加氣站設(shè)計(jì)施工解讀課件

《天然氣液化氣工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》編制簡介

陜西省燃?xì)庠O(shè)計(jì)院郭宗華“2011LNG產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展國際論壇”發(fā)言稿2011.5摘要：介紹了國家標(biāo)準(zhǔn)《天然氣液化氣工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》編制情況，介紹了美、歐LNG標(biāo)準(zhǔn)NFPA59A和EN1473，介紹了本規(guī)范的編制原則，提出了規(guī)范編制中需要討論的幾個(gè)大問題。關(guān)鍵詞：

國家；標(biāo)準(zhǔn)；天然氣；液化；設(shè)計(jì)；規(guī)范；編制

目錄建立我國LNG產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的緊迫性關(guān)于本標(biāo)準(zhǔn)的基本情況國外LNG標(biāo)準(zhǔn)簡介國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)與國外標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別本標(biāo)準(zhǔn)編制的原則本標(biāo)準(zhǔn)涉及的幾個(gè)重大問題的思考2關(guān)于本標(biāo)準(zhǔn)的基本情況（1）任務(wù)來源

根據(jù)住建部《2010年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)制度修訂計(jì)劃》的通知，建標(biāo)【2010】43號文件，陜西省燃?xì)庠O(shè)計(jì)院、中原石油勘探局勘察設(shè)計(jì)研究院作為主編單位。（2）本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋范圍及分界：①涵蓋范圍：天然氣、煤層氣、煤制氣、生物質(zhì)沼氣、化工尾氣馳放氣等一切含有甲烷成分的可燃?xì)怏w的凈化、液化、儲存、裝運(yùn)。②地域分界：陸上裝置的設(shè)計(jì)，不包含水域部分。③氣源分界：與氣源上游的分界是成“氣”以后。（3）本標(biāo)準(zhǔn)的定位一本貫以GB/5××××的標(biāo)準(zhǔn)號的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，在國內(nèi)可與GB50183《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、GB50160《化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、GB50028《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》相比較；

在國外可與美國聯(lián)邦法規(guī)49CFR193《液化天然氣設(shè)施安全》，美國國家標(biāo)準(zhǔn)ANSI/NFPA59A《液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲存和裝運(yùn)》，歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1473《液化天然氣設(shè)備與安裝陸上裝置設(shè)計(jì)》相比較。3國外LNG標(biāo)準(zhǔn)簡介（1）國外LNG標(biāo)準(zhǔn)概況

發(fā)達(dá)國家十分重視LNG標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，LNG技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)與LNG產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相輔相成。

上世紀(jì)六十年代美國建立了自己第一個(gè)LNG標(biāo)準(zhǔn)(NFPA59A),以后歐洲、加拿大、澳大利亞、日本紛紛開始建立自己的LNG技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，如美國聯(lián)邦法規(guī)49CFR193《液化天然氣設(shè)施安全》，美國國家標(biāo)準(zhǔn)ANSI/NFPA59A《液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲存和裝運(yùn)》，歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1473《液化天然氣設(shè)備與安裝陸上裝置設(shè)計(jì)》，加拿大標(biāo)準(zhǔn)CAN/CSA-Z-276《液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲存和裝運(yùn)》，澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)AS3961《液化天然氣的儲存和操作方法》，日本法規(guī)《高壓氣體安全保障法》、《燃?xì)馄髽I(yè)法》、《電氣企業(yè)法》，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC67(石油天然氣工業(yè)用材料、設(shè)備和海上結(jié)構(gòu)技術(shù)委員會)和ISO/TC193(天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會)，也正在研究LNG產(chǎn)品、計(jì)量、設(shè)備、材料等標(biāo)準(zhǔn)。

（2）國外LNG標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)性

①本質(zhì)化安全的原則

在工程選址、建設(shè)、設(shè)備建造、人員培訓(xùn)、運(yùn)行管理等系統(tǒng)生命周期的全過程中，通過加強(qiáng)工程本質(zhì)化安全來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全。系統(tǒng)組成或組件構(gòu)思一開始就融入安全設(shè)計(jì)的思想，所謂本質(zhì)化安全包括兩個(gè)方面的安全，一是正常安全即首先保證系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)是安全的，這就是系統(tǒng)在其生命周期內(nèi)不依賴保護(hù)設(shè)備能正常運(yùn)行；二是故障安全，當(dāng)系統(tǒng)偏離正常的操作條件或控制系統(tǒng)失效時(shí)，系統(tǒng)能保持穩(wěn)定或停止在一個(gè)安全的狀態(tài)下，這是一種通過自我控制、自我約束的思想來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全.

在實(shí)現(xiàn)本質(zhì)化安全的同時(shí)，也要實(shí)現(xiàn)工程化安全，工程化安全是本質(zhì)化安全的后備，其主導(dǎo)思想依靠一些消防安全設(shè)施、應(yīng)急搶險(xiǎn)方案作為后備保護(hù)。3國外LNG標(biāo)準(zhǔn)簡介

②危險(xiǎn)性評價(jià)（HazardAssessment）的原則EN1473和NFPA59A在危險(xiǎn)性評價(jià)觀點(diǎn)基本趨于一致，在場地選址、設(shè)計(jì)、設(shè)置建造施工安裝、運(yùn)行等全過程進(jìn)行危險(xiǎn)性評價(jià)，評價(jià)主要方法是應(yīng)用系統(tǒng)安全工程的原理和方法，對系統(tǒng)中存在可能存在的危害因素進(jìn)行辨別分析，如工程選址時(shí)地質(zhì)、自然災(zāi)害、周邊環(huán)境、來自內(nèi)外部的危險(xiǎn)，如裝置（物料）、人和環(huán)境的不安全行為，判斷這些危險(xiǎn)因素發(fā)生的可能性及后果的嚴(yán)重性，從而將這些風(fēng)險(xiǎn)與設(shè)定的目標(biāo)值（如一定范圍內(nèi)的可接受的熱輻射值，LNG蒸氣濃度值）比較，提出解決問題的措施。③為了向危險(xiǎn)性評價(jià)提供科學(xué)依據(jù)以及將LNG著火和擴(kuò)散后的危害半徑定量化，NFPA59A和EN1473提出利用數(shù)學(xué)模型定量計(jì)算和分析。歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1473和美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/NFPA59A對著火的熱輻射強(qiáng)度和LNG蒸氣的大氣擴(kuò)散，都規(guī)定使用有效的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，所謂有效數(shù)學(xué)模型即是“公認(rèn)”的，有一定“權(quán)威性”的。3國外LNG標(biāo)準(zhǔn)簡介

⑥靈活的裁量權(quán) NFPA59A在一些關(guān)鍵的防火間距的條規(guī)上，有時(shí)注明“例外，經(jīng)主管部門批準(zhǔn)，采取措施可減少到……米”，賦予主管部門一定的裁量權(quán)，使主管部門視實(shí)際情況靈活掌握。NFPA59A對主管部門的定義十分寬松，只要把公共安全放在第一位，主管部門可以是國家機(jī)關(guān)或個(gè)人，消防、勞動(dòng)、衛(wèi)生、建筑官員，電氣檢查人員，保險(xiǎn)公司人員也可以，因?yàn)楸ｋU(xiǎn)公司對投保人的財(cái)產(chǎn)安全，人員安全也要負(fù)責(zé)。 ⑦綜合性的標(biāo)準(zhǔn)49CFR193、NFPA59A和EN1473，這些標(biāo)準(zhǔn)均是一本綜合性標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋范圍是從工廠選址、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、施工、人員培訓(xùn)、運(yùn)行管理、操作手冊、維修手冊、事故搶險(xiǎn)預(yù)案到工廠壽命終止的整個(gè)過程。我國標(biāo)準(zhǔn)一般是單獨(dú)的“設(shè)計(jì)規(guī)范”、“施工驗(yàn)收規(guī)范”、“安全運(yùn)行規(guī)程”或最多是“設(shè)計(jì)與施工規(guī)范”，不像這些標(biāo)準(zhǔn)綜合性強(qiáng)。國外標(biāo)準(zhǔn)的理念是工程項(xiàng)目從建設(shè)到運(yùn)行是一個(gè)有機(jī)的整體。所以每一過程的細(xì)節(jié)，每一個(gè)操作者的行為都事關(guān)安全，都要嚴(yán)格約束、都要規(guī)范，這些標(biāo)準(zhǔn)也有人稱之為“HSE”標(biāo)準(zhǔn)。3國外LNG標(biāo)準(zhǔn)簡介4國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)與國外標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別

（1）國外標(biāo)準(zhǔn)在工程選址、總平面布置時(shí)注重危險(xiǎn)性評估，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)注意剛性規(guī)定防火間距，且防火間距往往偏大。

（2）國外標(biāo)準(zhǔn)（EN1473），要求工藝流程（PID）要進(jìn)行危險(xiǎn)性和可操作性分析，即對系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)和操作步驟進(jìn)行分析，研究偏差的原因，產(chǎn)生的后果，安全保護(hù)設(shè)施是否合適，提出建議措施。我國設(shè)計(jì)規(guī)范無此要求。

（3）國外標(biāo)準(zhǔn)注重本質(zhì)化安全，在防火間距的規(guī)定上距離小項(xiàng)目少，而我國規(guī)定是距離大，而項(xiàng)目多。

（4）國外標(biāo)準(zhǔn)是一種積極的主動(dòng)的靈活的管理模式，而我國規(guī)范是一種被動(dòng)的硬性的管理模式。6本標(biāo)準(zhǔn)涉及的幾個(gè)重大問題的思考

（1）關(guān)于廠外防火間距

我國過去一些大的石化裝置基本上單獨(dú)選址建設(shè)，規(guī)范規(guī)定從儲罐計(jì)起距相鄰企業(yè)的圍墻的防火間距一般在120米左右。目前各地大多集中規(guī)劃工業(yè)園區(qū)、能源化工園區(qū)，盡管防火間距從LNG儲罐計(jì)起，但是這些工廠之間肯定留有100米左右的距離，工業(yè)園區(qū)將不成片連接，極大地浪費(fèi)土地。建議：①結(jié)合實(shí)際情況，加強(qiáng)本質(zhì)化安全設(shè)計(jì)，盡量縮小防火間距；②不應(yīng)以圍墻計(jì)起，距相鄰工廠的距離應(yīng)從相鄰工廠的危險(xiǎn)介質(zhì)的儲罐計(jì)起，使工業(yè)園區(qū)連成一片。

（2）關(guān)于事故水池

事故水池的設(shè)置是在2005年11月吉林石化公司雙苯廠硝基苯棘鎦塔發(fā)生爆炸，引發(fā)松花江水污染事件后，國家有關(guān)部門及有關(guān)大型國有企業(yè)以及其他形式要求，后于2009年出臺GB50483《化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》。

事故水池的作用是在化工企業(yè)發(fā)生事故、檢修等特殊情況下，防止和控制石化企業(yè)事故時(shí)泄漏的物料或事故處理過程中產(chǎn)生的污水對周邊水體環(huán)境的污染及危害，暫時(shí)貯存排除廢液的水池。簡單說，化工企業(yè)中的事故水池的設(shè)置是防止化學(xué)物品流出廠外，或者通過噴淋后的消防水流出廠外，對廠外的水體環(huán)境造成污染。天然氣液化工程的原料為氣態(tài)天然氣，產(chǎn)品為液態(tài)天然氣(LNG)，生產(chǎn)過程為物理過程,無化學(xué)反應(yīng)。這種氣體處理廠與化工廠的物料及發(fā)生事故的后果有本質(zhì)的區(qū)別。氣態(tài)天然氣比空氣輕，泄漏后會很快揮發(fā)到大氣中并迅速擴(kuò)散。6本標(biāo)準(zhǔn)涉及的幾個(gè)重大問題的思考

液態(tài)天然氣(LNG)以低溫深冷方式儲存，一旦從儲罐或管道中泄漏，泄漏量少或泄漏速率小時(shí)會立即急劇氣化成蒸氣；泄漏量大時(shí)會部分氣化蒸發(fā)，隨空氣上升擴(kuò)散，部分有可能來不及氣化泄漏到地面，在有消防水噴淋的情況下，會加速它的氣化。在發(fā)生火災(zāi)的情況下，物料全部燃燒，總之，無論液態(tài)、氣態(tài)天然氣不溶于水也不會與水共存。因此，在事故狀況下，不會有氣態(tài)天然氣和液化天然氣通過噴淋的消防水排出廠外，不會污染周邊水體環(huán)境。建議天然氣液化工廠不設(shè)事故水池。不設(shè)事故水池，當(dāng)然要防止LNG流淌到場外，采取的措施使工藝裝置區(qū)的排水系統(tǒng)不能直接排出場外。6本標(biāo)準(zhǔn)涉及的幾個(gè)重大問題的思考

（4）關(guān)于中央控制室的設(shè)置位置

目前國內(nèi)在建的LNG工廠與石油化工裝置相比較仍屬小型裝置，一般設(shè)置一個(gè)中央控制室,中央控制室目前有的設(shè)在廠前區(qū)，與辦公樓生活樓一個(gè)區(qū)域；有的設(shè)在生產(chǎn)區(qū)，設(shè)在生產(chǎn)區(qū)的控制室墻壁無窗洞，值班人員完全依據(jù)顯示屏觀察。這兩種做法均是依據(jù)現(xiàn)行《化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》,設(shè)在廠前區(qū)的是依據(jù)此規(guī)范“裝置的控制室宜布置在裝置外”，設(shè)在生產(chǎn)區(qū)無窗洞的是依據(jù)此規(guī)范“布置在裝置內(nèi)的控制室面向火災(zāi)危險(xiǎn)性設(shè)備一側(cè)外墻應(yīng)無門窗洞口”，兩種做法的后果是設(shè)在廠前區(qū)的控制室離裝置區(qū)太遠(yuǎn)，不便于去現(xiàn)場觀察，設(shè)備故障時(shí)不掌握現(xiàn)場情況。

設(shè)在生產(chǎn)區(qū)的控制室由于無窗口，房子黑暗，且通過安裝抽風(fēng)機(jī)換氣。設(shè)在廠前區(qū)的還有一種說法是考慮到“以人為本”理念，遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)，保證控制室人員安全。

6本標(biāo)準(zhǔn)涉及的幾個(gè)重大問題的思考

（5）中央控制室是全廠控制調(diào)度指揮的中心。從保證全廠運(yùn)行安全的角度，布置在生產(chǎn)區(qū)為宜。生產(chǎn)區(qū)不能理解為裝置區(qū)，裝置區(qū)是一個(gè)以道路分隔的獨(dú)立主項(xiàng)的區(qū)域，生產(chǎn)區(qū)包含裝置區(qū)及輔助生產(chǎn)裝置等多個(gè)獨(dú)立的主項(xiàng)。只要滿足：

①不在裝置區(qū)內(nèi)

②不在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)

③按照現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定留足防火間距即可?？刂剖覒?yīng)優(yōu)先采用自然采光，自然通風(fēng)，直觀方便，既依靠控制系統(tǒng)顯示屏又要方便值班人員觀察裝置區(qū)，方便處理突發(fā)事故，有利于裝置安全運(yùn)行。少數(shù)人的“不安全”可能換來的更多人的安全。6本標(biāo)準(zhǔn)涉及的幾個(gè)重大問題的思考

（6）關(guān)于自動(dòng)化水平

裝置的自動(dòng)化水平是裝置先進(jìn)性的指標(biāo)之一，但同時(shí)也事關(guān)裝置的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性。自動(dòng)控制體系包括自動(dòng)檢測系統(tǒng)、自動(dòng)操作系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng)。裝置的高自動(dòng)化，高智能化，減少了人工干預(yù)的機(jī)會，使系統(tǒng)能運(yùn)行在最佳工作狀態(tài)和安全狀態(tài)下，如目前LNG液化工藝采用的MRC工藝，這種工藝隨著氣源組份的變化，自