LNG汽车加气站规范选用和安全设计

LNG汽车加气站规范选用和安全设计探讨1、问题的提出1.1安全设计的重要性液化天然气（LNG）汽车加气站由于工作介质的易燃易爆特性和低温深冷特性、工作环境的特殊性以及周边环境的复杂性，它的安全问题尤为重要。装置的安全设计是系统安全的根本基础，安全设计需要以系统科学的分析作为基础，以“问题发现式”的预测方法，评价系统中存在的危险因素及可能造成的后果，在充分辨识潜在危险和不安全部位、不安全环境的基础上采取适用的安全技术措施，将系统的安全置于装置的设计阶段，实现设计安全。国家有关标准、规范是装置安全设计的法律依据，但是由于我国LNG汽车技术起步较晚，相应的标准、规范空缺，而相关部门及建设单位对国外标准不熟悉且对标准的采用原则不了解，从而使LNG汽车加气站在项目建设中遇到了一系列的困难。致使LNG加气站的发展受到制约，本文主要针对此种情况，在设计规范的选用及安全设计方面作以下探讨。1.2LNG加气站危险性分析1.2.1介质危险性（1）介质的危险性①火灾、爆炸特性液化天然气是以甲烷为主的液态混合物，储存温度约为－162℃。泄漏后由于地面和空气的加热，会生成白色蒸气云。当气体温度继续被空气加热直到高于－107℃时，天然气比空气轻，会在空气中快速扩散。气态天然气的容积约为液态的600倍，天然气与空气混合后，体积分数在一定的范围内就会产生爆炸，其爆炸下限为5％，上限为15％。天然气的燃烧速度相对于其它可燃气体较慢（大约是0.3m/s）。②低温特性由于LNG储存温度为－162℃，泄漏后的初始阶段会吸收地面和周围空气中的热量迅速气化。但到一定的时间后，地面被冻结，周围的空气温度在无对流的情况下也会迅速下降，此时气化速度减慢，甚至会发生部分液体来不及气化而被防护堤拦蓄。气化的天然气在空气中形成冷蒸气云。冷蒸气云或者来不及气化的液体都会对人体产生低温灼烧、冻伤等危害。LNG泄漏后的冷蒸气云、来不及气化的液体或喷溅的液体，会使所接触的一些材料变脆、易碎，或者产生冷收缩，致使管材、焊缝、管件受损产生泄漏。特别是对LNG储罐可能引起外筒脆裂或变形，导致真空失效，绝热性能降低，从而引起内筒液体膨胀压力升高，造成更大事故，设备的混凝土基础可能由于冷冻而强度受损。（2）火灾危险类别天然气火灾危险性类别按照我国现行防火设计规范如《建筑设计防火规范》划为甲类，《石油天然气工程设计防火规范》及《石油化工企业设计防火规范》划分为甲A类，即它的火灾危险性类别是最高的。旦（3稼）爆婆炸危访险环何境分湾区切根据均我国骡现行套规范骗《爆债炸和谊危险乏火灾咐环境旋电力案装置肺设计弊规范沾》规童定，卵天然奥气的鸟物态灿属工识厂爆月炸性铲气体玉，分乏类、狡分组将、分首级为掠：阴Ⅱ煎类，膛B级度，T巡1组护，即跌Ⅱ兴BT灵1。英繁丢站内搁拦蓄溉区、辰加气娇区、途卸车雨区属荷易产丛生爆罪炸性雹气体术环境米，区涛域划唇分为躺2级堵区域谢（简半称2酿区）扇，即撇在正弓常运刚行时洲，不芬可能鼓出现惩爆炸改性气忽体混呼合物艺，即作使出禁现也砖仅是塑短时扶存在老的环问境，午在此仅区域画内防驴爆电撤器的炎类型渗可为慕d恋Ⅱ野BT兄1。技1.探2.葱2签装椅置运资行的蓝危险酸性赴（1述）因瘦漏热扫或绝娘热破券坏产膏生的帐危险琴劣纵LN雨G低殃温储辱罐，量是加攻气站萄危险扮介质福的盛菊装容撑器，债因漏墓热必顺然要鉴产生眯部分产自然升蒸发鞠（B并OG样）气桑体；屠当绝时热破环坏时即，低屑温深苍冷储虹存的停LN词G因品受热竹而气守化，绢储罐稀内压努力剧足增。寨蚊液正相管单道因尚漏热惧同样恒生产籍BO阅G气萌体，滴绝热誓破坏尸时，陡管内油压力双同样码剧增征。伸（2傲）因罢过冷洗损害恢产生取的危衣险走泊绑泄漏己后产因生的呀冷蒸望气云谦或液却体会筑使管臣道产卷生冷赖收缩差，会饰使碳想钢产谱生脆理裂等嫌现象公，可秃能造绣成焊撑缝裂响开、抽法兰诉、阀丝门漏检气，钱储罐诞外筒挺可能钓变形怜、脆期裂，斜造成待绝热标破坏济。晚（3深）储若罐液用位超狸限产苏生的慕危险郊谣握LN现G储乔罐内轧在卸惭车过擦程中达要防耍止液庙位超抢限，大液体之的充诊装量膛不宜录超过匪85枪%左充右，盏万一贩超限线可使织多余棋液体结从溢换流阀培流出圣；出乘液过桃低会饭使泵堡抽空事，罐厘内出恢现负蝇压，陈出液吗时最睬低液踩位应绳控制访在1胸0%豆左右丸。超撇限情妇况下民监测逐报警烈系统莫会启缠动，勇并且状联锁蒙关闭采阀门副，避候免事附故发撞生。贵（4澡）管瓣道振皱动产盖生的歉危险奸①帽液击克现象肯与管徐道振孟动挥扭啦在L返NG受的输师送管膏道中梳，由蕉于加尾气车比辆的飞随机缴性，遍装置比反复善开停稻，液僵相管卧道内行的液搏体流汽速发牺生突推然变丑化，秆有时点是十赵分激亿烈的道变化茅，液耕体流蒸速的租变化吐使液斑体的撑动量圾改变钩，反垄映在盆管道跨内的密压强此迅速晒上升聪或下哨降，傅同时驼伴有哲液体举锤击醒的声雄音，驱这种役现象套叫做繁液击浩现象鱼，液睛击造钥成管垮道内埋压力晨的变政化有脑时是毅很大样的，悄突然牵升压炎严重俘时可歉使管协道爆映裂，动迅速置降压党形成松的管挪内负盯压可踪能使锦管子晋失稳染，导欺致管迅道振阔动。翼②班管道蛇中的疼两相芽流与拼管道海振动笼跟锋在L菌NG塌的液誓相管戏道中腹，管倍内液释体在翁流动当的同漫时，冬由于足吸热马、摩骂擦及帐压力就降等峰原因梦，势唤必有艺部分吓液体牲要气逗化为兰气体勤（尽灰管气破体的陷量很哈小）博，液对体同亚时因惊冷损重而体片积膨伴胀，吧这种势有相边变的偷两相如流因愉流体肿的体邀积发悲生突霜然的坡变化勉，流驴体的锣流型少和流洒动状裤态也脆受到际扰动减，管母子内伙的压叛力可万能增卧大，天这种轻情况洁可能蔑激发腥管道杏振动轰。促是趣当气播化后厦的气冠体在疼管道励中以据气泡版的形茄式存厌在时谢，有钩时形哈成削“很长泡兼带端”员；当屋气体泳流速丝增大阔时，统气泡称随之始增大卧，其库截面傻可增吊至接松近管蛙径，廊液体安与气浸体在旷管子劈中串瑞联排鼓列形般成所庆谓区“待液节映流绒”久；这刷两种悠流型询都有对可能多激发菠管道韵振动服，尤基其是朽在流军经弯遭头时疼振动净更为佛剧烈宗。欣③此加气苍卸气犬软管国的老用化及涂振动耽丢粮加气嘉卸气料接口键为软笑管连装接。愁软管辆为高片分子好材料搅容易下老化课，工腥作时辆由于旨剧烈搅振动耍容易买爆裂酸，接货口处颂因经倾常磨肺损可粉能有爆时密庙封不蹲严。按（5科）装汉置预苦冷产冻生的倡危险而LN时G储伸罐在挂投料线前需协要预惠冷，规同样洪在生挺产中麦工艺甘管道括每次宇开车桐前需画要预抖冷，凑如预晚冷速着度过绸快或彼者不振进行永预冷预，有包可能犬使工钉艺管虎道、妹法兰绸、阀遇门发君生变杂脆、哗断裂株和剧舰烈的位冷收特缩，世引发螺泄漏控事故灰。劳（6员）B购OG芽气体脖和增在压气皮体产转生的唯危险糠LN谣G储朴罐或员液相动工艺塘管道盖，由虾于漏达热而蒸自然趋蒸发威一定困量的键气体香，一雪般情株况下蛙（制它造厂耐家提宽供的转数据挺为每把昼夜毅3既‰唯的蒸丑发量弹）；炮生产鸦运行钞中由柿于卸铸车，瑞需要删给卸霸车系描统增施压，身出液尸时需沈要给茶LN海G储样罐增拖压；蜻受气案车辆惠在加甘气之角前需术要降沫低车叫载气歇瓶内窜的压纠力，芝此部鲜分气剖体在吉加气谋时又越抽回逗储罐饺。这旺些气棋体始伞终储神存于疗系统博中，摊当系督统压独力过费高时派需要守进行骄安全肾放散慈，国许内有道的加等气站差每年丝因B澡OG窜放散盯损失赠达十剂多万除元，提且对津大气饱环境揉有一珠定的禽污染资，笔扯者所演在单抢位设皮计时重对此晒流程逐作了忽改进六，尽围量少坡用增编压器否增压谅，可煎使车皆和储冈罐的粮气相抽管相翅连通劳，达象到气灾相平于衡，灶利用仆泵的蛾扬程岩，就吵能达蜘到卸敢车或遣加气贪的目姑的。醉1.脸2.纸3淋自唤然灾遭害的航危险古性防颂急自然开灾害示是指粪风荷网载和底雪荷戚载可安能破编坏设瓦备的涛稳定泄性；必地震暗荷载膊造成款储罐胁基础富坍塌孙；雷忙电直愉击时辱强大昂的电党效应乐、热袋效应参和机搏械效担应可库能使饱储罐贼变形偿受损籍，雷贺电感潜应可落能产君生电匆火花衔，雷伍电电既磁脉翁冲可汇造成扶信息呢系统贤失灵版。糠综上币所述签，L旋NG焰加气壁站不勿管是弊人为数事故督或自够然灾思害所程造成泛的最长大危至险性哄在于敲泄漏普，最国严重昌的事矩故在防于泄赢漏后坛与空占气混板合形派成爆役炸性班气体瓦混合舌物，朴遇火始源发呼生爆暴炸或纽火灾愈。所域以对气LN尸G加静气站秃而言类，安慰全设崖计始毛终围渔绕着乘防止近泄漏浆及防熊止火务源的泡产生切这两非方面嚼。北2.霸防火世规范璃及采慧用规这范的唤意见糕2.俭1稼国内泡标准贤（1罚）《奋石油谅化工华企业陕设计烧防火倚规范厉》蔑G杂B5定01惜60戒（称悄《石险化规堪》）坡；穿（2婆）《辨石油编天然蜂气工篇程设贞计防炎火规开范》筹GB轧50宿18俘3（传称《汁石油眨规》园）；近（3创）《跟液化不天然第气（订LN础G）涂生产刻、储梁存和庭装运狸》藏G榨B/共T2甜03顶68田（称握《L兔NG牧规》再）；令（4篮）《恰建筑倘设计验防火冤规范超》G寻B5醉00巨16么（称脸《防抵火规桂》）遗；有（5禽）《佳城镇钟燃气丈设计卵规范制》G拴B5趁00桂28车（称昏《燃回气规份》）耽；钢（6跳）《姻石油趴化工俩有毒桑、可蓄燃介朴质管寒道工箭程施抓工及船验收旨规范堆》纲SH味35草01锈（称栽《石酬化管使道规输》）醋；沿（7陷）《足建筑锐物防符雷设衰计规委范》恶GB穿50千05荡7（踏以下邪称《互防雷排规》至）；杜（8斧）《卡爆炸挨和火妻灾危盟险环剩境电当力装吓置设类计规骂范》既GB幕50塘05啦8（窜称《锄爆炸芝规》汽）；运（9妥）《江化工锤企业比静电呀接地框设计肾规范破》毕HG张J2滨8（科称《调静电洋规》闯）。葵2.贝2渗国外斩标准朗（1宪）美踩国国伴家防重火协更会N颜FP逃A近5素9A恰《液塞化天饿然气倾（L睡NG矩）生尸产、降储存离和装心运》云（2啄00减2年榆版鸡称《线美国悟LN哈G规释》）闷；精（2居）美将国国现家防习火协抄会N便FP谢A移5破7《庙液化检天然碰气（峰LN圆G）叛车辆抬燃料稠系统油规范挂》（顾20示02久年版方称呼《美撞国车晃用L片NG普规》籍）。五2.仅3安有关障标准反说明既（1朽）《索石化津规》爪主要貌用于肺大型冠石油霞化工间装置厉。其曲中的伶液化府烃装微置及胸全压政力式庆液化所烃储伍罐适主用于驳液化载天然铁气装储置，再防火扑间距猴的要眠求较花大。捕（2检）《毙石油讯规》躬主要尖用于暗油气恼田工赛程，振其中绩有政“丰液化辛天然叹气站成场垮”忆章节步，防清火间劈距的爪部分瓶规定烘等同凶《美赏国L平NG夹规》病，认它规夜定总测容积吓小于避26恐5m珠3的蛛LN落G储小罐可灵不设际固定窝供水抓系统洪。策（3昂）《理LN去G规深》完勺全等攻同于哭《美汽国L恒NG润规》塑，桐我国让的L爷NG谜技术妈起步减较晚式，美合国早促在2隙0世聪纪8参0年轮代就尖相应摔制定矿了一章系列界LN译G技答术标劳准。父我国肠20影06赢年1戚0月歉1日缎实施当的《息LN洒G规竞》完论全等批同采拆用了堵《美经国L场NG删规》折。此腐标准堤对L展NG央的生环产、冤储存越和装堆运全墓过程呼中的芽设计焦、选产址、隙施工司、操辟作、厨人员唉培训锣等作映了详鞋尽的文规定漆，它伞是美敲国L位NG处产业圣技术馋发展裁的科匙学总僵结，初它合虾理、窄人性画化地樱规范丑了L骄NG督产业负设施简的防溜火设叮计要晴求，厚是目殿前世完界范其围内吗通用荡的先成进规丘范。等（4露）《脂美国睡车用止LN唇G规惧》适这用于夜所有慎类型芒交通存工具军的L婶NG优发动范机燃威料系伙统的惠设计极、安贷装、纤运行猫和维赠护，地适用掀于其营有关绳加注赖燃料次（输塔配）仪设施胁（包喷括L酸-C式NG恼设施途）。炕2.画4归标准制采用法原则岗（1涛）国汁内有夕的适株用的棵优先槐采用德国内乱标准唉，因伐为国镇内标寿准适血合我烟国国埋情，挤政府盐主管穿部门应容易坚接受界，工哨程技谣术人痰员熟互悉。己（2里）国械内没辟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知并与篮防感奉应雷浸接地本装置写相连通；诵④道防潜雷击屠电磁叮脉冲岸（L垄EM坛P）蠢：信撤息系莲统需洲要防唯雷击桑电磁锁脉冲烦，其渠防雷旬区（峡LP帝Z）灰按《洪防雷怪规》倚可划熄分为排LP汁Z1嫁区，池主要榜措施涉是在椅信息蒜系统莫设备汤所在岁的建忠筑物袍屋面浊设置笨避雷脸网；门房间布采用是屏蔽梢接地口措施堵，即有将建娱筑物悔内所矛有的哭金属彩构件夜、金优属门盗窗、燃钢筋拨混凝届土的称钢筋业等自龙然构声件、右工艺该设备岛、管穿道等狐电位剩连接骂，并劲与防蒙雷接欺地装坛置相歌连。咐在低克压进纪线屏路上设宪置浪尺涌保业护器节，在籍信息匹系统趁的电尝源入妇口处横设置翠浪涌津保护耽器。腥（4侵）按残照《圈静电兼规》气，对冰工艺冠装置抖、管宪道等缴进行怠防静懒电接档地，烧选择次导电晌性能断好的绘加卸镜气软歌管对晨LN买G槽拍车及雹受气狭车辆码进行崖接地蜻。坦（5结）全冒站的姓防雷遥接地剂、防沈静电巡接地竿、电冶气接足地及着信息赤系统蛇接地毛共用钢接地兵装置渴，接假地电西阻不此大于茅1欧栋姆。楚3.阻6活排欣水系死统安掘全设坑计湖（1域）低拦蓄赠区的幅集液趁池与登外部骡排水印管道狐之间态无直嗓接联氧系，询防止剖LN咸G流筑入市辅政排摆水管乓道。往（2午）在语排出度系统继上设惑置水搏封井艇，当驻拦蓄毛区集岸液池眉的雨色水需闯要排船出时枯，隔株离夹括杂的磁LN尸G，塑并采定用明龙沟排挽至安青全地固带。台3.份7筹灭故火系竖统设笔计床（1裕）干盾粉灭是火系摸统史累屑在拦崖蓄区龄、卸或车区录，加垒气区牵设置冠干粉弃灭火牛器，午一旦比排出喊的泄捧漏气今体被痛引燃城时，宫人工斑快速浅释放诊干粉提灭火誓，避祥免火微势扩补大，行把事俗故消爹灭在耕萌芽底状态拿。沙（2劫）气每体灭见火系波统冶在控忠制室翅、配足电室介等建腊筑物陕内设艺置气能体灭候火器寺，如月二氧旨化碳隔型灭残火器秆等扑流灭电护气火贸灾。既（3鄙）泡钻沫灭日火系田统登灿粥在朗拦蓄喘区、型卸车房区、佳加贯气区盐设置祥泡沫依灭火哲器，会主要颈用于晕隔绝闯流体须与空肾气的顶接触速；扑句灭流戏淌火喇灾。吼4.光安全赠设计绢中两舒个问溉题的朗探讨脚4.桃1惕关佛于消捆防给它水系软统的谨设置逃廉更水在略LN剑G站膝场与泪其它术消防钓系统聪的用遗途不咸同，查水既毁不能育控制驼也不革能熄地灭L充NG蝶站场是的火欠灾，撑水遇逆到L鄙NG支火灾旦时，滴只会狼加速庭LN猎G的忆气化词，进首而加梨快其贪燃烧俭速度算。对舞火灾仿的控咱制只痛能起晓到相园反的饱作用伍。水膝在L灿NG沃站场两主要旱是用宵来冷追却其斩它受臭到火坟灾热况辐射康的储浆罐或细设备朽，关微于消漠防给摩水系寻统的农设计倘现行居规范肌规定探如下谊：萌惠掀妨令肚报住胜柏形痛洪罚赚男榴横签可爷借崇隔硬蜻输竖浪袖届秒发趋缴①打《石胃油规蜓》规燃定，差储存国总容屋积小词于2酬65灿m滴3的纪LN斩G罐啊组可衔不设疑消防按给水匀系统令；墙②企《L杠NG悬规》避第9锯.1移.2傲条规涝定，瘦消防色水系庭统是描否设凤置，普需要脚根据寻防火痒工程嫌的原迫则、窃设施六场地穷条件血和危疫险性皮分析洪、暴绘露建网筑物葵或其利它财滋产进节行评痛价。截碌复LN翁G汽正车加翅气站蜡为小扎型L展NG轨站场置，一茎般情伪况下字最多草设两移个