液化天然气罐区安全设计

1、目 录第1章 LNG罐区设计11.1 课程设计内容11.2 基本性质11.3 储罐设计11.3.1 储罐选型和建造材料11.3.2 球罐的尺寸计算21.3.3 附件31.4 罐区布置设计51.4.1 罐区总布局51.4.2 球罐的防火间距51.4.3 防火堤设计51.4.4 消防通道设计6第2章 总平面布置设计72.1 办公用房72.2 发配电间72.3 门卫72.4 泵房72.5 消防泵房82.6 事故收集池82.7 备用配件库82.8 站外建、构筑物的防火间距8第3章 罐区重大危险源辨识及罐区危险性分析93.1 罐区重大危险源辨识93.2 罐区危险性分析93.3 泄漏引起蒸汽云爆炸事故后果

2、预测103.4 泄漏引起其它事故的危害143.4.1 喷射火灾危害143.4.2 闪火危害143.4.3 沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）15第4章 罐区安全设施及自动化控制方案164.1 罐区安全设施164.1.1 设备及管道164.1.2 报警系统164.1.3 消防及灭火系统17 4.1.4 电力系统174.1.5 抗震设计174.2 高危储运设施辨识174.3 自动化控制设计174.3.1 自动化控制要求174.3.2 温度、压力、液位的超限报警装置184.3.3 可燃、有毒气体浓度检测信号的声光报警184.3.4 火灾报警系统184.3.5 自动控制方式及自动控制系统19第5章 罐

3、区的安全管理及对策措施205.1 LNG的危险性与安全防护205.2 天然气泄漏事故应急预案205.3 LNG储罐安全管理技术225.3.1 LNG站的机构与人员配置225.3.2 技术管理235.3.3 安全管理235.3.4 设备管理24参考文献26第1章 LNG罐区设计1.1 课程设计内容某化工企业需建6500m3液化天然气储罐用于储存液化天然气，配套建设办公用房（105m2）、发配电间（54m2）、门卫（36m2）、泵房（42m2）、消防泵房（60m2）、事故收集池（500m2）、备用配件库（90m2），位于某预留地。预留地东面有一宽12m的普通公路穿过，北面为某化工企业甲类厂房，西面

4、为某化工码头的乙类储罐区，南面为村庄，当地常年主导风向为东南风。另外，附近预架设15m高的35kv 高压输电线。1.2 基本性质 参照文献1,LNG物理化学性质如下表：表2-1 液化天然气的物理化学性质成分危规号气态比重沸点/闪点/爆炸下限/爆炸上限/临界压力/MPa临界温度/燃烧热/(MJKg)甲烷等210070.55-161.5-1885.3154.59-82.655.61.3 储罐设计1.3.1 储罐选型和建造材料LNG储罐按形状可分为球形罐和圆柱形罐，两者相比较，球罐表面积小，除节省材料外，当需要与周围环境隔热时，还可以节省隔热材料或减少热的散失；占地面积小，且可向空间高度发展，有利于

5、地表面积的利用；应力分布均匀，可承受压力高,一般用于天然气轻油(汽油等易挥发液体)，球罐因为承压高可减少呼吸损失；球罐基础简单，受风面小，稳定性好。因此选择球形LNG储罐是经济实用的。 正常操作时LNG储罐的工作温度为-162，但是在第一次投用前要用-196的液氮对储罐进行预冷，所以储罐的设计温度为-196，设计压力为0.75 MPa，工作压力为0.5 Mpa。参照文献2，球形储罐的建造材料使用双金属型：内罐及外壳均采用金属材料建造，内罐选用耐低温的不锈钢，外壳选用压力容器用钢。具体材料如下：外罐： 选用16MnR，适用4001000m3的球罐。抗拉强度大。 焊接材料： 根据GB12337，手

6、工电弧焊的球壳焊缝以及直接与球壳焊接的焊缝，选用低氢碱性焊条。焊丝和焊剂应与所施焊的钢种相匹配。 内罐： 选用OCr18Ni9奥氏体不锈钢。具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能，冲压弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，无磁性。 绝热材料： 低温双层球罐的夹层填充珠光砂绝热。31.3.2 球罐的尺寸计算 设计尺寸如下表：表2-2 球罐设计参数公称容积m球壳内直径或球罐基础中心圆直径 mm几何容积m支柱底板底面至球壳中心的距离 mm球壳分带数支柱根数5009800493670058桔瓣式球罐的球壳划分就像桔瓣，是一种最通用的形式。优点是球壳拼装焊缝较规则，施焊组装容易，实施自动焊；便于布置

7、支座，焊接接头受力均匀，质量较可靠。缺点是球瓣在不同带位置尺寸大小不一，互换有限；下料成型复杂，板材利用率低；球极板尺寸往往较小，人孔、接管等容易拥挤，有时焊缝不易错开。设计参数如下球体积公式 V 球罐体积，m3 ； Di 球罐内径，m 代入数据得 为方球罐的制造加工取 代入球体积公式，得几何容积 外径 为了方便球罐的操作和检修，球罐底部需留足一个人的高度，则球罐中心至支柱底距离： 1.3.3 附件据SH/T3007-2007石油化工储运系统灌区设计规范：压力储罐除应设置人孔，放水管、进出口接合管、梯子及操作平台外，应尽量减少开口数量4。依据文献5，做如下设计。（1）支柱该LNG球罐采用赤道正

8、切式支柱，为适应球罐-162的工作温度，选择双段式支柱：上段支柱选用与壳体相同的低温材料，在制造厂内与球瓣进行组对焊接，并对连接焊缝进行焊后消除应力热处理，其设计高度为支柱总高度的30%；下段支柱采用一般材料。支柱与球壳之间采用U形柱结构型式连接。为了承受风载荷与地震载荷，增加球罐的稳定性，支柱之间采用拉杆设计。目前国内自行建造的球罐和引进球罐的大部分都是采用可调式拉杆。为了改善拉杆受力状况，选用相隔一柱单层交叉可调式拉杆。根据球罐储量，采用8根支柱。（2）人孔结构每个球罐开设两个人孔，分别设置在上下极板上。为保证工作人员能携带工具进出球罐方便，且不会因直径过大导致补强元件结构过大，球罐人孔直

9、径设置为DN500。（3）接管结构接管开设在球罐的上、下极带上。尺寸为DN20。用厚壁管以提高其强度，材料选用与球壳相同的材质以保证在低温下具有足够的冲击韧性。接管布置在上下极板上，以便集中控制，并使接管焊接能在制造厂完成制作和无损检测后统一进行焊后消除应力热处理；球罐上所有接管均需设置加强筋，小接管群可采用联合加强，单独接管需配置3块以上加强筋，将球壳、补强凸缘、接管和法兰焊在一起，增加接管部分的刚性。球罐接管法兰采用凹凸面法兰。（4）梯子平台由于球罐的工艺接管及人孔大部分设置在上极板板处，故每台球罐外部独立设有顶部平台、中间平台以及从地面进入平台的下部斜梯和上部盘梯，以方便日常的操作和维修

10、。（5）安全阀为防止球罐运转异常造成内压超过设计压力，在气相部分设置3个安全阀和辅助的火灾安全阀。安全阀的形式采用直接载荷弹簧式，开启压力设计为1.1倍储罐工作压力，即0.55MPa。为方便检查和维修，安全阀设置在平台附近，且垂直安装。 （6）压力表 压力表是测量压力容器内介质压力的仪表，可以直接显示出容器内的压力值，使操作人员正确了解容器内压力。球壳的上部和下部各设2个压力表，压力表的最大刻度为正常运转压力的2倍。 （7）水喷淋装置球罐上装设水喷淋装置是为了内盛的液化天然气的隔热需要。在夏天气温高的时候，对球罐不断均匀地进行喷淋水冷却，水由罐顶经罐壁流下，使冷却水带走球罐所吸收的太阳辐射热，

11、降低球罐气体空间温度，大大减少球罐呼吸损耗，同时也可起消防保护作用。1.4 罐区布置设计1.4.1 罐区总布局根据石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）6.2.9规定：罐组内储罐不应超过两排。为方便施工和日常生产工作，罐区内6个球罐采用2排3列布置。1.4.2 球罐的防火间距根据石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）中6.3.3液化烃、可燃气体、助燃气体的罐组内，储罐的防火间距不应小于表6.3.3的规定。液化天然气球罐按全压力式液化烃储罐的防火间距执行，则设计中两个500m的液化天然气球罐间距为1.4.3 防火堤设计根据石油化工企业设计防火规范（GB50160-20

12、08）6.3.5第1款之规定，液化烃全压力式或半冷冻式储罐组宜设置不高于0.6m的防火堤，防火堤内堤脚线距储罐不应小于3m，因此防火堤的设计高度为0.5m，距储罐3m。防火堤长为46m 防火堤宽为31m根据建筑设计防火规范（GB50016-2006）8.2.8中室外消火栓的布置，LNG储罐区的消火栓应设置在防火堤外。1.4.4 消防通道设计 根据石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）中4.3.4内消防道路的设置应符合下列规定：道路的路面宽度不应小于6m，路面上的净空高度不应小于5m；路面内缘转弯半径不宜小于12m。故路面设计宽度为6m，路面上的净空高度为5m，路面内缘转弯半径为1

13、5.5m。第2章 总平面布置设计2.1 办公用房根据石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）表4.2.12规定，办公用房为第一类重要设施，长15m，宽7m，距大于1000 m3的液化烃全压力式储罐80m。设在工厂大门附近。设计为距罐区80m。2.2 发配电间根据石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）表4.2.12规定：发配电间为第二类重要设施，长9m，宽6m，距大于1000 m3的液化烃全压力式储罐70m； 设计为距罐区70m。2.3 门卫长6m ，宽6m，设在大门口附近。设计为距罐区82m。2.4 泵房根据石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）5.3.

14、5规定：罐组的专用泵区长7m，宽6m，应布置在防火堤外，距甲A类储罐不应小于15m。设计为距罐区28m。2.5 消防泵房根据石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）表4.2.12规定：消防泵房为第二类重要设施，长10m，宽6m，距大于1000 m3的液化烃全压力式储罐70m；设计为距罐区70m。2.6 事故收集池根据石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）6.2.18规定：事故存液池长15m，宽10m。距防火堤的距离不应小于7m；设计为距罐区7m。2.7 备用配件库根据石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008），备用配件库为第二类重要设施，长10m，宽9m，距

15、大于1000 m3的液化烃全压力式储罐70m；紧靠门卫。设计为距罐区70m。2.8 站外建、构筑物的防火间距根据石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）表4.1.9规定：甲、乙类液体罐组（罐外壁）与相邻工厂或设施的防火间距（m）储罐距离南面的村庄设计为100m；储罐距离东面普通公路设计为81m；储罐距离北面的化工企业甲类厂房设计为70m；储罐距离西面化工码头的乙类储罐区设计为60m；储罐距离35kv的架空电力线设计为28m。第3章 罐区重大危险源辨识及罐区危险性分析3.1 罐区重大危险源辨识根据危险源辨识（GB18218-2009）规定：天然气临界量为10t，灌区的液化天然气总量为

16、 单元内存在危险化学品的总量超过规定的临界量，则为重大危险源。3.2 罐区危险性分析表3-1 LNG的危险性参考文献6，LNG是在常压（或略高于常压）下低温（- 162）液化了的天然气，体积约为其气态体积的1/625。主要组分为甲烷（一般情况下至少90 %），同时含有乙烷、丙烷、氮气及其他天然气中通常含有的物质。其主要危险性在于其易燃易爆特性，此外，LNG还具有沸腾与翻滚、低温冻伤、低温麻醉、窒息、冷爆炸等危险。 LNG的危险性翻滚贮槽中LNG不同的组成和密度引起分层，层之间进行传质和传热，最终完成混合，同时在液层表面进行蒸发。此蒸发过程吸收上层液体的热量使下层液体处于过热状态。当两层液体的密

17、度接近相等时就会突然迅速混合而在短时间内产生大量气体，使储罐内压力急剧上升，甚至顶开安全阀。低温冻伤LNG是- 162 的深冷液体，皮肤直接与低温物体表面接触会产生严重的伤害。直接接触时，皮肤表面的潮气会凝结，并粘在低温物体表面上。皮肤及皮肤以下组织冻结，很容易撕裂，并留下伤口。泄漏由于低温操作，金属部件出现明显的收缩，在管道系统的任何部位尤其是焊缝、阀门、法兰、管件、密封及裂缝处，都可能出现泄漏和沸腾蒸发，不及时封闭这些蒸气，它就会逐渐上浮且扩散较远，易遇到潜在的火源。续表3-1LNG的危险性低温麻 醉没有充分保护措施，人在低于10 下待久后，就会有低温麻醉的危险产生，随着体温下降生理功能和

18、智力活动都下降，进一步下降会致死亡。窒息LNG蒸气其中的氧含量低,容易使人窒息。吸入纯净LNG蒸气而不迅速脱离，短时间导致呼吸困难，很快会失去知觉,几分钟后死亡。冷爆炸在LNG泄漏遇到水的情况下，水与LNG之间有非常高的热传递速率，LNG将激烈地沸腾并伴随大的响声、喷出水雾, 导致LNG蒸气爆炸。火灾LNG蒸气遇到火源着火后，火焰会扩散到氧气所及的地方。游离云团中的天然气处于低速燃烧状态，云团内形成的压力低于5 kPa ，一般不会造成很大的爆炸危害。燃烧的蒸气就会阻止蒸气云团进一步形成,然后形成稳定燃烧。3.3 泄漏引起蒸汽云爆炸事故后果预测储罐突然破裂立即气化没有点燃沸腾液体扩展蒸汽爆炸LN

19、G储罐破裂蒸汽云爆炸蒸汽云爆炸蒸汽云爆炸持续泄漏储罐整体破裂立刻点火可燃气团立刻点火可燃气团延迟点燃延迟点燃没有点燃没有点燃喷射火灾闪火无火灾无火灾闪火图3-1 LNG泄漏后果分析液化天然气泄漏，其泄漏后果分析如上图3-1参考文献1中对LNG罐区的危险性评价，做出如下分析：（1） LNG泄漏扩散半径 该LNG储罐区有500m3储罐6台，SH3007-1999规定：当罐容积小于1000m时候，取充装系0.85，储罐中LNG质量为 储罐中LNG体积为 常温常压下LNG挥发后体积迅速扩大625倍，1122t LNG变成气态时体积为 与空气混合达到爆炸下限的爆炸性混合气体，爆炸的下限5.3%，混合气体

20、量为： 假设在静风条件下，如泄漏成半球形由断口处向周围扩散， 其扩散半径为： 与空气混合达到爆炸上限的爆炸性混合气体，爆炸上限15%，混合气体量为： 假设在静风条件下，如泄漏成半球形由断口处向周围扩散，其扩散半径为： 计算结果表明：在无风的条件下，以断口处为中心，半径在172243m范围内为爆炸性混合气体环境区域，在此区域内混合气体极易遇明火产生爆炸或燃烧。爆炸性混合气体环境区域 图3-2爆炸性区域示意图243m172m（2）蒸汽云爆炸定量评价模式气云点燃后的燃烧模式最可能是燃烧，爆燃是沿着波的前峰在压力和密度上都减小的膨胀波，属于亚音速的。当可燃气云和空气的预混物在低能量点火时就会发生爆燃。

21、a . LNG蒸汽云爆炸的TNT当量 式中蒸汽云的当量系数，取值为0.04；Wf液化天然气总质量，kg；Qf液化天然气的燃烧热，MJ/kg；QTNTTNT的爆热，MJ/kg。取值4.52 MJ/kg b. 蒸汽云爆炸的冲击波伤害、破坏半径根据荷兰应用科技院TNO（1979）建议，可按下式预测蒸汽云爆炸的冲击波的损坏半径： 式中R损害半径，m；E爆炸能量，kJ，可按下式取，E=VHc；V参与反应得可燃气体的体积，m3；Hc可燃气体的高燃烧热值，kJ/ m3；N效率因子，其值与燃烧浓度持续展开所造成损耗的比例和燃料燃烧所得机械能的数量有关，一般取N=10%；Cs经验常数，取决于损害等级。c.分类伤

22、害半径由于爆炸对人员的伤害情况与距爆炸中心距离而变化，因此将危险源周围依次分为死亡区、重伤区、轻伤区和安全区。(1) 死亡区R0.5该区内的人员如缺少防护，则被认为无例外地蒙受严重伤害或死亡，死亡率取50%，其内径为零，外径为R0.5。表示该区域内人员内脏严重损伤或死亡的概率为0.5，它与爆炸量之间关系为： 计算得R0.5=140.6m（2）重伤区R1该区的人员如缺少防护，则被认为将无例外地蒙受严重伤害，极少数人可能死亡或受重伤。其内径为R0.5，外径R1。取人员重伤超压p=0.6105 Pa，1000kgTNT爆炸产生的冲击波在距离爆心R0=30m处的冲击波超压为0.6105 Pa由以下公式

23、求解R1： q1即上文的WTNT q0即1000kg计算得R1=246.1m（3）轻伤区R2该区的人员如缺少防护，则绝大多数人员将遭受轻微伤害，少数人将受重伤或平安无事，死亡的可能性极小。该区的内径为重伤区半径R1，外径为R2。轻伤区计算公式同上。取人员轻伤超压p=0.3105 Pa，1000kgTNT爆炸产生的冲击波在距离爆心R0 =44m 处的冲击波超压为0.3105 Pa。计算得R2=361.0m（4）财产损失半径R3 由于罐区周边的建筑物多为钢筋混凝土结构，所以财产损失半径取钢筋混凝土遭受破坏的距离。其计算公式同上。取钢筋混凝土破坏超压p=0.15105 Pa，1000kgTNT爆炸产

24、生的冲击波在距离爆心R0=19m处的冲击波超压为0.15105 Pa计算得R3=155.9m 3.4 泄漏引起其它事故的危害3.4.1 喷射火灾危害LNG泄漏后在出口处被立即点燃会形成喷射火灾，其危害性较小，主要危害是火焰范围及热辐射。7发生泄露引起喷射火灾的情况及安装的部位如下：（1） 罐体及管道因质量低劣，出现裂纹或安装不当，焊缝劣质引起泄露，液化天然气大量喷出。这种事故一般常规方法无法止漏，发生事故危害极大。（2） 安全附件（安全阀起跳、压力表失效或泄露、液位计失效等）引起的泄露。（3） 罐体与管道、阀门连接处因安装或管理不善、松动引起泄露。 当火灾产生的热辐射强度足够大时，可使周围的物

25、体燃烧或变形，强烈的热辐射可能烧毁设备甚至造成人员伤亡等。3.4.2 闪火危害闪火是可燃性气体或蒸气泄漏到空气中并与之混合后被点燃而发生的一种非爆炸性的蒸气云燃烧。其主要危害是热辐射和火焰直接灼烧。7闪火的热辐射计算包括闪火动力特性及热通量计算。热辐射的大小由火焰的辐射能、视角系数和大气传输率所决定。3.4.3 沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）沸腾液体膨胀蒸气爆炸是温度高于常压沸点的加压液体突然释放并立即气化而产生的爆炸。加压液体的突然释放通常是因为容器的突然破裂引起的。它实质是一种物理性爆炸。7破坏能量来源包括：(1)容器本身是高压容器，它的突然破裂能够释放出巨大的能量，产生爆炸波并且将容

26、器破片抛向远方；(2)液化气剧烈燃烧能够释放出巨大的能量，产生巨大的火球和强烈的热辐射。事故的危害包括：容器爆炸的爆炸波、容器碎片、热辐射及火球火焰的直接伤害。 第4章 罐区安全设施及自动化控制方案4.1 罐区安全设施参考文献8，对罐区安全设施做出如下设计：4.1.1 设备及管道设备及管道最易发生泄漏而造成事故的地方是在法兰连接处，因此设计中应尽量采用焊接管道和阀门。如果必须使用法兰，应确保由于泄漏而喷出的流体不足以喷到附近的设备。涉及可燃流体的管道和设备的钢结构、支座、管架等应覆盖耐火层, 其耐火极限不低于1.5h，以免事故升级。由于LNG在低温下贮存，物料易燃易爆，因此LNG罐的保冷功能和

27、安全功能不同于一般的工业用贮槽。如果贮罐内外温差较大，外部热量传入贮槽内，会引起液体气化，压力升高，因此，要设计可靠的绝热保温措施。在选择管道保温材料时，除达到保温要求外，很重要的一点是还要考虑材料的防火性能，要求有阻燃性能。应设计安全放散系统来保障整个装置的安全，如火炬。其放散能力应满足装置总的常规放散量，以及LNG罐发生严重分层时产生的蒸发量。4.1.2 报警系统在生产装置区，除了设计可燃性气体检测，火焰探测器和火灾报警系统，还设置过冷检测系统来检测LNG是否泄漏。装置内所有的探测信号均送入DCS系统，并设置报警值，同时，重要的信号送入ESD系统实行单元切断或全厂联锁停车。4.1.3 消防

28、及灭火系统消防水在LNG装置中不能用来控制和扑灭火焰，水在液体表面提高蒸气生成速度反而会加快燃烧速度。水起降温作用，减轻因燃烧产生的热辐射对设备的影响，减少火势蔓延以及设备的闪燃。由于国内目前尚无专门针对LNG装置的防火设计规范，消防水量的计算可参照NFPA标准。LNG装置的灭火系统采用干粉和泡沫灭火。4.1.4 电力系统电力系统设计应保证装置供电系统的安全可靠性，并选择与防爆区域等级相适应的电气设备。电缆也应作防火处理，在发生火灾后仍可以作用。整个装置还应作防雷和防静电设计。4.1.5 抗震设计LNG装置中最重要的设备是LNG储罐，当地震时可能发生严重次生灾害，为甲类建筑，其抗震设计应按在危

29、险分析中确定的地震安全性评价结果确定。4.2 高危储运设施辨识 根据文献9中改造范围“涉及剧毒、易燃易爆化学品的储罐区、库区；构成重大危险源的液化气体、剧毒液体等重点储罐”，故LNG储罐属于高危储运设施。4.3 自动化控制设计4.3.1 自动化控制要求涉及改造范围内的生产装置和储存设施的化工企业要根据工艺特点、装置规模、储存形式和可控程度等，设置相应的安全联锁，温度、压力、液位的超限报警，可燃、有毒气体浓度检测信号的声光报警，自动泄压、紧急切断、紧急联锁停车等自动控制方式，或采用智能自动化仪表、可编程序控制器（PLC）、集散控制系统（DCS）、紧急停车系统（ESD）、安全仪表系统（SIS）等自

30、动控制系统，尽可能减少现场人工操作，提高企业的安全自动控制水平。94.3.2 温度、压力、液位的超限报警装置加装温度、压力、液位超限报警装置。(1) 温度监测装置实质是一种温度传感器，利用LNG的低温性，一旦空气中有泄漏出的LNG时，敏感元件将会被降温。(2) 压力报警高位设置两级，第一级报警阀值为正常工作压力的上限，第二级为容器设计压力的80%。低位设置一级，报警阀值为正常工作压力的下限。(3) 液位报警高低位各设置一级，报警阀值分别为高位限和低位限。4.3.3 可燃、有毒气体浓度检测信号的声光报警加装大型的可燃气体探测器，传感器置于易发生泄漏的地方。当传感器探出蒸气-空气的浓度达到下限的2

31、0%时，就通过报警传到控制室，操作工就能及时采取相应的控制措施进行处理。当蒸气-空气的探测浓度达到下限的60%时，就会自动全厂停车。连续的自动探测系统在这方面比人工探测具有更大的优势，因为它们比人工探测更准确可靠。4.3.4 火灾报警系统 (1) 手动报警按钮和声光报警控制装置的设置在人员经常活动和因距离、高度难以快速报警的生产场所，设置火灾报警按钮，控制室、操作室应设置声光报警控制装置。 (2) 自动报警装置设于易于发生火灾的特殊场所，设置火焰、温度或感光火灾监测器，与火灾自动监控系统联网，实现火灾自动监控报警。在有24小时连续职守的控制室、操作室可不设火焰、温度或感光火灾自动监测器。 (3

32、) 除在火灾发生时自动启动声光报警器和警笛外，还应与电气专业、水道专业和暖通专业等设备联动，如启动消防泵、喷淋设施、排烟风机以及切断火灾区域的非消防电源等。4.3.5 自动控制方式及自动控制系统LNG装置控制参数主要有温度、压力、液位、密度、流量等。主要和重要的工艺参数集中到中央控制室由DCS(Distribute Control System)系统显示和控制。6此外，装置必须设立一个与DCS相独立的紧急停车系统ESD，在装置发生紧急状况时启动该系统以保护装置。温度、压力、液位的超限报警、可燃、有毒气体浓度检测信号的声光报警和火灾报警装置内所有的探测信号均送入DCS系统。有异常发生时及时报警并

33、通过ESD（紧急停车）系统运行，切断或关闭LNG、易燃液体、易燃致冷剂或可燃气体来源，并关闭继续运行将加剧或延长事故的设备。ESD系统应具有失效保护设计，当正常控制系统故障或事故时，失效的可能性应该最小，使各部设备处于安全状态。第5章 罐区的安全管理及对策措施5.1 LNG的危险性与安全防护参考文献6，针对LNG的不同危险性提出以下对策：表5-1 LNG的危险性与对策危险性对策翻滚不同来源组成的LNG独立储存，上下同时进液，必要时倒罐处理。低温冻伤戴上无吸收性的宽松手套，必要时使用面罩或护目镜。泄漏采用围堰和天然屏障对比空气重的低温蒸气进行拦截。低温麻醉迅速将体温过低的人从寒冷地转移并用热水洗

34、浴，干热法不适用。窒息警告大家不要进入LNG蒸气中。冷爆炸定期排放集液池中的雨水。5.2 天然气泄漏事故应急预案天然气是一种易燃易爆气体，比空气轻。如发生泄漏能迅速四处扩散，引起人身中毒、燃烧和爆炸。天然气泄漏时，当空气中的浓度达到25%时，可导致人体缺氧而造成神经系统损害，严重时可表现呼吸麻痹、昏迷、甚至死亡。排除险情的过程中，必须贯彻“先防爆，后排险”的指导思想，坚持“先控制火源，后制止泄漏”的处理原则，设备警戒区，禁止无关人员进入；禁止车辆通行和禁止一切火源，严禁穿带钉鞋和化纤衣服，严禁使用金属工具，以免碰撞发生火花或火星。灵活运用关阀断气、堵塞漏点、善后测试的处理措施。泄漏的原因主要是

35、：由于误操作引起的泄漏；由于设备、管线腐蚀穿孔、损坏引起的泄漏；由于密封老化引起密封失效，从而导致设备外漏；压力表损坏和管道破裂。当站场出现输气设备、设施误操作、故障而引起站内天然气大量泄漏等由抢修部门进行紧急处理。能通过站内阀门进行气流隔断的，不必动用封堵设备。（1）自动或人工手动切换，放空站内管线气体。（2）根据现场情况，现场拉响警铃，就地启动站场电动球阀。如果因设施故障，阀门自动无法执行，则人工手动进行；关闭进站阀和出站阀、打开站内所有手动放空阀、开始对站内进行事故初步控制。（3）事故初步控制阶段 泄露后无火灾时a.用便携式可燃气体报警仪检测站场天然气浓度，确定泄漏点，并做标记，设置警戒

36、区。b.站内设施、设备、照明装置、导线以及工具都均为防爆类型。c.如室内天然气漏气时，应立即关闭室内供气阀门，迅速打开门窗，加强通风换气。d.禁止一切车辆驶入警戒区内，停留在警戒区内的车辆严禁启动。e.消防车到达现场，不可直接进入天然气扩散地段，应停留在扩散地段上风方向和高坡安全地带，做好准备，对付可能发生的着火爆炸事故，消防人员动作谨慎，防止碰撞金属，以免产生火花。f.根据现场情况，发布动员令，动员天然气扩散区的居民和职工，迅速熄灭一切火种。g.天然气扩散后可能遇到火源的部位，应作为灭火的主攻方向，部署水枪阵地，做好对付发生着火爆炸事故的准备工作。h.利用喷雾水蒸汽吹散裂漏的天然气，防止形成

37、可爆气。i.在初步控制中，应有人监护，有必要情况下，应戴防毒面具。j.待抢修人员赶来后，实施故障排除，根据实际情况，更换或维修管段或设施。 已发生火灾时a.如果是天然气泄漏着火，应首先找到泄漏源，关断上游阀门，使燃烧终止。b.关阀断气灭火时，要不间断的冷却着火部位，灭火后防止因错关阀门而导致意外事故发生。c.在关阀断气之后，仍需继续冷却一段时间，防止复燃复爆。d.当受到火焰威胁难以接近阀门时，可在落实堵漏措施的前提下，先灭火后关阀。e.关阀断气灭火时，应考虑到关阀后是否会造成前一工序中的高温高压设备出现超温超压而发生爆破事故。f.可利用站内消防灭火剂对火苗进行扑灭。补救天然气火灾，可选择水、干

38、粉、卤代烷、蒸汽、氮气、及二氧化碳等灭火剂灭火。g.对气压不大的漏气火灾，可采取堵漏灭火方式，用湿棉被、湿麻袋、湿布、石棉毡或粘土等封住着火口，隔绝空气，使火熄灭。同时要注意，在关阀、补漏时，必须严格执行操作规程，并迅速进行，以免造成第二次着火爆炸。h.待后继增援队伍到来后，按照消防规程进行扑灭。 站内设施修复工作对站内天然气泄漏或火灾处理完毕后，由施工单位保产人员对故障部分进行修复，可参照以下步骤进行：a.故障管段和设备进行氮气气体置换，用含氧检测仪检测（含氧浓度=2%）。可用燃气气体报警器进行检测。混合浓度达到爆炸极限的25%以下为合格。b.管网事故管段或设备拆除（根据实际可采用切断或断开

39、法兰连接的方法），管网配套设施试压、更换。c.站内动火施工必须有现场安全监护。d.预制新管段并安装。e.完成安装和试压并验收合格。f.进行站内区防空，完成站区置换氮气。g.恢复站区流程，托运该站。5.3 LNG储罐安全管理技术LNG 固有的特性和潜在的危险性，要求我们必段对 LNG 站进行合理的工艺、安全设计及设备制造，这将为搞好 LNG 站的安全技术管理打下良好的基础。5.3.1 LNG站的机构与人员配置应有专门的机构负责 LNG 站的安全技术基础；同时应配备专业技术管理人员；要划清各生产岗位，并配齐岗位操作人员。不论是管理人员，还是岗位操作人员均应经专业技术培训，经考试合格后方可上岗。5.

40、3.2 技术管理1.建立健全 LNG 站的技术档案包括前期的科研档、初步设计档、施工图、整套施工数据、相关部门的审批手续及档等。 2.制定各岗位的操作规程 包括 LNG 卸车操作规程LNG 储罐增压操作规程、LNG 储罐倒罐操作规程、LNG 空浴（水浴）气化（器）操作规程、BOG 储罐操作规程、消防水泵操作规程、中心调度控制程序切换操作规程、LNG 进（出）站称重计量操作规程、天然气加臭操作规程等。 3.做好 LNG 站技术改造计划 5.3.3 安全管理 1.做好岗位人员的安全技术培训 LNG 站工艺流程、设备的结构及工作原理、岗位操作规程、设备的日常维护及保养知识 消防器材的使用与保养等，都

41、应进行培训，做到应知应会。 2.建立各岗位的安全生产责任制度，设备巡回检查制度。 3.建立健全符合工艺要求的各类原始记录。卸车记录、LNG 储罐储存记录、中心控制系统运行记录、巡检记录等，并切实执行。 4.建立事故应急抢险救援预案。 预案应对抢先救援的组织、分工、报警、各种事故（如LNG少量泄漏、大量泄漏、直至着火等）的处置方法等，应详细明确。并定期进这行演练，形成制度。 5.加强消防设施的管理 重点对消防水池（罐）、消防泵、LNG 储罐喷淋设施、干粉灭火设施、可燃气体报警设施要定期检修（测），确保其完好有效。 6.加强日常的安全检查与考核通过检查与考核，规范操作行为，杜绝违章，克服麻痹思想。如 LNG 的卸车就值得规范，从槽车进站