路交通规划，以及平安防火、环境爱惜、便利运用的要求，不应设在供电、通信线路的下方。在主城区内所建的加气站，应靠近交通干道或车辆出入便利的次要干道上；郊区所建的加气站宜靠近公路或主城区的交通出入口旁边。撬装式LNG加气站的LNG储罐、加气机和站外建、构筑物或设施间的防火间距应符合表1的规定，LNG储罐和明火、散发火花地点和站内建、构筑物间的防火间距应符合表2的规定。和CNG加气站或加油站合建的LNG加气站平安距离的确定应按GB50156的要地点和站内建、构筑物间的防火间距应符合表2的规定。和CNG加气站或加油站合建的L、G加气站平安距离的确定应按GB50156的要求执行，若其他可燃性或紧急性液体可能浸入加气站，应实行有效的防护措施［7T0］。总容积/W7.6>7.6〜W50>5()〜W114居住地、村镇、影剧院、体育馆、学校等人员集中地区（最外侧建、杓筑物外墙）304550「•业企业（最外侧建、构筑物外墙）222730明火、散发火花地点和室外变、配电站304550铁路线中心一国家线406070铁路线中心一企业专用线252530公路（路肩）高速I、n级202025公路（路肩）川、IV级151520架空电力线（中心线）1.5倍杆高।、n级通讯线（中心线）30tn表1LNC储罐、加气机与站外建、构筑物或

设施间的防火间距表注：防火间距应按表I总容积和单罐容积较大者确定；凡表1表1LNC储罐、加气机与站外建、构筑物或

设施间的防火间距表表2L\C储罐与明火、散发火花地点和站内建、

构筑物间的防火间距表总容积/in3W7.6>7.6〜W50〉50〜W114燃煤锅炉、燃煤厨房333845燃气（油）热水炉间、壁挂1人1Q炉、燃气厨房10101O变配电间、仪表间、门卫、Q1H值班室等O12汽车槽车装卸11233加气机233站内道路（路边）355站区围墙81010注：防火间距应按表2总容积和单罐容积较大者确定；加气站内LNG储罐符合JB/T4783、JB/T4780的有关规定,其安全性及等级高于一般的固定式储罐。2LNG槽车卸液平安设计对于撬装式LNG加气站而言，其气源主要依靠槽车供应，因此LNG槽车卸液过程相当重要。在LNG槽车卸液设计中应留意以下几点：①必需接受密闭卸液方式：②在卸液管线的两侧均应设置切断阀，当LXG储罐的储存容量超过7.6m3时，应在卸液口设置液相止回阀，以防止液体回流：③应设置放空和吹扫接头，集中放散放空及吹扫气体：④在卸液过程中应关闭运输车辆发动机。3加气站管路系统平安设计LNG燃料管道作为撬装式LNG加气站的输运通道，由于其输运介质为低温流体。因此，在设计管道及其支撑结构时应考虑到温度变更及大温差对材料性能的要求，其保温材料必需具有良好的防水、隔热、阻燃功能，并时支撑结构实行隔热措施，以防止结冰或支掾钢材脆化等。为防止由于阀和阀之间隔离开的各液体管段或低温气体管段出现超压现象，应在各管段上设置管线平安阀，以防止管道超压造成事故，放散气体须要进行集中放散处理。管线泄压平安装置的设置应能最大程度地降低对管线或管件造成破坏的可能性。应正确设置管线平安阀排出方向，以削减对人员和其他设备的危害。撬装式LNG加气站的全部管道及管件的设计压力应为加气站最高工作压力的1.5倍以上，平安阀起跳压力为其L05〜1.10倍。设计温度低于-20C的管线应选用奥氏体不锈钢材质及LNG专用低温阀门。低温管道系统中储罐出口至泵的液相管道应接受真空绝热管道，其余液相管道在条件允许的状况卜应尽量接受真空绝热管道。LNG储罐平安性设计LNG储罐作为撬装式LNG加气站的存储设备，在平安设计中应考虑以下几点⑹：1）为保证储罐及其连接部件在低温条件下能够正常工作，其罐体材料必需接受抗低温材料。暴露在外的储罐隔热层应具有防火、防水、阻燃、阻蒸汽的性能，且在消防水的冲击力作用下不会移动。2）储罐内外筒之间填充的不行燃隔热材料不仅要适应LNG及冷蒸汽的低温环境，而且当外筒遇火灾事故时，还要确保内筒材料的导热性能稳定。3）合理设计、配置平安阀等附件，除和平安阀、检测仪表连接的管路外，其他全部输运介质为自然气（液相或气相〉的管路应设有能够自动关闭的紧急迫断阀。当出现火灾或接触明火、LNG储罐泄漏时，上述紧急迫断阀应能就地或在远距离处实现自动或手动关闭。4）为避开罐内形成空气和自然气的混合物导致事故，储罐在首次充注LNG之前或停止运用内部检修后，须要进行惰化处理。5）应避开LNG充注过量、液体受热膨胀造成液位超高，以及罐内压力达到平安阀启动值时液体沉没平安阀进口。6）分析地震、风灾、雪灾等自然灾难发生的可能性，在设计时考虑储罐抵抗风雪载荷和地震载荷的实力。消防系统平安设计1）对全部LNG加气设施都应实行相应的防火措施进行爱惜。在选择接受何种防火措施时应考虑以下因素•：应对LNG着火、泄漏及溢出等事故的监测和限制设备的配备；使汽车、设备及其结构设施免受明火影响所需的方法；用于紧急事故关闭的工艺流程技术；启动紧急事故处理系统自动运行所需元件及其安装位置；出现紧急事故时，设备专管人员的职责和可达性、外部反应人员的可达性；事故处理人员所需防护装备和应接受的特地训练。此外，不得接受沥青敷设站内场地地坪和道路路面，宜接受不产生火花的材料敷设路面。2）消防水系统。单独的LNG加气站或LNG加气站和CNG加气站或加油站合建时可以不设消防水系统；LNG加气站和LPG加气站合建时应遵循GB50156的规定设置消防水系统。3）灭火设施。加气站内灭火设施的设置应符合GB50183的有关规定，对于全部可能发生的突发事务均须准备好相应的应对方案，灭火器材配置应符合下列规定［11T2］：每两台加气机应配置不少于1只8kg手提式干粉灭火器或两只4kg手提式干粉灭火器，加气机不足2台时按2台计；LNG储罐应配置35kg推车式干粉灭火器2个；加气站应配置灭火毯5块，沙子2m3；站内其余建、构筑物的灭火器材应按GB50140的规定配置；灭火器材应指定专人依据设备运用说明进行维护。4）报警系统及警告标记。报警系统在撬装式LNG加气站中必不行少，除了安装自然气泄漏监测设施和有关连锁装置外，还应安装可燃气体超限报警、储罐液位超限报警、储罐压力超限报警、系统安保提示报警、LNG泵抽空报警、LNG泵超压报警、停电报警、限制柜超温报警、限制阀故障报警等系统。全部LNG加气设施应设有字体高度不低于15cm、白底红字的警告标记，如禁止吸烟、关闭马达、禁止明火、留意低温可燃性液体等。其他平安留意事项1）合理选择和防爆区域等级相适应的电气设备，确保站区供电系统的平安牢靠性及站内的消防用电及通信设施正常工作。同时，消防限制系统、消防水泵等主要用电设备还应备有备用电源，站内工艺装置及帮助设施上均应安装避雷装置。2）应实行通风措施，使站内紧急气体聚积所存在的潜在危害性降到最低，并设置专用放空管路，将各处放空气体均引至该专用放空管路后集中进行排放，避开在站内形成爆炸性混合物。3）对工作人员进行定期培训，使其了解LNG特性及可能产生的危害和影响，了解防护用品的作用及正确运用方法，熟悉应急事故处理预案［7］。3结束语为加快加气站的建设和降低建站成本，国内外正大力探讨并推广建设移动撬装式LNG加气站