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文档简介

液化天然气(LNG)加气站安全设计培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01规范概述与术语定义02加气站分级与站址选择03总平面布置安全设计04工艺设施安全设计CONTENTS目录05消防设施及给排水设计06电气装置安全设计07建构筑物与绿化设计08施工与验收安全管理01规范概述与术语定义规范编制背景与目的规范编制背景与适用范围为规范液化天然气(LNG)汽车加气站的建设,统一技术要求,做到安全可靠、技术先进、经济合理,依据国家能源局相关计划,参照GB/T20368、GB50156等标准,吸取国内已建成LNG加气站经验编制本规范。适用加气站类型适用于新建、扩建和改建的四类加气站:a)LNG加气站;b)L-CNG加气站;c)LNG/L-CNG加气站;d)LNG、L-CNG、LNG/L-CNG与加油的合建站。容量与压力限制规范适用于LNG储存量不超过180m³,LNG工作压力不大于1.6MPa,L-CNG工作压力不大于25.0MPa的加气站工程设计、施工及验收。规范衔接要求加气站的设计、建设除执行本规范外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定,如GB50156《汽车加油加气站设计与施工规范》等。规范性引用文件体系国家标准(GB系列)涵盖LNG加气站设计、施工、安全等核心领域,如GB50156《汽车加油加气站设计与施工规范》、GB50493《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》、GB18442《低温绝热压力容器》、GB50016《建筑设计防火规范》等,为加气站建设提供强制性基础要求。行业标准与技术规范包括能源行业标准NB/T1001《液化天然气(LNG)汽车加气站设计与施工规范》,以及SH/T3412-1999《石油化工管道用金属软管选用、检验及验收》等,针对LNG加气站的专项技术细节作出规定,与国家标准协同应用。特种设备安全技术规范明确压力容器、压力管道等特种设备的安全要求,如TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》、TSGD0001-2009《压力管道安全技术监察规程-工业管道》、TSGZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》,确保关键设备合规性。引用原则与版本适用注日期的引用文件仅所注日期版本适用,不注日期的引用文件其最新版本(含修改单)适用于本规范。加气站设计、建设除执行本规范外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。

核心术语定义与解释01液化天然气(LNG)一种在液态状况下的无色流体,主要由甲烷组成,组分可能含有少量的乙烷、丙烷、氮或通常存在于天然气中的其他组分。

02LNG加气站指专门为汽车提供液化天然气(LNG)加注服务的设施,包括LNG储罐系统、卸车、加气设施等。

03L-CNG加气站指将液化天然气经液态加压、气化后形成压缩天然气(CNG),为汽车提供CNG加注服务的加气站,其工作压力不大于25.0MPa。

04LNG/L-CNG加气站指LNG和L-CNG联建的加气站,可同时提供LNG和CNG加注服务。

05加油加气站指LNG、L-CNG、LNG/L-CNG加气与加油的合建站,可同时为车辆提供燃油和天然气加注服务。02加气站分级与站址选择

加气站等级划分标准等级划分核心依据根据NB/T1001-2011规范,LNG加气站等级划分以LNG储存总容积和单罐容积为核心依据,同时需满足工作压力不大于1.6MPa的基本条件。

一级站划分标准一级LNG加气站储存总容积为120m³<V≤180m³,且单罐容积≤60m³,适用于规模较大、车流量密集的区域。

二级站划分标准二级LNG加气站储存总容积为60m³<V≤120m³,单罐容积同样≤60m³,是城市内较常见的中等规模加气站类型。

三级站划分标准三级LNG加气站储存总容积V≤60m³,单罐容积≤60m³,通常设置在车流量较小或用地受限的区域,如小型服务区或社区周边。安全优先原则站址选择基本原则

站址应远离居民区、学校、医院等人员密集场所,与明火或散发火花地点保持足够安全距离,如与重要公共建筑的间距需符合GB50156等规范要求。合规性原则

必须符合国家现行有关强制性标准规定,如NB/T1001-2021等,同时满足城市交通规划和基础设施布局要求,避免位于地质断裂带、泄洪区等不良区域。环境适应性原则

选址需考虑环保要求,避开水源保护区,防止废水、废气、噪声污染;选择通风良好位置,避免可燃气体积聚,且地势较高、排水顺畅,防止站内积水。交通便利性原则

宜靠近高速公路或主干道,具备良好交通条件,方便LNG车辆进出,站区内道路设计应满足消防车通行需求,如单车道宽度不小于4m,双车道不小于6m。安全间距要求与计算方法站址选择安全距离规定LNG加气站应远离居民区、学校、医院等人员密集场所,在人口密集区安全间距通常需达到50米以上。一级站(120m³<V≤180m³)与民用建筑(耐火等级一、二级)的最小防火间距为15m,与明火或散发火花地点的间距不小于30m。站内设施防火间距要求储罐间距不得小于相邻储罐直径之和的1/4,且必须大于1.5m。LNG储罐区设置高度不低于1米的防护堤,防护堤内有效容积为罐组总容量的110%。加气岛两端宽度不应小于1.2米,与罩棚立柱边缘距离不应小于0.6米。安全间距计算起讫点规则根据规范附录A(规范性附录),计算间距的起讫点需明确,例如储罐以罐外壁为起算点,建筑物以最外轴线为起算点。爆炸危险区域范围划分需符合附录C规定,确保电气设备选型与安装满足防爆要求。03总平面布置安全设计

功能分区布局要求核心功能区域划分加气站应按使用功能划分为储存区、加气区、辅助设施区(含站房、变配电间等),各区之间需设置明显界限及必要的防火分隔,实现功能分离与安全隔离。

储存区防护设计地上LNG储罐组周边应设闭合防护堤,有效容积为罐组总容量的110%,堤高不低于1米且不高于1.6米;储罐间距不应小于相邻储罐直径之和的1/4,且不小于1.5米。

加气区布置规范加气岛应高出停车位地坪0.15-0.2米,两端宽度不小于1.2米;加气机上方宜设罩棚,罩棚净空高度不小于4.5米,边缘与加气机平面距离不宜小于2米,罩棚采用不燃材料建造。

危险区域与非危险区域隔离变配电间、值班室等非爆炸危险区域应布置在爆炸危险区域之外,与爆炸危险区域边界线距离不小于3米;站内设置的经营性餐饮、汽车服务等设施不应布置在加油加气作业区内。01防护堤设置规范防护堤材质与结构要求防护堤应采用不燃烧体材料建造,如混凝土、砖石等,确保其耐火、抗腐蚀性能,能够有效阻挡LNG泄漏和抵御意外冲击。02防护堤高度与有效容积防护堤高度不应低于1米,且其有效容积应不小于罐组内1个最大储罐的容积,对于地上储罐组,有效容积应为罐组总容量的110%,以充分容纳可能泄漏的LNG。03防护堤的布置与间距地上储罐组周边应设置闭合防护堤,储罐之间的间距不得小于相邻储罐直径之和的1/4,同时防护堤内地面应坡向集液沟,便于泄漏LNG的收集和处理。04防护堤的开口与排水措施防护堤不得设置无关开口,若因通行需要设置通道,应采用可快速关闭的门或翻板等设施;堤内不应有排水明沟直接通向站外,应设置集液池和专用排水系统,并配备切断阀。

道路与消防通道设计

车道宽度与转弯半径要求站内单车道宽度不应小于4m,双车道宽度不应小于6m;道路转弯半径不宜小于9m,以满足消防车辆及LNG槽车的通行需求。

路面材料与坡度设计加油加气作业区内的停车位和道路路面不应采用沥青路面,宜采用不燃材料;道路坡度不应大于8%,且宜坡向站外,便于泄漏液体排出。

消防车道设置规范应设置环形消防车道,车道宽度不应小于6m,确保消防车能顺利通行并靠近事故点;消防车道与储罐、工艺设备等的距离应符合防火间距要求。

道路标识与安全设施站内道路应设置明显的交通标识,指示行驶方向、限速(站区内行驶速度不超过5km/h)及禁停区域;危险区域边缘应设置防撞柱(栏),高度不低于0.5m。

加气岛及罩棚布置要求加气岛设计规范加气岛应高出停车位地坪0.15至0.2米,两端宽度不应小于1.2米,与罩棚立柱边缘距离不应小于0.6米,以保障加气作业安全和车辆停靠稳定。

罩棚设置标准加气场地宜设罩棚,罩棚应采用非燃烧材料制作,有效高度不应小于4.5米;当顶棚承重构件为钢结构时,其耐火极限可为0.25小时,其他部分应采用不燃烧体建造。

罩棚与设备间距要求罩棚边缘与加气机的平面距离不宜小于2米,且压缩天然气和液化天然气设备上方的罩棚,应采用避免天然气聚集的结构形式,确保可燃气体能够有效扩散。04工艺设施安全设计LNG储罐系统设计要求

储罐类型与基本参数LNG储罐应选用符合GB18442标准的低温绝热压力容器,储存量不超过180m³,工作压力不大于1.6MPa。单罐容积通常≤60m³,以满足加气站等级划分及安全间距要求。

绝热性能与真空度要求储罐绝热性能至关重要,其真空度需控制在10的负3次方帕斯卡以下,以有效减少热量传入,降低LNG的蒸发率,确保日蒸发率不大于0.3%。

防护堤设置规范地上储罐组周边应设闭合防护堤,防护堤为不燃烧体,高度不低于1米且不高于1.6米,有效容积不应小于罐组内一个最大储罐的容积(或总容积的110%),防止泄漏液体外流。

储罐间距与布置储罐间距不得小于相邻储罐直径之和的1/4,且不应小于1.5米。储罐区应布置在站区全年最小频率风向的上风侧或侧风侧,并远离明火或散发火花地点。

监测与安全装置储罐应配备液位计、温度计、压力表等监测装置,设置液位上限(85%容积)、下限报警及压力上限报警装置。根部阀门需采用金属密封的紧急切断阀,具备远程监控功能。卸车工艺安全设计卸车设备选型规范卸车管道应采用耐低温不锈钢材质,如304L不锈钢,以承受-196℃低温环境;卸车软管需选用具备低温耐受性能的金属软管,符合SH/T3412—1999标准要求。卸车作业流程控制卸车前需检查槽车资质(行驶证、押运证等),核对LNG气质与数量;连接软管后应先进行氮气置换,缓慢开启阀门,全程监控压力、液位变化;卸车结束后关闭阀门、拆除软管,并检查槽车阀门关严情况。紧急切断系统设置卸车区域应设置远程紧急切断阀,具备手动和自动启动功能,当检测到可燃气体浓度超标(≥25%LEL)或压力异常时,能在10秒内切断卸车流程,符合NB/1001—2021中6.7条款要求。卸车台安全防护措施卸车台应设置防撞柱(高度不低于0.5m)、静电接地装置(接地电阻≤4Ω),并配备2具35kg推车式干粉灭火器;槽车停放区域需设置安全警示牌,行驶速度控制在5km/h以内。

LNG泵与气化器选型规范LNG泵选型核心参数LNG泵应满足工作压力要求,LNG泵工作压力不大于1.6MPa,L-CNG泵工作压力不大于25.0MPa。泵体材料需具备耐-196℃低温性能,如304L不锈钢,且密封性能良好,防止LNG泄漏。

气化器性能指标要求气化器应能将LNG高效转化为气态天然气,高压气化器设计压力需匹配系统要求。换热效率需满足加气站峰值用气需求,确保出口气体温度符合相关标准,且具备良好的安全泄放装置。

选型合规性要求设备选型必须符合现行国家标准及行业规范,如NB/T1001-2011《液化天然气(LNG)汽车加气站设计与施工规范》等。优先选用经过型式检验、具备防爆和低温耐受认证的合格产品。加气设施安全设计

加气机核心功能要求LNG加气机应具备质量流量计量装置、紧急切断系统、压力温度联锁控制及数据自动存储功能,确保计量准确与操作安全。加气岛及罩棚布置规范加气岛应高出停车位地坪0.15至0.2米,两端宽度不小于1.2米;罩棚应采用不燃材料建造,净空高度不小于4.5米,边缘与加气机平面距离不宜小于2米。加气区防爆与防护措施加气区照明灯具防爆等级不低于ExdⅡBT4,电缆采用阻燃型铜芯铠装电缆;应设置防撞柱(栏),高度不小于0.5米,保护加气机免受车辆碰撞。加气软管安全要求加气软管应采用耐低温不锈钢材质(如304L),具备足够的低温耐受性能(-196℃),出现鼓包、漏气、钢丝外露或破裂时需及时更换。管道系统与紧急切断系统设计

管道材料与低温性能要求LNG管道需采用耐低温不锈钢材质,如304L不锈钢,其低温性能良好,能承受-196℃的低温环境。工艺管道设计压力应达到2.5MPa以上,以保证LNG在输送过程中的安全性和稳定性。

管道连接与敷设规范管道连接优先选用焊接或法兰连接,螺纹连接仅适用于小口径支管。焊缝需经探伤检测,确保连接强度。管道穿越行车道部分应穿钢管保护,电缆与油品、天然气管道等不得敷设在同一沟内。

紧急切断系统设置要求紧急切断系统应具备远程控制功能,LNG储罐的出液根部阀、卸车管道紧急切断阀等关键阀门需选用低温型且具备远程切断功能。系统应能在控制室、加气机附近等易接近位置启动,切断时间不大于10s。

安全泄放与放空系统设计管道系统应设置安全阀等安全泄放设施,安全阀根部阀应处于常开状态。放空系统需经放空加热器加热后排放,避免低温对人员和设备造成伤害,放空口应远离明火和人员密集区域。报警系统设置要求可燃气体检测报警系统配置加气站内设置有LNG设备的场所、罩棚下应设置可燃气体检测器。可燃气体检测器一级报警设定值应小于或等于可燃气体爆炸下限的25%。储罐安全监测报警装置LNG储罐应设置液位上限、下限报警装置和压力上限报警装置,实时监测储罐运行状态,确保液位和压力在安全范围内。泵类设备保护报警LNG泵应设超温、超压自动停泵保护装置,当泵体温度或压力超过设定值时,能自动触发报警并停止泵的运行,防止设备损坏引发安全事故。报警系统联动功能报警系统应具备声光联动功能,当检测到可燃气体泄漏、储罐超压等异常情况时,能立即发出声光报警信号,并可与紧急切断系统、消防设施等联动,及时采取应急措施。05消防设施及给排水设计灭火器材配置标准

加气机区域配置要求每2台加气机应配置不少于2具5kg手提式干粉灭火器,不足2台按2台配置,以应对加气过程中可能发生的初期火灾。LNG储罐区配置要求LNG储罐区应配置2台不小于35kg推车式干粉灭火器,若两种介质储罐间距超过15m,需分别独立配置,确保储罐区域火灾的有效控制。泵与压缩机操作间配置要求LNG泵、气化器等设备的操作间(棚、箱),应按建筑面积每50平方米配置不少于2具5kg手提式干粉灭火器,强化关键设备区域的防火能力。灭火毯与沙子配置要求一、二级加油站应配置灭火毯5块、沙子2m³,三级加油站配置灭火毯不少于2块、沙子2m³,用于覆盖初期小火及吸附泄漏液体。消防水系统设计要求消防水系统设置原则LPG加气站、加油和LPG加气合建站应设消防给水系统。LNG加气站及加油与LNG加气合建站的消防给水系统应根据站区条件和规范要求设置。消防水泵配置要求消防水泵宜设2台。当设2台消防水泵时,可不设备用泵。当计算消防用水量超过35L/s时,消防水泵应设双动力源,以保障火灾时消防供水的可靠性。消防水池设计规定在市政消防给水管网未覆盖地区,需设置消防水池及消防给水系统。消防水池的有效容积应根据站内最大消防用水量和火灾延续时间计算确定,确保消防用水充足。管网布置要求消防给水管网应布置成环状,以保证供水的安全性和可靠性。环状管网应保证在任何一段管道损坏时,仍能维持消防用水的供应。消火栓设置标准站内应设置符合规范的室外消火栓,其数量和位置应根据消防用水量和灭火需要确定,确保消火栓能有效覆盖站内各区域。

排水系统设计规范排水系统总体要求LNG加气站排水系统设计应严格遵循相关规范,实现雨污分流,防止站内积水及污染,保障站区安全与环保。

雨水排水设计雨水应通过专用管道集中收集后排入市政雨水管(雨水渠),确保排水畅通,避免雨水积聚引发安全隐患。

生活污水处理生活污水需集中排入化粪池,有市政污水管网的应接入管网;无管网时,站内需设置一体化污水处理装置处理后用于绿化。

特殊区域排水措施爆炸危险区域内的操作井和排水井应采取防火花和防渗漏措施,防止可燃气体积聚及污染物渗漏。06电气装置安全设计

供配电系统设计要求负荷等级与供电要求加油加气站的供电负荷等级通常为三级,但信息系统应设置不间断供电电源,以保障关键设备的持续运行。

爆炸危险区域电气设备选型加气区内爆炸危险区域(如1区、2区)的电气设备必须符合防爆要求,照明灯具防爆等级不低于ExdⅡBT4,电缆敷设采用阻燃型铜芯铠装电缆。

电缆敷设与防护电力线路宜采用电缆直埋敷设,穿越行车道部分应穿钢管保护;加油加气作业区内的电缆沟必须充沙填实,且不得与油品、燃气管道等敷设在同一沟内。

事故照明设置消防水泵房、罩棚、营业室、LPG泵房、压缩机间等重要场所应设置事故照明,确保突发情况下的照明需求。

防雷与防静电设计规范防雷设施设置要求加气站区域需设置避雷带、避雷针,接地电阻应≤4Ω。设备上方的罩棚应采用避免天然气聚集的结构形式,并确保防雷装置与被保护设备有效连接。

防静电接地规范工艺设备、管道应设置静电接地,接地电阻不大于100Ω,每50m设置1处接地装置。作业人员进入站区前需触摸人体静电释放器,车辆加气前需连接静电接地夹。

电气设备防爆等级爆炸危险区域1区应选用隔爆型(d级)或增安型(e级)电气设备,2区可选用增安型设备。照明灯具防爆等级不低于ExdⅡBT4,电缆敷设采用阻燃型铜芯铠装电缆。

防雷防静电检测要求防雷防静电设施应每年委托第三方检测,电气设备每季度检查防爆性能,确保接地系统和防爆装置处于良好工作状态,及时发现并整改隐患。爆炸危险区域等级划分原则爆炸危险区域划分与电气设备选型

根据《液化天然气(LNG)汽车加气站设计与施工规范》,LNG加气站内爆炸性气体环境危险区域划分为不同等级范围,需明确各区域的起讫点及划分标准,如储罐区、加气区等可能形成不同级别的危险区域。1区爆炸危险区域界定

指油罐内部液面以上的空间,以及加油机、加气机的内部空间,这些区域存在较高的油气浓度,严禁烟火和非防爆电气设备。2区爆炸危险区域界定

指油罐的呼吸阀、通气孔、排放口等油气可能积聚的地方,以及加油机、加气机的外壳表面,这些区域应采取防爆措施。电气设备防爆等级要求

加气区照明灯具防爆等级不低于ExdⅡBT4,电机需选用防爆型电机,其防爆等级要达到ExdIIBT4及以上,防止因电气故障引发爆炸危险。电缆敷设与选型规范

电缆敷设采用阻燃型铜芯铠装电缆,在加油加气作业区内的电缆沟内必须充沙填实,电缆穿越行车道部分应穿钢管保护。07建构筑物与绿化设计

建构筑物设计要求01罩棚设计标准罩棚应采用不燃材料建造,若顶棚为钢结构,其耐火极限不应低于0.25小时。罩棚净空高度在进口无限高措施时不应小于4.5米,有限高措施时不应小于限高值。罩棚遮盖加气机的平面投影距离不宜小于2米。

02加气岛构造规范加气岛设计应高出停车位地坪0.15至0.2米,两端宽度不应小于1.2米,与罩棚立柱边缘距离不应小于0.6米。

03工艺设备房间要求液化天然气设备房间门窗应向外开启,并采取防爆泄压措施,地坪应采用不发生火花地面。管道接口端朝向墙体应为厚度不小于200毫米的钢筋混凝土实体墙。

04站房及附属建筑防火等级加油加气站内的站房及其他附属建筑物的耐火等级不应低于二级。站房可与辅助服务区内的餐厅等合建,但需设无门窗洞口、耐火极限不低于3小时的实体防火墙。

采暖通风系统设计规范采暖系统设计要求LNG加气站内具有爆炸危险区域的场所严禁采用明火采暖。当采用集中供暖时,散热器应采用非燃烧型,且供暖管道应采用不燃烧材料制作。

通风系统设置标准爆炸危险区域内应设置自然通风或强制通风设施,以防止可燃气体积聚。通风量应保证每小时换气次数不少于12次,当采用机械通风时,通风设备应采用防爆型。

设备机房通风要求LNG泵、气化器等设备机房应设置独立的机械通风系统,排风口应设置在室内下部,进风口设置在室内上部,确保可燃气体及时排出。

站区绿化设计要求绿化功能定位站区绿化应具备隔离防护、改善微气候、美化环境等功能,同时需避免种植易造成可燃气体积聚或妨碍消防作业的植物。

植物选择标准宜选用不燃或难燃、低矮、根系不发达的植物,严禁种植油性大、易挥发、易燃的树种,以及高度超过2米可能影响消防操作的乔木。

绿化布局规范绿化种植不得妨碍消防车道通行、影响可燃气体探测器灵敏度及紧急切断装置操作,储罐区周边不宜种植茂密植物,需保持通风良好。

与建构筑物间距要求绿化植物与建构筑物、设备设施的间距应符合防火规范,确保不影响消防扑救和紧急疏散,且不形成可燃气体滞留空间。08施工与验收安全管理施工安全技术要求一般规定与资质要求施工单位需具备相应资质,严格遵循GB50484《石油化工建设工程施工安全技术规范》,施工前编制专项安全方案并经审批。材料与设备检验标准设备和材料进场需查验合格证、性能检测报告,LNG储罐等压力容器应符合TSGR0004-2009要求,管道材料选用304L不锈钢等耐低温材质。土建施工安全要点储罐区基础需满足承载要求,防护堤采用不燃材料,高度不低于1米,有效容积为罐组总容量110%,施工期间设置临边防护。工艺设备安装规范储罐安装前进行真空度测试(≤10⁻³Pa),泵、气化器等设备安装精度符合设计要求,低温管道连接采用焊接或

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