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/SafetyDesign0fLNGVapOrizingStationZHUChang—wei‘.MAGuo—guang~。LIGang~(1.SouthwestPetroleumUnivenity,Chengdu610500,China;2.CNOOCGasPipeliningc0.,Ltd.,Haikou570105,China)關(guān)鍵詞:液化天然氣;氣化站;儲罐;安全Keywords:LNG;vaponzlngstat(yī)lpn;storagetank;safetyAbstract:Thehazard0fLNGandthecurrentdevelopmentstatusofLNGvaporizingstationinChi—naareintroducedbriefly.ThesafetydesignofLNGvaporizingstationisdiscussedinaspects0fdesignstandards,generalarrangement,impoundingarea,storagetanks,vaponzer,LNGtransmissionpipeline,firecontrolands00n.1概述1.1LNG的危險性①低溫的危險性:LNG的儲存和操作都存低溫下進(jìn)行,一旦發(fā)生泄漏,會使相關(guān)沒備脆性斷裂和遇冷收縮,從而破壞設(shè)備,引發(fā)事故。并且,低溫LNG能凍傷操作人員.②火災(zāi)危險性:天然氣與空氣混合能形成爆炸性混合氣體,爆炸極限(體積分?jǐn)?shù))為5%~15%。如果存在火源,極易著火燃燒,甚至爆炸.③對人體的危害:雖然LNG蒸氣無毒,但是如果吸進(jìn)純的LNG蒸氣,人會迅速失去知覺,幾分鐘后死亡;當(dāng)大氣中氧的含量逐漸減少時,工作人員可能警覺不到而慢慢地窒息。1.2我國LNG氣化站的發(fā)展現(xiàn)狀2001年,中原油田建成了我國第一座生產(chǎn)型的LN(yùn)G裝置,淄博LNG氣化站同時建成投產(chǎn),揭開了中國LNG供氣的序幕。目前國內(nèi)已建成使用的LNG氣化站逾30座.隨著新疆廣匯LNG廠于2004年投產(chǎn),以及廣東沿海LN(yùn)G接收終端的建成投產(chǎn),LNG供應(yīng)在我國將形成南、中、西的供應(yīng)格局.加之LNG氣化工程的關(guān)鍵設(shè)備如低溫儲罐、氣化器、低溫閥門及運(yùn)輸設(shè)備的國產(chǎn)化,可以預(yù)見,在未來5年我國將會迎來LNG氣化站建設(shè)的高峰。2LNG氣化站的安全設(shè)計2.1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計時日可參考的國外標(biāo)準(zhǔn)主要有美國的NF—PA59A《液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)》、NFPA57《LNG汽車燃料系統(tǒng)》等;國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有:GB50028——2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》;GB50183--2004《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》,《建筑設(shè)計防火規(guī)范》等。2.2總平面布置LNG氣化站總平面布置設(shè)計要合理地確定站內(nèi)各作業(yè)區(qū)和設(shè)備的位置,以確保氣化站有一個安全的環(huán)境。對于LN(yùn)G的溢出,總希望能夠預(yù)測LN(yùn)G蒸氣量與溢出距離和溢出時間的函數(shù)關(guān)系,這樣可以通過溢出的流量和時間來預(yù)測可能產(chǎn)生危險的區(qū)域.NFPA59A已經(jīng)對氣化站邊界線以外的人身和財產(chǎn)的影響做了明確的安全要求,這些要求限制了在邊界線的熱輻射量?,F(xiàn)在各種計算機(jī)軟件能夠模擬CNG儲存設(shè)施周圍的火災(zāi)輻射和氣體擴(kuò)散濃度,例如LNGFIRE(LNG燃燒的熱輻射模型)和DE-GAIS(氣體擴(kuò)散濃度程序).2.3圍堰區(qū)圍堰區(qū)是指用混凝土、金屬等耐低溫材料在LNG儲罐周圍建造的堤防、防護(hù)墻或排液系統(tǒng)所圍成的區(qū)域.LNG儲罐周圍必須沒置圍堰區(qū),以將儲罐發(fā)生事故時對周圍設(shè)施造成的危險降低到最小程度。2。4LNG儲罐LNG儲罐按結(jié)構(gòu)形式可分為地下儲罐、地上金屬儲罐和金屬一預(yù)應(yīng)力混凝土儲罐3類,地上LNG儲罐又分為金屬子母儲罐和金屬單罐2種。LN(yùn)G氣化站采用何種儲罐,主要取決于其儲存量。儲存量為1200~5000m3時可采用金屬子母儲罐帶壓儲存和常壓罐儲存。儲存量為1200m3以下的城市LNG氣化站,基本采用金屬單罐帶壓儲存.①LNG儲罐的安全措施a.為保證儲罐及連接部件在LN(yùn)G及其冷蒸氣下能正常工作,儲罐材料必須滿足低溫性能要求。暴露的儲罐隔熱層應(yīng)防火、防水、阻燃、阻LNG蒸氣,并且在消防水的沖擊力作用下不會移動。b.儲罐之間需要有適當(dāng)?shù)膬艟啾阌谠O(shè)備的安裝、檢查和維護(hù)。NFPA59A中的表2。2。4。1明確規(guī)定了LN(yùn)G儲罐之間的最小凈距和布置要求.c.儲罐的液相管上安裝緊急切斷閥,發(fā)生意外事故時切斷儲罐與外界的連通,防止儲罐內(nèi)的LNG泄漏.每臺儲罐應(yīng)設(shè)2套相互獨立的液位測量裝置,在選擇測量裝置時應(yīng)考慮密度的變化。在儲罐真空層設(shè)壓力儀表,用于測量真空層的絕對壓力。d.儲罐應(yīng)當(dāng)設(shè)置一個高液位報警器,使操作人員有足夠的時間停止進(jìn)料。儲罐應(yīng)設(shè)置高液位進(jìn)料切斷裝置,它應(yīng)與全部的控制計量儀表分開設(shè)置。e.為了避免儲罐內(nèi)形成空氣與天然氣的混合氣導(dǎo)致事故,儲罐在首次使用或停止使用進(jìn)行內(nèi)部檢修時,要進(jìn)行惰化處理.f根據(jù)地質(zhì)、氣象等資料,分析發(fā)生地震、風(fēng)災(zāi)、雪災(zāi)等自然災(zāi)害的可能性及其特征,考慮儲罐的抗震和抵御風(fēng)雪載荷的能力.②LNG渦旋現(xiàn)象的預(yù)防渦旋現(xiàn)象(Rollover),也稱翻滾,通常出現(xiàn)在多組分的液化天然氣中,是由于向已裝有LNG的低溫儲罐內(nèi)充注新的LNG,或由于LNG中的氮優(yōu)先蒸發(fā)而使儲罐內(nèi)的液體發(fā)生分層而引起。在已有的一些研究中,對該問題的解釋是:密度較大的液體積聚在儲罐底部,而密度較小的液體處于儲罐頂部,底部液體因受到上面液體重力的作用,壓力高于上部液體,對應(yīng)的蒸發(fā)溫度相應(yīng)提高,且底部LN(yùn)G具有一定的過冷度,蒸發(fā)速度較上部液體慢.外界熱量總是不斷由外向內(nèi)傳遞,底部液體獲得熱量,其溫度升高,密度減小,當(dāng)?shù)撞恳后w密度小于上部液體密度時,分層平衡將被破壞,形成渦旋現(xiàn)象,引起液體蒸發(fā)率劇增.計算機(jī)模型已經(jīng)發(fā)展到能夠預(yù)測渦旋發(fā)生的時間、分層和氣體釋放率,然而,渦旋發(fā)生時氣體釋放率的峰值很難精確預(yù)測。因此,為避免渦旋的發(fā)生,在設(shè)計時預(yù)防非常必要.可以通過測量LNG儲罐內(nèi)垂直方向上的溫度和密度來確定是否存在分層,當(dāng)分層液體之間的溫差〉O.2K,密度差>O.5kg/m.時,一般認(rèn)為發(fā)生了分層。防止發(fā)生渦旋現(xiàn)象的方法有:a.將不同產(chǎn)地、不同氣源的LNG分開儲存,可避免因密度差而引起的分層。b.根據(jù)需儲存的LNG與儲罐內(nèi)原有LNG的密度差異,選擇正確的充注方式。c.使用混合噴嘴和多孔管向儲罐中充注LN(yùn)G.d。檢測LNG的蒸發(fā)速度,LNG分層會抑制LNG的蒸發(fā)速度,使出現(xiàn)渦旋前的蒸發(fā)速度比通常情況下的蒸發(fā)速度低。③儲罐靜態(tài)蒸發(fā)率儲罐靜態(tài)蒸發(fā)率能較為直觀地反映儲罐在使用時的絕熱性能,其定義為低溫絕熱壓力容器在裝有大于有效容積的1/2的低溫液體時,靜止達(dá)到熱平衡后,24h內(nèi)自然蒸發(fā)損失的低溫液體質(zhì)量和容器有效容積下低溫液體質(zhì)量的比值。LNG氣化站多采用50m3,及100m3帶壓LNG儲罐,文獻(xiàn)[5、6]對其靜態(tài)蒸發(fā)率的要求見表1。國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中沒有給出LNG儲罐蒸發(fā)率的上限標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計時可以參考液氮的標(biāo)準(zhǔn)。表1立式和臥式低溫絕熱容器的靜態(tài)蒸發(fā)率Tab。1Staticevaporat(yī)ionrateofverticalandhorizontal.液氮靜態(tài)蒸發(fā)率上限絕熱形式容積固定罐移動罐罐式集裝箱高真空500150O1500。240多層絕熱100O.095500。3500。2400。380真空粉末1000。2502.5氣化器LNG氣化器按其熱源的不同,可分為加熱氣化器、環(huán)境氣化器和工藝氣化器,其安全設(shè)計主要考慮以下因素:(1)除非導(dǎo)熱介質(zhì)不可燃,否則氣化器及其熱源與其他任何火源之間的水平凈距至少為15m,整體加熱氣化器到圍墻的水平凈距至少為30M.(2)氣化器到LN(yùn)G、可燃制冷劑或可燃?xì)怏w儲罐的水平凈距至少為15m,到控制大樓、辦公室、車間等有人的重要建筑物的水平凈距至少為15m.(3)站內(nèi)布置多臺加熱氣化器時,各氣化器之間的水平凈距至少為1.5m。(4)安裝在距LNG儲罐15m之內(nèi)的任何環(huán)境氣化器或加熱氣化器,均應(yīng)在液體管道上設(shè)置自動切斷閥,此閥應(yīng)設(shè)置在距離氣化器至少3m處。(5)每臺氣化器應(yīng)提供一種距氣化器至少15M的切斷熱源的方式。(6)為防止泄漏的LNG進(jìn)入備用氣化器,可安裝2個進(jìn)口閥門,并采取安全措施排空積存在兩個閥門之間的LNG和蒸發(fā)氣體。(7)應(yīng)設(shè)置恰當(dāng)?shù)淖詣踊O(shè)備,以避免LNG及其蒸氣在異常情況下進(jìn)入輸配系統(tǒng).2.6LNG輸送管道在進(jìn)行LNG管道設(shè)計中,不僅要考慮低溫液體的隔熱要求,還應(yīng)特別注意因低溫引起的熱應(yīng)力、防止水蒸氣滲透、避免出現(xiàn)冷凝和結(jié)冰、管道泄漏的探測方法以及防火等問題.LNG管道和其他低溫液體輸送管道一樣,管道的熱補(bǔ)償是一個需要細(xì)心考慮的重要問題.兩個固定點之間,由于冷收縮產(chǎn)生的應(yīng)力可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過材料的屈服極限。通??刹捎媒饘俨y管、管環(huán)式補(bǔ)償器以及熱膨脹系數(shù)小的管材等方法解決。2.7氣化站的消防消防系統(tǒng)的安全設(shè)計原則是:盡量切斷氣源,控制泄漏;對儲罐及鄰近儲罐的設(shè)備進(jìn)行冷卻保護(hù),避免設(shè)備超壓造成更大的災(zāi)害;將泄漏的LN(yùn)G引至安全地帶氣化,避免燃燒擴(kuò)大。根據(jù)以上原則,消防系統(tǒng)安全設(shè)計主要包括以下幾個部分:①緊急關(guān)閉系統(tǒng)每個LNG設(shè)備上都應(yīng)裝備緊急關(guān)閉系統(tǒng)(ESD).該系統(tǒng)可隔離或切斷LNG、可燃液體、可燃制冷劑和可燃?xì)怏w的來源,并關(guān)閉一些如繼續(xù)運(yùn)行可能加大或維持災(zāi)情的設(shè)備。②火災(zāi)和泄漏監(jiān)控系統(tǒng)該系統(tǒng)主要包括:設(shè)置在氣化器里的碳?xì)浠衔镄孤z測器和設(shè)置在大氣中的可燃?xì)怏w檢測器,在氣化醫(yī)、儲罐區(qū)、外送泵區(qū)設(shè)置的紫外線或紅外線火焰探測器,在控制室、電氣室以及消防泵房設(shè)置的煙氣檢測器以及用來檢測LNG是否泄漏的低溫檢測器。③消防水系統(tǒng)消防水系統(tǒng)由消防泵房、消防水池、消防給水管道及消火栓、消防水槍等組成。水可用來控制LNG產(chǎn)生大火,但不是滅火。如果將水噴到LNG表面會使LNG的蒸發(fā)率增大,從而使LNG的火勢更大。因此,不能用水直接噴淋到LNG或LNG蒸氣上。用水的目的主要是將尚未著火而火焰有可能經(jīng)過的地方淋濕,使其不易著火。④干粉滅火系統(tǒng)干粉滅火劑是撲滅高壓力、大流量天然氣火災(zāi)的最有效措施.由于干粉滅火劑對燃燒物的冷卻作用很小,在撲滅較大規(guī)模的火災(zāi)時,如滅火不完全或因火場中熾熱物的作用,容易發(fā)生復(fù)燃。⑤泡沫滅火系統(tǒng)泡沫滅火劑可分為化學(xué)泡沫滅火劑、空氣泡沫滅火劑、氟蛋白泡沫滅火劑、水成膜泡沫滅火劑等。LNG氣化站常采用高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng),滅火器噴出大量泡沫覆蓋在泄漏的LNG上面,減少來自空氣的熱量,有效降低LNG蒸氣產(chǎn)生的速度。⑥移動式滅火器材根據(jù)《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》(GB5014—2005的規(guī)定,生產(chǎn)區(qū)為嚴(yán)重危險級場所,設(shè)置手式干粉滅火器和推車式干粉滅火器??刂剖?、變電室內(nèi)配置手提式二氧化碳滅火器,以保證迅速有效地?fù)錅绯跗诨馂?zāi)和零星火災(zāi)。⑦其他安全措施合理進(jìn)行功能分區(qū),將生產(chǎn)區(qū)、輔助區(qū)合理分開;選擇與防爆等級相適應(yīng)的電氣設(shè)備,保證站區(qū)供電系統(tǒng)的安全可靠性;對站內(nèi)工作人員進(jìn)行定期培訓(xùn),使其了解LN(yùn)G特性及可能產(chǎn)生的危害和影響,了解防護(hù)用品的作用及正確使用方法;編制應(yīng)急事故處理預(yù)案等。3結(jié)語LNG設(shè)施在國外已安全、環(huán)保地運(yùn)行了30年,但是,設(shè)計出既安全又經(jīng)濟(jì)的LN(yùn)G氣化站仍是一項挑戰(zhàn)。未來5年我國將建設(shè)更多更大規(guī)模的LNG氣化站,這些項目中將有不少選址在人口密集的地方,因此安全問題更應(yīng)引起高度重視。為適應(yīng)我國LNG工業(yè)高速發(fā)展的需要,應(yīng)盡快頒布我國的LNG設(shè)計、施工規(guī)范,以指導(dǎo)LNG應(yīng)用領(lǐng)域的設(shè)計、施工和運(yùn)行管理.參考文獻(xiàn):[1]顧安忠,魯雪生,汪榮順,等液化天然氣技術(shù)[M]·北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.[2]NFPA59A,液化天然氣(LN(yùn)G)生產(chǎn)、儲存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)[s].[3]GB50028-—2006,城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范[s][4]林文勝,顧安忠,李品友.液化天然氣的分層與渦旋研究進(jìn)展[J]真空與低溫,2000,(6):125—132·[5]GB18442—-2001,低溫絕熱壓力容器[s].[6]JB4780--2002,液化天然氣罐式集裝箱[s].[7]王蕾,李帆LNG氣化站的安全設(shè)計[J].煤氣與熱力,2005,25(6):30—33[8]王忠LNG站消防設(shè)計探討[J]消防科學(xué)與技術(shù),2001.(4):10一12液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝運(yùn)GB/T20368-20061前言本標(biāo)準(zhǔn)等同采用美國防火協(xié)會NFPA59A《液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)》(2001年英文版)。

本標(biāo)準(zhǔn)等同翻譯NEPA59A:2001.

本標(biāo)準(zhǔn)做編輯性修改如下:

—-刪除標(biāo)準(zhǔn)名稱“液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)"中“標(biāo)準(zhǔn)”兩字;

—-表10.6.2第2列“1.9”,原文編輯錯誤,改為“3。8”;

—-溫度單位“°K”,原文編輯錯誤,改為“K”;

——表10。6.3中增加了國際單位制單位符號及數(shù)據(jù);

—-增加所有表格框線;

——根據(jù)NFPA59A試修訂TIA01—1(NFPA59A),4.1。3。1b)中“50%”,改為“150%";

——根據(jù)NFPA59A試修訂TIA02—1(NFPA59A),刪除2.2.3。4,后續(xù)條款重新編號;

-—根據(jù)NFPA59ALNG技術(shù)委員會發(fā)布的勘誤表ErrataNo.:59A—01-1,表2.2。3。4內(nèi)增加以國際單位制單位表示的公式;

——刪除封面與目次之間的內(nèi)容;

——刪除索引;

—-增加前言;

-—第12章參考文獻(xiàn)與附錄E合并;

—-增加附錄F英制與公制基本單位換算。

標(biāo)準(zhǔn)正文中數(shù)字或字母后的星號(*),表示該段的解釋可在附錄A中查到。

除注明外,本標(biāo)準(zhǔn)所用壓力均為表壓。

本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄B、附錄C、附錄D、附錄E、附錄F為資料性附錄。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(CSBTS/TC244)提出并歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位:中國石化集團(tuán)中原石油勘探局勘察設(shè)計研究院。

本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位:青島英派爾化學(xué)工程公司(原青島化工設(shè)計院)、河南中原綠能高科有限公司。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:楊志毅、趙保才、高愛華、楊華、申漢才、張孔明、楊森、張秀泉、連家秀、許敏、張筱萍。

本標(biāo)準(zhǔn)于2006年1月首次發(fā)布。2廠址和平面布置_GB/T20368—20062。1工廠選址原則2。1。1工廠選址應(yīng)考慮以下因素:a)應(yīng)考慮本標(biāo)準(zhǔn)中LNG儲罐,易燃致冷劑儲罐、易燃液體儲罐、構(gòu)筑物和工廠設(shè)備與地界線,及其相互間最小凈間距的規(guī)定。b)除按第9章人身安全和消防規(guī)定以外,人員應(yīng)急疏散通道應(yīng)全天候暢通。c)應(yīng)考慮在實際操作的極限內(nèi),工廠抗自然力的程度。d)應(yīng)考慮可能影響工廠人員和周圍公眾安全涉及具體位置的其他因素.評定這些因素時,應(yīng)對可能發(fā)生的事故和在設(shè)計或操作中采取的安全措施作出整體評價.2.1.2工廠的場地準(zhǔn)備應(yīng)包括防止溢出的LNG、易燃致冷劑和易燃液體流出廠區(qū)措施及地面排水措施。2.1。3對所有組件應(yīng)說明最大允許工作壓力。2。1.4*應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場土壤調(diào)查及普查以確定設(shè)備的設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2.2溢出和泄漏控制的主要原則2.2.1基本要求2。2.1.1為減少儲罐中LNG事故排放危及鄰近財產(chǎn)或重要工藝設(shè)備和構(gòu)物安全的可能性,或進(jìn)入排水溝的可能性,應(yīng)按下列任種方法采取措施:a)根據(jù)2.2.2和2.2.3的規(guī)定利用自然屏障、防護(hù)堤、攔蓄墻或其組合,圍繞儲罐構(gòu)成一個攔蓄區(qū)。b)根據(jù)2.2.2和2.2。3的規(guī)定利用自然屏障、防護(hù)堤、挖溝、攔蓄墻或其組合,圍繞儲罐構(gòu)成一個攔蓄區(qū)。并根據(jù)2.2。2和2.2。3的規(guī)定,在儲蓄的周圍修建自然的或人工的排水系統(tǒng)。c)如果儲罐為地下式或半地下式,根據(jù)2.2.2和2。2.3的規(guī)定利用挖溝方式成一個攔蓄區(qū).2.2.1。2為使用故溢出和泄漏危及重要構(gòu)筑物、設(shè)備或鄰近財產(chǎn)或進(jìn)入排水溝的可能性減至最少,下列區(qū)域應(yīng)予平整、、排水或修攔蓄設(shè)施:a)工藝區(qū)b)氣化區(qū)c)LNG、易燃致冷劑和易燃液體轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)d)緊靠易燃致冷和易燃液體儲罐周圍的區(qū)域如果為滿足2.1.2也要求攔蓄區(qū)時,應(yīng)符合2.2.2和2。2.3規(guī)定。2。2.1。3對于某些裝置區(qū),2。1.2、2。2。1。1和2。2.1.2中有關(guān)鄰近財產(chǎn)或排水溝的規(guī)定,變更應(yīng)征得主管部門同意.所作的改變,不得對生命或財產(chǎn)構(gòu)成明顯的危害或不得違背國家、省和地方的規(guī)定。2.2。1。4易燃液體和易燃致冷劑儲罐,不應(yīng)設(shè)置在LNG儲罐攔蓄區(qū)內(nèi)。2。2.2攔蓄區(qū)容積和排水系統(tǒng)設(shè)2。2.2.1LNG儲罐攔蓄區(qū)最小容積V,包括排水區(qū)域的有效容積,并為積雪、其他儲罐和設(shè)備留有裕量,按下列規(guī)定確定:a)單個儲罐的攔蓄區(qū),V等于儲罐的總?cè)莘e.b)多個儲罐的攔蓄區(qū),對因低溫或因攔蓄區(qū)內(nèi)一儲罐泄露著火而引起攔蓄區(qū)內(nèi)其他儲罐泄露,在采取了防止措施條件下,V等于攔蓄區(qū)內(nèi)最大儲罐的總?cè)莘e。C)多個儲罐的攔蓄區(qū),在沒有采?。玻?2.1b)措施條件下:V等于攔蓄區(qū)內(nèi)所有儲罐的總?cè)莘e.2.2.2。2氣化區(qū)、工藝區(qū)或LNG轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)攔蓄區(qū),最小容積應(yīng)等于任一事中故泄露源,在10min內(nèi)或在主管部門認(rèn)可的證明監(jiān)視和停車規(guī)定的更短時間內(nèi),可能排放該攔蓄區(qū)的LNG、易燃致冷劑和易燃液體的最大體積。2.2.2.3禁止設(shè)置封閉式LN(yùn)G排放溝。例外:用于將溢出LNG快速導(dǎo)流出臨界區(qū)域的儲罐泄流管,若其尺寸按預(yù)期液體流量和氣化速度選定,應(yīng)允許封閉。2.2.2.4LNG和易燃致冷劑儲罐區(qū)的防護(hù)堤、攔蓄墻和排水系統(tǒng),應(yīng)采用夯實土、混凝土、金屬或其他材料建造。這些構(gòu)筑物允許靠或不靠儲罐,也允許與儲罐構(gòu)成一體。這些構(gòu)筑物和任何貫穿結(jié)構(gòu)的設(shè)計,應(yīng)能承受攔蓄的LNG或易燃致冷劑的全部靜水壓頭,能承受溫度驟冷至被攔蓄液體溫度產(chǎn)生的影響,還應(yīng)考慮預(yù)防火災(zāi)和自然力(地震、刮風(fēng)、下雨等)的影響。如果雙壁儲罐外殼能滿足這些要求,允許將其看作是攔蓄區(qū),以據(jù)此確定2。2.3中定位區(qū)域的距離。如果這種外殼的密封性會受到內(nèi)罐事故的影響。則應(yīng)按2.2。1。1的要求,構(gòu)筑另外的攔蓄區(qū)。2.2.2.5易燃液體儲罐區(qū)的防護(hù)堤、攔蓄墻和排水溝,應(yīng)符合NFPA30《易燃和可燃液體規(guī)范》的要求。2.2.2。6防護(hù)堤或攔蓄墻的高度,以及到操作壓力等于或小于100Kpa(151bf/in2)儲罐的距離,應(yīng)按圖2.2。2。6確定。

?

?說明:尺寸“x"應(yīng)等于或大于尺寸“y”加液面上蒸氣壓力的LNG當(dāng)量壓頭。例外:當(dāng)防護(hù)堤或攔蓄墻的高度達(dá)到或超過最高液位時,“x"可為任意值。尺寸“x”不儲罐的內(nèi)壁到防護(hù)堤或攔蓄墻最近砌距離。尺寸“y"為儲罐中最高液位到防護(hù)堤或攔蓄墻頂部的距離。2.2。2。7應(yīng)帛定攔蓄區(qū)內(nèi)雨水和其他水的排水措施.允許使用自動控制排水泵,但所配的自動停泵裝置應(yīng)性器官避免暴露在LNG溫度下運(yùn)行。管道、閥門和管件,在發(fā)生故障時可能使液體流出攔蓄區(qū),應(yīng)適應(yīng)在LN(yùn)G溫度條件下持續(xù)工作。如果采取自流排水,應(yīng)采取措施防止LNG通過排水系統(tǒng)外流.2.2。2。8用于攔蓄設(shè)施表面的隔熱系統(tǒng),安裝后應(yīng)不燃,并應(yīng)適合所需用途,還要考慮預(yù)期的熱應(yīng)力、機(jī)械力和荷載.如果存在飄浮問題,應(yīng)采取抑制措施。2.2.3攔蓄區(qū)的選址2.2。3.12。2.3的規(guī)定不適用于海上終端轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)的攔蓄區(qū)。2.2。3。2應(yīng)按下列要求采取措施,使火災(zāi)蔓延到建筑紅線外適成明顯危害的可能性最??;

a)應(yīng)采取措施,防止在風(fēng)速0級、溫度21℃(70℉)和相對濕度50%大氣條件下超過下列極限的著火熱輻射:

1)在建筑紅線上,因設(shè)計溢出物(如2.2.3。4的說明)著火的輻射熱流5000W/m2(1600Btu/(h·ft2));

2)在工廠地界線外,定廠址時確定的50人以上戶外集合點的最近點,因LNG攔蓄區(qū)內(nèi)(有按確定的LN(yùn)G容積V)燃燒而產(chǎn)生的輻射熱流5000W/m2(1600Btu/(h·ft2));

3)在工廠地界線外,定廠址時確定的按NFPA101《人身安全規(guī)范》工廠、學(xué)校、醫(yī)院、拘留所和監(jiān)獄或居民區(qū)建筑物或構(gòu)筑物最近點,因LNG攔蓄區(qū)內(nèi)(有按2.2.2。1確定的LNG容積發(fā)V)燃燒而產(chǎn)生的輻射熱流9000W/m2(3000Btu/(h·ft2));4)在建筑紅線上,因LNG攔蓄區(qū)內(nèi)(有按2。2.2.1確定的LNG容積V)燃燒而產(chǎn)生的輻射熱流30000W/m2(10000Btu/(h·ft2)).b)

熱輻射距離應(yīng)按下列方法計算:

1)美國氣體研究所的報告GRI0176描述的模型“LN(yùn)GFIRE:LNG燃燒的熱輻射模型”

例外:允許用符合以下準(zhǔn)則的模型計算距離:

I)考慮攔蓄區(qū)形狀、風(fēng)速風(fēng)向、濕度和氣溫.

II)適合評價危險規(guī)模和條件的試驗數(shù)據(jù)已驗證.Ⅲ)主管部門認(rèn)可.2)如攔蓄區(qū)的最大和最小尺寸比不超過2,允許使用以下公式.d=F

?………………………(1)式中:d-—離LN(yùn)G攔蓄區(qū)邊的距離,m(ft);A——攔蓄LN(yùn)G的表面積,m2(ft2));F——熱流相關(guān)系數(shù),使用以下值:3.0

用于

5000W/m2

(1600Btu/(h·ft2));

2。0

用于

9000W/m2

(3000Btu/(h.ft2));

0.8

用于

30000W/m2(10000Btu/(h。ft2))。2.2.3。3LNG儲罐攔蓄區(qū)到建筑紅線的距離,在發(fā)生2.2.3。4描述的LNG溢出時,應(yīng)保證建筑紅線以外,空氣中甲烷的平均濃度不超出爆炸不限的50%,計算使用下列模型之:a)美國氣體研究所的報告GRI0242描術(shù)的模型“用DEGADIS致密氣體擴(kuò)散模型預(yù)測LN(yùn)G蒸氣擴(kuò)散”。b)美國氣體研究所的報告GRI96/0396。5描述的模型“《LNG事故泄放的緩解模型評價》第5卷;用FEM3A進(jìn)行LNG事故因果分析。c)綜合以下內(nèi)容的模型:1)考慮影響LNG蒸氣擴(kuò)散的物理因素,包括但不限于重力傳播、熱傳遞、濕度、風(fēng)速風(fēng)向、大氣穩(wěn)定度、浮力和地面起伏程度.2)適合評價危險規(guī)模和條件的試驗數(shù)據(jù)已驗證。3)主管部門認(rèn)可。

計算距離應(yīng)基于下列條件之一計算:

——風(fēng)速和大氣穩(wěn)定度同時發(fā)生且造成最長的下風(fēng)向擴(kuò)散距離,超過的距離少于擴(kuò)散所需時間內(nèi)的10%。

——帕氏大氣穩(wěn)定度,F類,風(fēng)速2m/s(4.5mile/h)。計算距離應(yīng)以實際液體特性和來自容器的最大蒸氣流率(蒸氣氣化速率加上液體流入的置換速率)為基礎(chǔ)。

主管部門認(rèn)可的計算中,允許考慮阻擋蒸氣和降低可燃蒸氣危險措施(如:攔蓄表面隔熱,加水幕或其他合適方法)的效果。2.2.3。4設(shè)計溢出應(yīng)按表2。2。3.4確定。表2。2.3.4設(shè)計溢出儲罐開口設(shè)計溢出設(shè)計溢出持續(xù)時間儲罐排料口低于液面,無內(nèi)置切斷閥通過一假定開口的流出量,開口的面積與液位以下能產(chǎn)生最大流量之排料口的面積相等多個儲罐攔蓄區(qū),取能產(chǎn)生最大流量的儲罐

用公式

直到開口處壓差為零頂部充裝儲罐,無低于液面排料口儲罐排料泵在滿負(fù)荷下通過一根管路泵入攔蓄區(qū)的最大流量儲罐排料泵在滿負(fù)荷下通過一根管路泵人攔蓄區(qū)的最大流量:(1)如果監(jiān)視和停車已證明且主管部門批準(zhǔn),10min.(2)如監(jiān)視和停車未批準(zhǔn),則為儲罐排空所需時間儲罐排料口低于液面,裝有符合6。3。3.3的內(nèi)置切斷閥事先裝滿罐通過一假定開口的流出量,開口的面積與液位以下能產(chǎn)生最大流量之排料口的面積相等用公式持續(xù)1h氣化區(qū)、工藝區(qū)和轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)的攔蓄區(qū)任一事故泄漏源的泄漏量10min,或主管部門認(rèn)可的證明監(jiān)視和停車規(guī)定的更短時間注:q是液體流量,[m3/min(ft3/min)];d是低于液面的儲罐排料口直徑,[mm(in)];h是滿罐時儲罐排料口以上液體的高度,[m(ft)]。

2。2.3.5LNG儲罐攔蓄區(qū)的位置應(yīng)選擇在當(dāng)攔蓄區(qū)著火時,其熱流量不應(yīng)引起任何LNG船主要結(jié)構(gòu)損壞有礙其航行。2.2.3.6在一個站點儲罐總?cè)萘康扔诨蛐∮冢玻?m3(70000gal),允許按表2.2.4。1在現(xiàn)場安裝,儲罐按下列要求裝配:

a)

所有接頭應(yīng)配備自動失效保護(hù)閥。自動閥應(yīng)設(shè)計成在下列任意條件下關(guān)閉:

1)

發(fā)現(xiàn)著火

2)由管線壓降或其他方法測出LNG從儲罐流出過多

3)

發(fā)現(xiàn)漏氣

4)

就地操作或遠(yuǎn)程控制

例外1,安全閥和儀表連接閥除外。

例外2,進(jìn)罐的接頭允許配置2個止回閥,以滿足2。2.3.6a)的要求。

b)

附件應(yīng)盡量靠近儲罐安裝,以便外應(yīng)變破壞附件管道端時,保持附件儲罐端的閥門和管道完好.檢測設(shè)備的類型、數(shù)量和位置應(yīng)符合第9章的要求。2。2.3。7從攔蓄液體的最近邊緣到建筑紅線或到有關(guān)法規(guī)界定的航道的最近邊緣的距離,決不應(yīng)小于15m(50ft)。2.2。4儲罐間距2.2.4。1LNG儲罐或易燃致冷劑儲罐和暴露建筑物之間最小凈距離應(yīng)符合表2.2.4.1例外:經(jīng)主管部門批準(zhǔn),這些設(shè)備允許布置在離建筑物或混凝土墻或石墻更近的地方,但離建筑物的門窗、洞至少3m(10ft).

表2.2.4。1攔蓄區(qū)到建筑物和建筑紅線的間距儲罐水容量最小距離從攔蓄區(qū)或儲罐排水系數(shù)邊緣到建筑物和建筑紅線儲罐之間m3galMftmft〈0。5〈12500000.5~1.9125~500310131。9~7.6501~20004.6151.557.6~56.82001~150007。6251.5556.8~11415001~3000015501。55114~26530001~700002375

〉265>700000。7倍罐徑,但不少于30m(100ft)相令罐徑之和的1/4[至少1.5m(5ft)]2。2.4。2連接多個儲罐的隔斷閥,其通道至少應(yīng)留0.9m(3ft)的凈寬.2。2.4.3容量大于0。5m3(125gal)的LNG儲罐不應(yīng)設(shè)在室內(nèi)。2.2。5氣化器間距氣化器分類見第5章2.2.5.1除非熱媒為不燃流體,氣化器和其一次熱源距任何火應(yīng)至少15m(50ft).大多組氣化器情況下,鄰近的氣化器或一次熱不應(yīng)視為火源。在氣化器布置方面,工世加熱器或其他明火設(shè)備,如果和氣化器聯(lián)鎖不應(yīng)視為火源,當(dāng)氣化器運(yùn)行或當(dāng)氣化器管線系統(tǒng)冷卻或正在冷卻時它們不能運(yùn)行。2.2.5.2整體式加熱氣化器到建筑紅線的距離不小于30m(100ft),見2.2.5.4,與下列設(shè)施的距離不應(yīng)于15m(50ft)。a)任何攔蓄的LNG、易燃致冷劑或易燃液體(見2.2.4)或這類流體在其他事故排放源與攔攔蓄區(qū)之間的運(yùn)輸通道.b)LNG、易燃液體、易燃致冷劑或可燃?xì)怏w儲罐,這類流體的無明火工藝設(shè)備或用于轉(zhuǎn)運(yùn)這類流體的裝卸接頭。C)控制室、辦公室、車間和其他有人的或重要工廠設(shè)施.2。2。5.3遠(yuǎn)距離加熱氣化器的加熱器或熱源,應(yīng)滿足2。2.5。2的規(guī)定.例外:如果熱媒為不燃流體,到建筑紅線的距離不應(yīng)執(zhí)行2.2.5。2c)的規(guī)定。2。2.5。4遠(yuǎn)距離加熱氣化器,環(huán)境氣化器和工藝氣化器到建筑紅線的距離,不應(yīng)小于30m(100ft)。遠(yuǎn)距離加熱氣化器和環(huán)境氣化器可設(shè)置在攔蓄區(qū)內(nèi)。例外:與容量等于或小于265m3(70000)gad的LNG儲罐連在一起使用的氣化器,到建筑紅線的距離應(yīng)按表2。2。4.1的規(guī)定,將該氣化器視為儲罐,容量等于與其相邊的最大儲罐的容量。2。2。5.5氣化器之間的凈間距,不應(yīng)小于1.5m(5ft).2。2.6工藝設(shè)備間距2。2.6.1LN(yùn)G、致冷劑,易燃液體或可燃?xì)怏w的工藝設(shè)備與火源、建筑紅線、控制室、辦公室、車間和其他有人的設(shè)施的距離,不應(yīng)小于15m(50ft).例外:允許將控制室設(shè)置在有可燃?xì)怏w壓縮機(jī)的建筑物中,建筑物結(jié)構(gòu)符合2。3.1的要求。2。2。6.2明火設(shè)備和其他火源到任何一攔蓄區(qū)或儲罐排水系統(tǒng)的距離,不應(yīng)小于15m(50ft)。2.2.7裝卸設(shè)施間距2.2.7.1LNG管線轉(zhuǎn)運(yùn)的碼頭或停泊處,應(yīng)使進(jìn)行裝卸的船舶與跨越航道的橋之間的距離,不應(yīng)小于30m(100ft).裝卸匯管與橋之間的距離。不應(yīng)小于61m(200ft).2.2.7.2LNG和易燃致冷劑的裝卸接頭到不受控制的火源、工藝區(qū)、儲罐、控制室、辦公室、車間和其他被占用的重要工廠設(shè)施的距離,不應(yīng)小于15m(50ft)。例外:這一要求不適用于同轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)有直接聯(lián)系設(shè)施或設(shè)備.2.3建筑物長構(gòu)筑物2。3。1供裝運(yùn)LNG、易燃致冷劑和可燃?xì)怏w的建筑物,應(yīng)為用非承重墻的輕型不燃建筑。2.3。2如查供存LNG和可燃流本的房屋在不供裝運(yùn)這些流體的建筑物(如控制室,車間等)之內(nèi)或與其相連,則房屋的公共墻不應(yīng)超過2個,設(shè)計承載靜壓力不應(yīng)小于4.8Kpa(1001bf/ft2),應(yīng)無門或其他通孔,耐火等級應(yīng)不低于1h.供裝卸LNG、易燃致冷劑和可燃?xì)怏w的建筑物或構(gòu)筑物應(yīng)按2.3.2。1~2。3.2.3進(jìn)行通風(fēng),最大限度減少可燃?xì)怏w或蒸氣聚集而造成危險。2。3.2.1允許的通風(fēng)方式如下:a)連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)b)混合重力式通風(fēng)系統(tǒng)和備用機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng),機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)由可燃?xì)怏w檢測儀在檢測到可燃?xì)怏w時予以啟動。c)雙檔機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng),其高檔由可燃?xì)怏w檢測儀在檢測到可燃?xì)怏w時予以啟動。d)由墻孔或屋頂通風(fēng)器組合形成的重力式通風(fēng)系統(tǒng).如果有地下室或地下樓層,應(yīng)提供輔助機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。2.3.2.2通風(fēng)量,按場地面積計,不應(yīng)小于5L/(s.m2)(1ft3/min。ft2).2.3。2。3如果蒸氣比空氣重,應(yīng)低點通風(fēng)。2.3.32。3。1和2.3。2所述以外的建筑物或構(gòu)筑物布置,應(yīng)最大限度地減少可燃?xì)怏w或蒸氣進(jìn)入的可能性(見9.4.1),否則應(yīng)采取其他措施。2。3.4對調(diào)峰或天然氣系統(tǒng)維修更換期間服務(wù)保障或其他短期用途,在滿足下列條件下,允許臨時使用LNG移動式設(shè)備:a)符合有關(guān)規(guī)定(見8.5.1.1)的LNG運(yùn)輸車輛,作為供應(yīng)儲罐.b)所有LNG移動式設(shè)備應(yīng)至少由一名有經(jīng)驗且經(jīng)操作安全培訓(xùn)有資質(zhì)的人員操作。其他人員至少應(yīng)培訓(xùn)合格.c)各作業(yè)公司應(yīng)提供并執(zhí)行初始培訓(xùn)書面計劃,對指定的操作人員和監(jiān)督員培訓(xùn):現(xiàn)場使用LNG的特性和危險,包括LNG的低溫、LNG與空氣混合物的可燃性、無味蒸氣、沸騰特性、對水和濺水的反應(yīng);作業(yè)活動的潛在危險;以及如何執(zhí)行與人員職責(zé)相關(guān)的應(yīng)急程序,并應(yīng)提供說細(xì)的LN(yùn)G移動式設(shè)備操作指南。d)應(yīng)采取措施最大限度地減少罐中LNG事故排放危及鄰近財產(chǎn)或重要工藝設(shè)備和構(gòu)筑物或進(jìn)入地面排水系統(tǒng)的可能性。允許使用活動式或臨時圍堵工具。e)氣化器的控制應(yīng)符合5.3。1,5.3。2,和5.4.各加熱式氣化器應(yīng)有遠(yuǎn)距離切斷燃料源的設(shè)備,該設(shè)備也應(yīng)能就地操作.GB/T20368—2006

f)設(shè)備和操作應(yīng)符合11。4.5.1b),11.4。5.2b),8.7,8。8.1,9。1。2,9.2。1,9。2。2,9.2.3和2.3。4c).不應(yīng)執(zhí)行凈距離規(guī)定.

g)應(yīng)保證表2。2.4.1規(guī)定的LN(yùn)G設(shè)施間距,如果臨時占用公共場所或其他場所,表2。2.4。1的間距無法執(zhí)行,應(yīng)滿足下列附加要求:

1)

受通行車輛交通影響的設(shè)施各邊應(yīng)設(shè)置路障。

2)

只要設(shè)施內(nèi)有LNG,應(yīng)連續(xù)監(jiān)視作業(yè).

3)如果設(shè)施或作業(yè)妨礙正常車輛交通,除2。3。4g)2)要求的控制人員外,還應(yīng)有持旗人員值班指揮交通。

h)

應(yīng)采取合理措施最大限度地減少泄漏點燃事故的可能性.

i)

在關(guān)鍵部位應(yīng)備有制造商推薦的手提式或推車式氣體滅火器。滅火器的配備應(yīng)按NFPA10,《手提式滅火器標(biāo)準(zhǔn)》。

j)

只要現(xiàn)場留有LNG,應(yīng)有人值守,并采取措施防止公眾進(jìn)入。2.3.5如果應(yīng)急設(shè)備需要加臭,2。2.4.1規(guī)定將不適用于固定系統(tǒng)中有小于或等于7.6L(20gad可燃加臭劑設(shè)備的場所。2。4設(shè)計者和制造者資格2.4.1LNG設(shè)施設(shè)計者和制造者,應(yīng)具有設(shè)計或制造LNG儲罐、工藝設(shè)備、致冷劑儲存和裝運(yùn)設(shè)備、裝卸設(shè)施、消防設(shè)備和LNG設(shè)施其他組件的相應(yīng)資格。2。4.2應(yīng)對設(shè)施組件的制造和驗收試驗進(jìn)行監(jiān)督,保證它們結(jié)構(gòu)完善,并符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求.2。4。3

*應(yīng)對土壤進(jìn)行全面勘察,以確定設(shè)施擬建場地的適應(yīng)性。2.4。4LNG設(shè)施的設(shè)計者、制造者和施工者,應(yīng)具有設(shè)計、制造和施工LNG儲罐、低溫設(shè)備、管道系統(tǒng)、消防設(shè)備和設(shè)施其他組件的相應(yīng)資質(zhì)。應(yīng)對設(shè)施組件的制造、施工和驗收試驗進(jìn)行監(jiān)督,保證它們結(jié)構(gòu)完善,并符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求。2.5

*低溫設(shè)備的土壤保護(hù)

LNG儲罐(見4.1.7),冷箱,管道和管架及其他低溫裝置的設(shè)計和施工,應(yīng)能防止這些設(shè)施和設(shè)備因土壤凍結(jié)或霜凍升沉而受到損壞,應(yīng)采取相應(yīng)措施,防止形成破壞力.2.6

冰雪墜落

應(yīng)采取措施,保護(hù)人員和設(shè)備免遭堆積在設(shè)施高處的冰雪墜落襲擊。2。7混凝土材料2.7.1用于建造LNG儲罐的混凝土,應(yīng)符合4.3的要求。2.7.2與LNG正?;蚨ㄆ诮佑|的混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)能承受設(shè)計荷載、相應(yīng)環(huán)境荷載和預(yù)期溫度的影響.這類結(jié)構(gòu)應(yīng)包括但不限于低溫設(shè)備的基礎(chǔ)。它們應(yīng)符合下列要求:

a)結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合4.3.2的有關(guān)規(guī)定;

b)材料和施工應(yīng)符合4。3.3的有關(guān)規(guī)定。2.7.3管架應(yīng)符合6。4的要求。2.7.4其他混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)研究可能與LNG接觸時受到的影響。這類結(jié)構(gòu)如果與LN(yùn)G接觸會受到損壞,從而產(chǎn)生危險條件或惡化原有危急條件,對其應(yīng)加以適當(dāng)保護(hù),盡可能減少與LN(yùn)G接觸產(chǎn)生的影響,或者它們應(yīng)符合2。7.2a)或b)的要求。2.7.5非結(jié)構(gòu)用混凝土,如護(hù)坡和攔蓄區(qū)鋪面用混凝土,應(yīng)符合ACI304R《混凝土測量、攪拌、運(yùn)輸和澆筑指南》的要求。根據(jù)ACI344R—W《配有鋼絲和股絞絲的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)筑物設(shè)計和施工》中2.2.1的規(guī)定,裂縫控制混凝土配筋至少應(yīng)為橫截面的0.5%。2。7。6對不常與LNG接觸而又已經(jīng)突然和LNG接觸過的混凝土,應(yīng)在其恢復(fù)到大氣溫度后立即進(jìn)行檢查,且如有必要應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。3工藝設(shè)備_GB/T20368-20063.1安裝基本要求LNG、易燃致冷劑和可燃?xì)怏w工藝設(shè)備安裝,應(yīng)符合下列要求之一:a)

室外安裝,應(yīng)便于操作,便于人工滅火和便于疏散事故排放液體和氣體;

b)室內(nèi)安裝,應(yīng)安裝在符合2.3和2.3。2要求的建筑物內(nèi)。3.2設(shè)備基本要求LNG、易燃致冷劑和可燃?xì)怏w工藝設(shè)備,應(yīng)符合下列要求之一:a)

室外安裝,應(yīng)便于操作,便于人工滅火和便于疏散事故排放液體和氣體;b)室內(nèi)安裝,應(yīng)安裝在符合2。3。2和2.3。3要求的建筑物內(nèi)。3.2.1

泵和壓縮機(jī)的材料,應(yīng)適合可能的溫度和壓力條件.3。2。2閥門設(shè)置應(yīng)使各泵或壓縮機(jī)維修時能隔斷。如果泵或離心式壓縮機(jī)并聯(lián)安裝,各排出管線應(yīng)設(shè)置一個止回閥。3.2。3泵和壓縮機(jī)的出口應(yīng)設(shè)置卸壓裝置以限制壓力達(dá)到殼體、下游管線和設(shè)備的最大安全工作壓力,除非殼體、下游管線和設(shè)備按泵和壓縮機(jī)的最大排出壓力設(shè)計.3。2.4各泵應(yīng)設(shè)置排放口、安全閥或兩個都設(shè),防止最大速度冷卻時泵殼體承壓過高.3.3易燃致冷劑和易燃液體儲存易燃致冷劑和易燃液體儲罐的安裝,應(yīng)符合NFPA30《易燃和可燃液體規(guī)范》、NFPA58《液化石油氣規(guī)范》、NFPA59《公用煤氣站中液化石油氣儲存與處理標(biāo)準(zhǔn)》、API2510《液化石油氣(LPG)裝置設(shè)計和施工》,或應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)2。2的規(guī)定。3。4工藝設(shè)備3。4。1工藝設(shè)備的布置應(yīng)符合2。2的規(guī)定。3。4。2鍋爐的設(shè)計和制造應(yīng)符合ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》第1卷,或CSA標(biāo)準(zhǔn)CSAB51《鍋爐、壓力容器和壓力管道規(guī)范》。壓力容器的設(shè)計和制造應(yīng)符合ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅷ卷第1或2篇,或CSA標(biāo)準(zhǔn)CSAB51《鍋爐、壓力容器和壓力管道規(guī)范》并應(yīng)打印上規(guī)范號。3。4.3管殼式換熱器的設(shè)計和制造應(yīng)符合管式換熱器制造商協(xié)會(TEMA)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。這些組件屬于鍋爐和壓力容器規(guī)范范圍,所有換熱器的殼體和內(nèi)部構(gòu)件,應(yīng)按ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅷ卷第1或2篇或CSAB51的規(guī)定進(jìn)行試壓、檢驗和打印標(biāo)記.3.4.4

*單機(jī)功率不超過5514.7kW(7500HP)的內(nèi)燃機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)的安裝,應(yīng)符合NFPA37《固定式內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)安裝與使用標(biāo)準(zhǔn)》.3.4.5應(yīng)設(shè)置與儲罐安全閥分開的氣化和閃蒸氣控制系統(tǒng),以安全排放工藝設(shè)備和LNG儲罐中產(chǎn)生的蒸氣.氣化氣和閃蒸氣應(yīng)安全排放到大氣或密閉系統(tǒng)中.氣化氣排放系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計成在操作過程中不能吸入空氣。3.4.6如果在任何管道、工藝容器、冷箱或其他設(shè)備內(nèi)可能形成真空,與真空有關(guān)設(shè)施的設(shè)計,應(yīng)能承受真空?;驊?yīng)采取措施,防止設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生真空造成危害。如果導(dǎo)入氣體來防止真空,則氣體的組分或?qū)敕绞讲粦?yīng)在系統(tǒng)內(nèi)形成可燃混合物.4固定式LN(yùn)G儲罐_GB/T20368-20064.1基本要求4。1。1檢測最初使用前,應(yīng)對儲罐進(jìn)行檢測,以確保符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工程設(shè)計和材料、制造、組裝與測試。使用單位應(yīng)負(fù)責(zé)這種檢測。允許使用單位將檢測的任何部分工作委托給本單位、監(jiān)理公司或科研機(jī)構(gòu)、或公共保險或監(jiān)督公司雇用的檢驗員。檢驗員應(yīng)具備有關(guān)儲罐規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的資格和本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的資料。例外:ASME儲罐4。1.2基本設(shè)計要求4.1.2.1使用單位應(yīng)規(guī)定最大允許工作壓力,包括正常操作壓力以上的范圍;最大允許真空度。LNG儲罐中那些常與LNG接觸的零部件和與LNG或低溫LNG蒸氣[溫度低于-29℉(-20℉)的蒸氣]接觸的所有材料,在物理化學(xué)性質(zhì)方面應(yīng)與LNG相適應(yīng),并應(yīng)適宜在-168℃(-270℉)使用。4.1.2。3作為LNG儲罐組成部分的所有管道系統(tǒng),應(yīng)符合第6章的規(guī)定。這些儲罐管道系統(tǒng)應(yīng)包括儲罐內(nèi)、絕熱空間內(nèi)、真空空間內(nèi)的所有管道,和附著在或連接到儲罐上的直到管線第一個環(huán)節(jié)外接冰的外部管線.這一規(guī)定不包括整個位于絕熱空間內(nèi)的惰性氣體置換系統(tǒng).如果是ASME儲罐,儲罐組成部分的所有管道系統(tǒng),包括內(nèi)罐和外罐之間的管道,應(yīng)符合ASEM《鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅷ卷,或ASEMB31.3《工藝管道》。對標(biāo)準(zhǔn)的符合情況應(yīng)標(biāo)明或附在ASEM《鍋爐和壓力容器規(guī)范》附錄W,“壓力容器制造商數(shù)據(jù)報告”的表格U-I中.4。1。2。4所有LNG儲罐設(shè)計應(yīng)適應(yīng)頂部和底部灌裝,除非有防止分屋的其他有效措施(見11.3。7)。4.1.2.5LNG儲蓄外表面,可能意外接觸到因法蘭、閥門、密封、或其他非焊接頭處LGN或低溫蒸氣泄漏引起的代溫,因此應(yīng)適宜在這種溫度下操作或應(yīng)保護(hù)不受這樣接觸影響.4.1。2.6一個共用防護(hù)堤內(nèi)布置有兩個或多個儲罐,儲罐基礎(chǔ)應(yīng)能承受與國LN(yùn)G接觸,或接保護(hù)避免接觸積聚的LNG而危及結(jié)構(gòu)整體性。4。1。2.7液體的密度,應(yīng)設(shè)為最低儲存溫度條件下單位體積的襯際質(zhì)量,密度大于470kg/m3(29.31b/ft3)除外。4。1。2.8應(yīng)制定儲罐從裝置上拆除的措施.4。1.3抗震設(shè)計4.1。3.1LNG儲罐及其攔蓄系統(tǒng)設(shè)計中,應(yīng)考慮地震荷載.對除4.1。3.8之外的所有裝置,使用單位應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查,確定地震動特征和反應(yīng)譜。進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查時,應(yīng)收集區(qū)域地震和地質(zhì)資料、預(yù)期重現(xiàn)率和已知斷層和震源區(qū)的最大震級、現(xiàn)場位置及其關(guān)系、后源影響、地下條析的特點等.在調(diào)查的基礎(chǔ)上,概率最大地震(MCE)的地震動,就是50年期內(nèi)超越概率2%的地震動(平均復(fù)現(xiàn)間隔2475年,)屬于4。1。3.1a的例外.利用MCE的地震動垂直和水平加速度響應(yīng),應(yīng)建立覆蓋預(yù)期陰尼因數(shù)和自振周期的整個范圍的反應(yīng)譜,包括陰尼因裝有LNG振動的第一晃動模式。任何周期T的MCE反應(yīng)譜加速度,應(yīng)選擇阻尼最能代表所調(diào)查結(jié)構(gòu)的設(shè)計譜.垂直加速度反應(yīng)譜的縱坐標(biāo)不應(yīng)小于水平譜的2/3。a)概率反應(yīng)譜縱坐標(biāo),50年期內(nèi)超越概率2%的5%陰尼反應(yīng)譜,在0。2s或1s內(nèi)超過4.1。3。1c)的確定性極限對應(yīng)的縱坐標(biāo),MCE地震動應(yīng)取下列較小值:1)4.1.3.1定義的概率MCE地震動;2)4.1。3.1b)的確定性地震動,但不應(yīng)小于4。1.3。1c)確定性極限地震動。b)確定性MCE地震動反應(yīng)譜,應(yīng)按區(qū)域內(nèi)已知活動斷層上特征地震所有周期內(nèi)5%阻尼反應(yīng)譜加速度平均的150%計算。c)確定性極限MCE地震動,應(yīng)采取按NEHRP《新建筑物和其他構(gòu)筑物抗震規(guī)定的推薦作法》(FEMA)的規(guī)定確定反應(yīng)譜,對于最能代表布置LNG設(shè)施現(xiàn)場條析的場地等級,取重要性因數(shù)I=1,SS=1.5g(短周期MCE反應(yīng)譜加速度圖),取S1=0。6g(周期為1s的MCE反應(yīng)譜加速度圖)。4。1.3.2LNG儲罐及其攔蓄系統(tǒng),應(yīng)按操作基準(zhǔn)地震(為OBE)和安全停運(yùn)地震(SSE)兩水準(zhǔn)地震動設(shè)計,兩水準(zhǔn)地震動定義如下。a)OBE應(yīng)由一地震動的反應(yīng)譜表示,其任何周期T內(nèi)的反應(yīng)譜加速度等于4.1.3。1定義MCE地震動反應(yīng)譜加速度的2/3.操作基準(zhǔn)地震(OBE)的地震動不需超過50年期內(nèi)超越概率10%的5%阻尼加速度反應(yīng)譜表示的地震動。b)SSE地震動,就是50提期內(nèi)超概率1%(平均復(fù)現(xiàn)間隔4975年)的5%阻尼加速度反應(yīng)譜表求的地震動。SSE反應(yīng)譜的譜加速度不應(yīng)超過對應(yīng)OBE譜加速度的2倍。4.1.3.34.1.3.2確定的兩水準(zhǔn)地震動,就用于以下結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的抗震設(shè)計;a)LNG儲罐及其攔蓄系統(tǒng);b)系統(tǒng)組件,要求用來隔離LNG儲罐并保持其安全停車;c)構(gòu)筑物或系統(tǒng),包括消防系統(tǒng),其失效將影響4.1。3。3a)或b)整體性.4.1.3.44.1。3。3a)、b)和c)標(biāo)識的構(gòu)筑物和系統(tǒng),應(yīng)設(shè)計成在OBE期間和以后可繼續(xù)運(yùn)行。設(shè)計應(yīng)保證在SSE期間和以后主要儲蓄存能力不減,并應(yīng)能隔離和維修LNG儲罐。4。1.3.5攔蓄系統(tǒng),至少在空時應(yīng)按承受SSE進(jìn)行設(shè)計,在容量按2.2.2.1為V時應(yīng)按能承受OBE進(jìn)行設(shè)計。在OBE和SSE發(fā)生后,儲存能力不減.4。1.3.6LNG儲罐應(yīng)按OBE進(jìn)行設(shè)計,并按SSE進(jìn)行應(yīng)力極限校核,以保證符合4.1。3.41.OBE和SSE分析應(yīng)包括液體壓力對抗彎穩(wěn)定性的影響。OBE條件下的應(yīng)力符合4.2、4。3、或4.6引用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。SSE條件下的應(yīng)力應(yīng)符合下列極限要求;a)對于金屬儲罐,在受拉條件下,應(yīng)力不應(yīng)超過屈服值。在受壓條件下,應(yīng)力不超過扭曲極限。B)對于預(yù)應(yīng)力混凝土儲罐,由無因子荷載產(chǎn)生的軸向圓圈應(yīng)力,受拉條件下不應(yīng)超過彎折模量,受壓條件下不應(yīng)超過規(guī)定28d耐壓強(qiáng)度的60%。由無因子荷載產(chǎn)生的軸向和彎曲環(huán)向力給合而形成的最大纖維應(yīng)力,受拉條件下不慶超過彎折模量,受壓條件下不應(yīng)超過規(guī)定28d耐壓強(qiáng)度的69%.假定對一開裂斷面,環(huán)向拉應(yīng)力非預(yù)應(yīng)力鋼筋加強(qiáng)不應(yīng)超過屈服應(yīng)力,預(yù)應(yīng)力鋼筋加強(qiáng)不應(yīng)超過屈服應(yīng)力的94%。c)SSE之后,儲罐恢得充裝操作前應(yīng)將儲罐排空檢查。4。1。3.7LNG儲罐及其附近的設(shè)計應(yīng)結(jié)合動態(tài)分析,動態(tài)分析包括液體晃動和約束液體的影響。在確定儲罐的響應(yīng)時,應(yīng)包括儲罐的撓性和剪切變形。對于不放在基巖上的儲罐,應(yīng)包括地壤與結(jié)構(gòu)的相互作用。對于采用樁帽支撐的儲罐,分析中應(yīng)考慮樁帽系統(tǒng)的撓性.4。1。3.8工廠制造的儲罐,其設(shè)計安裝應(yīng)符合ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》。儲罐的支座系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮由下列水平和垂直加速度引起的動作用力:a)水平力:V=ZC×W(2)式中:V-—水平力,單位為年頓(N);ZC——震動系數(shù),等于0.60SDS;(SDS——最大設(shè)計譜加速度,按NEHRP《新建筑物和其構(gòu)建筑特抗震規(guī)定推薦作法》(FEMA)確定,對于最能代表布置LNG設(shè)施現(xiàn)場條件的場地等級,取重要性因數(shù)I為1.0;W——儲罐及其罐裝特的總質(zhì)量,單位為千克(kg)。b)設(shè)計垂直力,單位為年頓(N);P=2/3×ZC×W……………(3)式中:P——設(shè)計垂直力,單位為年頓(N);ZC—-震動系數(shù),等于0.60SES;W-—儲罐及其罐裝物的總質(zhì)量.

這個設(shè)計方法應(yīng)僅用于工廠制造的儲罐和其支撐系統(tǒng)的自然周期T?。?06s。對于自然周期T大于0.06s的儲罐,設(shè)計方法見4。1.3.1~4。1。3.5。4.1。3.9儲罐和支座設(shè)計考慮地震力和操作荷載組合,使用儲罐和支座設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中許用應(yīng)力增量。4.1。3.101996年7月1日前建成的ASME儲罐,重新裝配時應(yīng)符合本節(jié)的要求。4。1。3.11

現(xiàn)場應(yīng)配備能測量儲罐遭受地震動的儀器。4.1。4風(fēng)荷載和雪荷載LNG儲罐設(shè)計中風(fēng)荷載和雪荷載,應(yīng)采用ASCE7《建筑物和其他構(gòu)筑物最小設(shè)計荷載》中的方法確定。如果采用概率方法,應(yīng)按100年一遇。在加拿大,LNG儲罐設(shè)計中風(fēng)荷載和雪荷載,采用《加拿大國家建筑規(guī)范》中的方法確定。其中風(fēng)荷載按100年一遇。4.1。5儲罐絕熱4。1。5。1

任何外部絕熱層應(yīng)不可燃,應(yīng)含有或應(yīng)是一種防潮材料,應(yīng)不含水,耐消防水沖刷。如果外殼用于保持松散的絕熱層,則外殼應(yīng)采用鋼或混凝土建造.外保護(hù)層的火焰蔓延等級不應(yīng)大于25(見1。7.14火焰蔓延等級定義).4.1.5.2

內(nèi)罐和外罐之間的絕熱層,應(yīng)與LNG和天然氣相適應(yīng),并為不可燃材料。外罐外部著火時,絕熱層不能因熔融、塌陷等而使絕熱層的導(dǎo)熱性明顯變差。承重的底部絕熱層的設(shè)計和安裝,熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生的開裂,應(yīng)不危及儲罐的整體性。

例外:如果裝置的材料和設(shè)計符合下列內(nèi)容,內(nèi)罐和外罐底部(底層)之間所用材料應(yīng)不要求滿足可燃性要求:

a)材料的火焰蔓延等級不應(yīng)大于25,且在空氣中材料不應(yīng)維持持續(xù)助燃。

b)

材料的成分應(yīng)是,從材料任一平面切割出來的表面,火焰蔓延等級不應(yīng)大于25,且不應(yīng)持續(xù)助燃。

c)應(yīng)由試驗證明,在預(yù)計的使用壓力和溫度下,長期與LNG或天然氣接觸后,材料的燃燒特性沒有明顯增加。

d)

應(yīng)證明,安裝條件下材料能接受天然氣吹掃,吹掃后天然氣殘留量應(yīng)不多,不應(yīng)增加材料的可燃性。4.1.6

充裝量

設(shè)計操作壓力超過100kPa(15lbf/in2)的儲罐,應(yīng)配套裝置防止儲罐裝滿液體或儲罐內(nèi)壓達(dá)到放空裝置定壓時液體沒過放空裝置入口.4.1.7基礎(chǔ)4。1.7。1

*安裝LNG儲罐的基礎(chǔ),應(yīng)由有資質(zhì)的工程師設(shè)計,并應(yīng)按公認(rèn)的結(jié)構(gòu)工程作法進(jìn)行施工。在基礎(chǔ)設(shè)計和施工前,應(yīng)由有資質(zhì)的巖土工程師進(jìn)行地下調(diào)查,確定現(xiàn)場下面土層和物理性質(zhì).4。1.7。2外罐底部應(yīng)高于地下水位,否則應(yīng)加以保護(hù),隨時避免與地下水接觸。與土壤接觸的外罐底部材料應(yīng)是下列之一:

a)選擇腐蝕最小;

b)有涂層或其他保護(hù)使腐蝕最??;

c)*有陰極保護(hù)。4.1。7.3在外罐與土壤接觸處,應(yīng)設(shè)置加熱系統(tǒng),以防止0。C(32.F)等溫線進(jìn)入土壤。該加熱系統(tǒng)的設(shè)計,應(yīng)能進(jìn)行至少每周一次功能和性能監(jiān)測.在地基不連續(xù)的地方,如底部管線系統(tǒng),對這種地帶中的加熱系統(tǒng),應(yīng)格外注意并單獨處理。加熱系統(tǒng)的安裝,應(yīng)能對加熱元件或控制用的溫度傳感器進(jìn)行更換。應(yīng)采取措施防止導(dǎo)管中積水產(chǎn)生有害影響,造成導(dǎo)管或加熱元件電化學(xué)內(nèi)腐蝕或其他形式的破壞。4.1。7.4如果安裝的基礎(chǔ)能以空氣循環(huán)代替加熱系統(tǒng),則外罐底部的材料應(yīng)適應(yīng)所接觸的溫度。4。1.7.5應(yīng)安裝一套罐底溫度監(jiān)視系統(tǒng),根據(jù)預(yù)定模式測量整個表面溫度,監(jiān)控底部絕熱層和罐基礎(chǔ)加熱系統(tǒng)(如果有)的性能.在罐投入運(yùn)行6個月后及以后每年、在操作基準(zhǔn)地震(OBE)后和在有非正常的冷區(qū)域顯示后,應(yīng)用這一系統(tǒng)進(jìn)行罐底溫度測量。4。1。7.6在設(shè)施壽命期,包括施工、靜水試驗、試運(yùn)和操作期間,應(yīng)對LNG儲罐基礎(chǔ)是否發(fā)生沉降進(jìn)行定期監(jiān)視。對任何超過設(shè)計規(guī)定的沉降應(yīng)進(jìn)行調(diào)查并根據(jù)需要采取調(diào)整措施。4。2金屬儲罐4.2。1

操作壓力等于或小于100kPa(15lbf/in2)的儲罐

設(shè)計操作壓力不超過100kPa(15lbf/in2)的焊接儲罐,應(yīng)符合API620《大型焊接低壓儲罐設(shè)計和施工》的要求。應(yīng)用于LNG,API620附錄Q改動如下:

a)

Q—7.6.5中,“25%"應(yīng)改為“全部”。

b)

Q—7.6.1~Q_7.6。4,應(yīng)要求對罐壁上所有縱向和橫向?qū)负缚p進(jìn)行100%射線探傷。

例外:平底儲罐上外殼到底部的焊縫,免除射線探傷要求。

c)

API620附錄C,C.11應(yīng)為強(qiáng)制性要求。4.2。2操作壓力大于100kPa(15lbf/in2)的儲罐4.2。2。1

應(yīng)為雙壁儲罐,內(nèi)罐裝LNG,內(nèi)罐和外罐間為絕熱層.絕熱層中應(yīng)抽空或置換.4.2。2.2

內(nèi)罐應(yīng)為焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)符合ASME((鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅷ卷的規(guī)定,并應(yīng)打印ASME標(biāo)記和向國家鍋爐和壓力容器檢驗部門或其他壓力容器注冊機(jī)構(gòu)登記。

a)

在真空絕熱的情況下,設(shè)計壓力應(yīng)為要求的工作壓力、真空允許壓力101kPa(14.7lbf/in2)和LNG靜壓頭之和。在非真空絕熱的情況下,設(shè)計壓力應(yīng)為要求的工作壓力和LN(yùn)G靜壓頭之和。

b)

內(nèi)罐應(yīng)按,內(nèi)壓和液壓頭、絕熱層凈壓、一個使用期后因罐膨脹引起的絕熱層壓力、外罐和內(nèi)罐間置換和操作壓力和地震荷載的最大I臨界荷載組合設(shè)計。4。2.2.3外罐應(yīng)為焊接結(jié)構(gòu)

a)

ASME((鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅷ卷UCS部分的任何碳鋼,允許其使用溫度等于或高于ASME((鍋爐和壓力容器規(guī)范》第11卷D篇表1A中的最低允許使用溫度。

例外:地下或半地下儲罐材料熔點低于1093℃(20000F).

b)

在真空絕熱的情況下,外罐設(shè)計應(yīng)按下列任一規(guī)定:1)

ASME((鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅷ卷UG一28、UG-29、UG一30、UG-33部分,使用的外壓不小于100kPa(15lbf/in2)。

2)CGA341《低溫液體絕熱貨運(yùn)罐標(biāo)準(zhǔn)》3.6.2段.

由扇形板焊接組裝的頭蓋和球形外罐的設(shè)計應(yīng)符合ASME((鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Vl卷UG-28、UG-29、UG一30、UG—33部分,使用的外壓為100kPa(15lbf/in2)。

c)

對所有組件應(yīng)標(biāo)明最大允許工作壓力。

d)

外罐應(yīng)配置泄放裝置或其他裝置以釋放內(nèi)壓。排放面積至少應(yīng)是內(nèi)罐水容量的0.0034cm2/kg(0.00024in2/lb),但該面積不應(yīng)超過2000cm2(300in2)。該裝置工作壓力應(yīng)不超過外罐內(nèi)部設(shè)計壓力、內(nèi)罐外部設(shè)計壓力或172kPa(25lbf/in2)的較小值。

e)

應(yīng)設(shè)置隔熱層防止外罐降到其設(shè)計溫度以下.

f)鞍座和支腿的設(shè)計應(yīng)符合公認(rèn)的結(jié)構(gòu)工程作法.應(yīng)考慮裝運(yùn)荷載、安裝荷載、地震荷載、風(fēng)荷載和熱荷載。

g)儲罐基礎(chǔ)和支座應(yīng)按耐火等級不低于2h進(jìn)行防護(hù).如所用隔熱材料達(dá)到這個要求,應(yīng)防止隔熱材料被消防水流沖掉.4。2。2.4應(yīng)采用緩沖墊和荷載環(huán)等,使支撐系統(tǒng)的應(yīng)力集中最小化。應(yīng)考慮內(nèi)罐的膨脹和收縮.支撐系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)使傳遞到內(nèi)罐和外罐的應(yīng)力在允許極限內(nèi)。4.2。2.5內(nèi)外罐之間和絕熱空間內(nèi)的管道,應(yīng)按內(nèi)罐的最大允許工作應(yīng)力加上熱應(yīng)力來設(shè)計。在絕熱空問內(nèi)不允許有波紋管。

管材應(yīng)適宜在一168。C(一2780F)下使用,按ASME((鍋爐和壓力容器規(guī)范》確定。外罐外部的液體管線不得為鋁管、銅管或銅合金管,除非保護(hù)使之耐火2h。允許使用過渡接頭。4。2.2.6

內(nèi)罐應(yīng)同心地支撐在外罐內(nèi),采用的金屬或非金屬支撐系統(tǒng)應(yīng)能承受下列二者中的最大荷載:

a)

對于裝運(yùn)荷載,支撐系統(tǒng)應(yīng)按內(nèi)罐的空載質(zhì)量乘以將遇到的最大重力加速度(G)值設(shè)計。

b)對于操作荷載,支撐系統(tǒng)應(yīng)按內(nèi)罐和罐內(nèi)液體的總質(zhì)量設(shè)計,并應(yīng)考慮相應(yīng)的地震系數(shù)。罐內(nèi)液體的質(zhì)量,應(yīng)按操作溫度范圍內(nèi)給定的液體的最大密度計算,但最小密度大于470kg/m3(29.3lb/ft3)的除外.4.2.2.7支承構(gòu)件允許設(shè)計應(yīng)力,應(yīng)稍小于室溫條件下抗拉強(qiáng)度的1/3或屈服強(qiáng)度5/8。對有螺紋的構(gòu)件,應(yīng)采用螺紋根部的最小面積。4.3混凝土儲罐4.3。1

范圍本節(jié)適用于任何操作壓力的預(yù)應(yīng)力混凝土儲罐的設(shè)計和施工,不管是外絕熱還是內(nèi)絕熱和種形式儲罐周圍預(yù)應(yīng)力混凝土保護(hù)墻的設(shè)計和施工。4。3。2儲罐結(jié)構(gòu)4.3。2.1混凝土儲罐的設(shè)計,應(yīng)與4.3.3.2~4.3。2。5一致,并應(yīng)符合ACI標(biāo)準(zhǔn)ACI318《鋼筋混凝土建筑規(guī)范要求》或CSA標(biāo)準(zhǔn),CAN3-A23.3《混凝土構(gòu)筑物設(shè)計》.4.3。2.2正常設(shè)計中考慮的允許應(yīng)力應(yīng)以室溫最小強(qiáng)度值為依據(jù).4.3。2.3設(shè)計條件下,混凝土中碳鋼筋暴露于LNG溫度時,拉應(yīng)力(不考慮直接溫度和收縮效應(yīng))應(yīng)限制在表4.3。2。3所列允許應(yīng)力范圍:表4。3.2.3鋼筋允許應(yīng)力鋼筋規(guī)格最大允許應(yīng)力MPa1bf/in2ASTMAA615

#4及更小82.712000#5,#6,#769.910000#8及更大55。28000CSAG30.18

#10及更?。?。712000#15,#2068。910000#25及更大55。280004.3。2。4按4。3.3。4規(guī)定,無應(yīng)力加強(qiáng)用鋼筋或股絞絲,應(yīng)用下列最大允許力設(shè)計:a)裂紋控制用―――207MPa(300001bf/in2);b)其他用―――552MPa(800001bf/in2)。4.3。2。5應(yīng)考慮升溫過程中由回填約束作用于儲罐的各種外力。4.3.3接觸LNG溫度的材料4。3.3.1

混凝土應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)的要求:

a)

(美國):ACI304R《混凝土測量、攪拌、運(yùn)輸和澆筑指南》和ACI318《鋼筋混凝土建筑規(guī)范要求》;

b)

(加拿大):CAN/CSAA23。1《混凝土材料和混凝土施工方法》。CAN3一A23.3《混凝土構(gòu)筑物設(shè)計》.CAN3一A23.4《建筑和結(jié)構(gòu)混凝土預(yù)制件材料和施工/驗收規(guī)范》.

應(yīng)進(jìn)行預(yù)計低溫條件下的混凝土抗壓強(qiáng)度試驗和混凝土收縮系數(shù)試驗,除非試驗前已有這些性能試驗數(shù)據(jù).

.4.3。3。2

混凝土骨料應(yīng)符合ASTMC33《混凝土骨料規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)》(美國)或CSA標(biāo)準(zhǔn)CAN/CSAA23.1《混凝土材料和混凝土施工方法》(加拿大)。骨料應(yīng)密實,應(yīng)具有可靠的物理化學(xué)性質(zhì),從而提供高強(qiáng)度、經(jīng)久耐用的混凝土。4.3.3。3壓力噴漿應(yīng)符合ACI506.2《噴漿混凝土的材料、配比和應(yīng)用規(guī)定》。4。3.3.4預(yù)應(yīng)力混凝土用高抗拉強(qiáng)度構(gòu)件,應(yīng)滿足下列標(biāo)準(zhǔn)的要求:

a)

(美國):ASTMA416《預(yù)應(yīng)力混凝土用無涂層7股鋼絲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》,ASTMA421((預(yù)應(yīng)力混凝土用無涂層消除應(yīng)力的鋼絲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》,ASTMA722《預(yù)應(yīng)力混凝土用無涂層高強(qiáng)度鋼筋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》,ASTMA821《預(yù)應(yīng)力混凝土儲罐用冷拔鋼絲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》.

b)(加拿大):CSAG279《預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋束的鋼材》(1998)。另外,還應(yīng)采用那些適宜在LNG溫度條析下使用的任何材料,如API620《大型焊接低壓儲罐設(shè)計與施工》附錄Q中主要組件規(guī)定的那些材料,或經(jīng)試驗證明可用于LNG的材料?;炷林袖摻顝濄^用材料,應(yīng)適宜在LNG溫度條件下使用。4.3.3。5混凝土用鋼筋,應(yīng)符合ACI318《鋼筋混凝土建筑規(guī)范要求》。例外:不允許使用ASTMA966《鋼筋混凝土用鋼軌和車軸鋼異型鋼條的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》規(guī)定的材料.在加拿大,混凝土用鋼筋,應(yīng)符合以下CSA標(biāo)準(zhǔn)的要求:G30。3《鋼筋混凝土冷撥鋼絲》,G30.5《鋼筋混凝用焊接鋼筋網(wǎng)》和CAN/CSAG30.18《鋼筋混凝土用坯鋼條》.4。3.3。6非結(jié)構(gòu)金屬層,加入預(yù)應(yīng)力混凝土中起組合作用,在正常操作期間將直接與LNG接觸,就為API620《大型焊接低壓儲罐設(shè)計與施工》附錄Q中規(guī)定“主要組件"或“次要組件”類金屬,對組合截面施加預(yù)應(yīng)力,以便在任何設(shè)計荷載條件下不會產(chǎn)生明顯的拉應(yīng)力。4.3。3.7非結(jié)構(gòu)金屬層,加入預(yù)應(yīng)力混凝土中起組合作用,主要用貨幣貶值部絕熱儲罐防水層,就為APIASTMA366《碳鋼、薄鋼板、商用級冷軋鋼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》要注的鋼.對組合截面施加預(yù)應(yīng)力,以便在任何設(shè)計荷載條件下不會產(chǎn)生明顯的拉應(yīng)力.4。3。4施工、檢驗和試壓a)(美國):ACI318R《結(jié)構(gòu)混凝土建筑規(guī)范要求》,ACI301第9節(jié)《結(jié)構(gòu)混凝土規(guī)范》,ACI372R《配有鋼絲和股絞絲的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)筑物的設(shè)計和施工》,和ACI373R《環(huán)向鋼筋束預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)筑物的設(shè)計和施工》。b)(加拿大):CSA標(biāo)準(zhǔn)CAN3-A23.3《混凝土構(gòu)筑物的設(shè)計》。4。3。4。2混凝土LN(yùn)G儲罐檢驗,就符合ACI311.4R《混凝土檢驗導(dǎo)則》,和本標(biāo)準(zhǔn)6。5的規(guī)定.4.3.4。3金屬構(gòu)件的施工和檢驗,就符合API620《大型焊接低壓儲罐設(shè)計與施工》附錄Q的規(guī)定。4。3.4。4用于建造LNG混凝土儲罐的其億材料,使用前應(yīng)檢查和試驗合格.4.4LNG儲罐的標(biāo)記4.4.1各儲罐應(yīng)在易接近的地方加上耐腐蝕銘牌進(jìn)行標(biāo)識,標(biāo)出下列內(nèi)容:a)制造商名稱和制造日期;

b)公稱液體容積,m3(barrel,gad);

c)罐頂甲烷氣的設(shè)計壓力;

d)儲存液體的最大允許密度;

e)儲罐中可充裝儲存液體的最高液位(見4.1。6);

f)儲罐中可充裝試壓用水(如果可應(yīng)用)的最高液位;

g)儲罐設(shè)計所依據(jù)的最低溫度,℃(0F)。4。4.2對儲罐的所有開口,應(yīng)標(biāo)出其開口功能,在結(jié)霜情況下,應(yīng)能看得見標(biāo)記。4。5LNG儲罐的試驗LNG儲罐應(yīng)按指導(dǎo)性施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行泄漏試驗,所有泄漏處應(yīng)予以修補(bǔ)。4.5.1對于設(shè)計壓力小于等于103kPa(15lbf/in2)的儲罐,沒有單獨指明應(yīng)用施工規(guī)范時,應(yīng)用等同的API620《大型焊接低壓儲罐設(shè)計與施工》。4。5。2對于設(shè)計壓力大于103kPa(15lbf/in2)的儲罐,應(yīng)按下列規(guī)定試驗:

a)工廠預(yù)制儲罐,應(yīng)在運(yùn)到安裝現(xiàn)場以前由制造商進(jìn)行壓力試驗。

b)

內(nèi)罐的試驗,應(yīng)符合ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》,或CSAB51《鍋爐、壓力容器和壓力管道規(guī)范》。外罐應(yīng)進(jìn)行泄漏試驗。管道應(yīng)按6.6進(jìn)行試驗。

c)

儲罐及連接管線在充裝LNG以前應(yīng)進(jìn)行泄漏試驗.4。5。3在驗收試驗完成后,不得在LN(yùn)G儲罐上進(jìn)行焊接。在以下情況下,應(yīng)要求采用相應(yīng)方法對修補(bǔ)或修改部分進(jìn)行重新試驗:修補(bǔ)或修改使構(gòu)件受到影響而要求重新試驗,和為證實修補(bǔ)或修改是否滿足要求而要求重新試驗。

例外1:鞍板和支架允許現(xiàn)場焊接.

例外2:修補(bǔ)或修改符合儲罐制造時所遵循的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn),允許現(xiàn)場焊接。4.6儲罐的置換和冷卻

LNG儲罐投入使用之前,應(yīng)按11.3.5和11.3。6進(jìn)行置換和冷卻4.7泄放裝置4.7。1

基本要求所有儲罐應(yīng)按以下規(guī)定配備壓力和真空泄放裝置:

a)

壓力等于或小于103kPa(15lbf/in2)的儲罐設(shè)計,使用API620《大型焊接低壓儲罐設(shè)計與施工》。泄放裝置的尺寸應(yīng)按4.7定.

b)壓力大于103kPa(15lbf/in2)的儲罐設(shè)計,ASME((鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅷ卷.泄放裝置的尺寸應(yīng)按4.7定.4。7.2泄放裝置應(yīng)直接通往大氣。如果儲罐遇到大于設(shè)計真空度的條件,應(yīng)按以下規(guī)定安裝真空解除裝置:4.7。2.1

應(yīng)用手動全開式隔斷閥把LNG儲罐的各壓力和真空安全閥與儲罐隔開,以便檢修和其他。隔斷閥應(yīng)鎖定或鉛封在全開位置。儲罐上應(yīng)安裝足夠數(shù)量的壓力和真空安全閥,以便隔開和檢修單個安全閥時保持要求的泄放能力。只要求安裝一個泄放裝置時,可用一個全開式三通閥連到安全閥,備用口連到罐上,或者在儲罐上安裝兩個獨立的安全閥(各有一個閥)。4。7。2。2不能同時關(guān)閉一個以上的隔斷閥。4.7。2.3

安全閥排放火炬或放空管的設(shè)計和安裝,應(yīng)防止水、冰、雪或其他異物聚集,并應(yīng)垂直向上排放。4.7.3泄放裝置的尺寸選擇4。7.3。1卸壓卸壓裝置能力選擇依據(jù):

a)與火焰接觸;

b)操作失常,如控制裝置失靈;

c)設(shè)備故障和誤操作引起的其他情況;

d)充裝時置換的蒸氣;

e)充裝期間閃蒸氣,因充裝或不同組分產(chǎn)品混合產(chǎn)生的閃蒸氣;

f)冷凍失效;

g)從泵回流輸入熱;

h)大氣壓降低.

卸壓裝置的尺寸,應(yīng)按最大的一次事故的排放量或合理的和可能的事故組合排放量來選擇。4.7.3。2*最小能力

最小泄放能力kg/h(1b/h),應(yīng)不低于24h內(nèi)排出滿罐容量的3%。4.7。3。3真空解除真空解除裝置能力選擇依據(jù):

a)按最大流量抽取液體或蒸氣。

b)大氣壓升高。

c)過冷液體進(jìn)入使蒸氣空間壓力降低。

真空解除裝置的尺寸,應(yīng)按最大的一次事故的排量或合理的和可能的組合事故排量,低于因罐裝物最低正常吸熱產(chǎn)生的氣化量來選擇.不允許考慮氣體再壓縮或蒸氣補(bǔ)充系統(tǒng)的真空排量。4。7.3.4與火焰接觸

與火焰接觸要求的泄放能力應(yīng)按下式計算:

H=71000FA0。82+Hn

︱H=34500FA0。82+Hn︳。.。。....。。。。。.。..。(4)式中:H--總熱流量,W(Btu/h);F—-環(huán)境因子(按表4.7。3。4);A—-儲罐與火焰接觸的濕表面積,m2(ft2);Hn—-冷罐的正常漏熱量,W(Btu/h);對于大型儲罐,與火焰接觸的濕表面積應(yīng)為地面以上到9。15m(30ft)高度的面積。

表4.7.3。4環(huán)境因子依據(jù)部位F因子儲罐本體1.0用水設(shè)施1.0降壓和倒空設(shè)施1.0地下儲罐0絕熱或熱防護(hù)F=U(904一Tf)/71000絕熱或熱防護(hù)(英制單位)F=U(1660—Tf)/34500注:U是絕熱系統(tǒng)的總傳熱系數(shù)W/(m2.℃)]-Btu/(h·ft2·℉)],用從Tf到904℃(1660℉)溫度范圍內(nèi)的平均值。Tf是在放空條件下容器內(nèi)介質(zhì)溫度,℃(℉)。下列內(nèi)容也應(yīng)執(zhí)行:a)*絕熱層應(yīng)能防止消防水流沖掉,應(yīng)不可燃,而且在538℃(1000℉)的溫度下不會分解。如果絕熱層達(dá)不到這一標(biāo)準(zhǔn),這種絕熱層就絕對不合格。泄放能力由下式?jīng)Q定:

W=H/L

(5)式中:W——在泄放條件下蒸氣產(chǎn)品的泄放能力,g/s(1b/h);L-—儲存液體在泄放壓力及溫度下的氣化潛熱,J/g(Btu/lb)。泄放能力W確定后,當(dāng)量氣體流量按下式計算:?

??

(6)

?式中:Q——當(dāng)量氣體流量,m3/h(ft3/h),在15℃(60℉)時和101kPa(14.7lbf/in2(a))的壓力下;T——在泄放條件下產(chǎn)品蒸氣的絕對溫度K(°R);Z——在泄放條件下產(chǎn)品蒸氣的壓縮因子;M——產(chǎn)品蒸氣的相對分子質(zhì)量.5氣化設(shè)施_GB/T20368-20065。1氣化器的分類5.1.1加熱氣化器

加熱氣化器是指從燃料的燃燒、電能或廢熱,如鍋爐或內(nèi)燃機(jī)廢熱,取熱的氣化器.5.1.1。1整體加熱氣化器整體加熱氣化器是指熱源與實際氣化換熱器為一體的加熱氣化器。這類氣化器包括浸沒燃燒式氣化器。5.1.1。2遠(yuǎn)距離加熱氣化器遠(yuǎn)距離加熱氣化器是指主熱源與實際氣化換熱器分離,且用熱媒流體(如水、蒸氣、異戊烷、乙二醇等)作傳熱介質(zhì)的加熱氣化器。5。1.2環(huán)境氣化器環(huán)境氣化器是指從天然熱源取熱的氣化器,天然熱源如大氣、海水或地?zé)崴?。如果天然熱源溫度超過1000C(2120F),此氣化器應(yīng)視為遠(yuǎn)距離加熱氣化器。如果該天然熱源與實際氣化換熱器分離,且在熱源與氣化換熱器之間使用可控制的傳熱介質(zhì)循環(huán),此氣化器視為遠(yuǎn)距離加熱氣化器,并應(yīng)用加熱氣化器的有關(guān)規(guī)定.5。1。3工藝氣化器工藝氣化器是指從另一個熱力或化學(xué)過程中取熱,或儲備或利用LNG冷量的氣化器。5.2設(shè)計及施工用材料5。2.1氣化器設(shè)計、制造和檢驗,應(yīng)符合ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅰ卷PVG部分的規(guī)定對其不適用.5.2.2氣化器換熱器,設(shè)計工作壓力至少應(yīng)等于進(jìn)料LNG泵的最大排出壓力或加壓儲罐系統(tǒng)壓力,取其較大者.5.3氣化器管道、熱媒流體管道及儲存5.3.1對并聯(lián)氣化器,各氣化器進(jìn)品和出口應(yīng)有隔斷閥。5。3.2各氣化器出口閥及出口閥上游的管件和安全閥,設(shè)計溫度應(yīng)為LNG溫度[-1620C(-2600F)]。5.3。3應(yīng)設(shè)置自動化設(shè)備,防止進(jìn)入配氣系統(tǒng)的LNG或氣化氣體溫度,高于或低于輸出系統(tǒng)的設(shè)計溫度。該自動化設(shè)備應(yīng)與

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