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GB∕T 22724-2022 (代替 GB∕T 22724-2008)液化天然气设备与安装 陆上装置设计.pdf

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资源描述

1、书 书 书犐 犆犛 犆犆犛犈 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?犌犅犜 ?犌犅犜 ?犐 狀 狊 狋 犪 犾 犾 犪 狋 犻 狅 狀犪 狀 犱犲 狇 狌 犻 狆犿犲 狀 狋犳 狅 狉犾 犻 狇 狌 犲 犳 犻 犲 犱狀 犪 狋 狌 狉 犪 犾犵 犪 狊犇犲 狊 犻 犵 狀狅 犳狅 狀 狊 犺 狅 狉 犲犻 狀 狊 狋 犪 犾 犾 犪 狋 犻 狅 狀 狊 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?书 书 书目次前言范围规范性引用文件术语和定义安全和环境 一般要求 环境影响 安全 危害评估 安全设计 液化装置 构成 天然气净化 天然气液化 储存 储存系

2、统 一般要求 储罐类型 设计原则 设计通则 基础 现场仪表 压力和真空保护 拦蓄区 安全设施 储罐管路 储罐间距 试运和停运 试验 液化天然气泵 一般要求 材料 具体要求 检验和试验 液化天然气气化 一般要求 犌犅犜 设计条件 气化器 管道布置 管道系统 设计原则 管道检查、检验和试验 管道组件 阀门 安全阀 管廊和管带 绝热 天然气的接收和外输 计量 气质 加臭 蒸发气回收和处理 一般要求 回收 收集 回流 压缩机 再冷凝 再液化 火炬和放空 码头设施 选址 工程设计 安全 电气和建筑 电气设备 防雷和防静电 建筑物 危害管理 本质安全 被动保护 安保 检测和报警 主动保护 自动控制和通信

3、一般要求 过程控制系统 犌犅犜 安全仪表系统 火灾和气体检测系统 码头设施监测和控制 通信 施工、试车和检修 环境、安全生产、职业健康和质量 验收试验 开、停车前的准备 防腐 防腐层 阴极保护 培训 海事培训 附录(规范性)辐射热限值 液化天然气火灾辐射热 火炬和放空管的辐射热 附录(规范性)抗震分类 原则 抗震分类 发生后基本安全措施 附录(资料性)不同类型液化天然气储罐示意图 概述 球形储罐 低温混凝土储罐 附录(规范性)参比流量 热量输入引起的气体排放量犞犜 液相充装引起的气体排放量犞犔 过量充装引起的气体排放量犞 充装过程中闪蒸引起的气体排放量犞犉 用一台潜液泵循环引起的气体排放量犞犚

4、 大气压变化引起的气体排放量犞犃 控制阀失灵引起的气体排放量犞犞 火灾过程中热输入引起的气体排放量犞犐 液相泵抽出引起的气体补充量犞犇 压缩机抽出引起的气体补充量犞犆 翻滚引起的气体排放量犞犅 附录(规范性)液化天然气泵附加要求 设计 检验 试验 犌犅犜 标称值 铭牌 潜液泵和电缆 立式液下泵 附录(规范性)管道设计 附录(规范性)加臭 加臭剂 加臭系统 加臭剂处理 加臭剂加注 加臭剂泄漏 个体防护 参考文献 图 单容罐示意图 图 双容罐示意图 图 全容罐示意图 图 薄膜罐示意图 图 球形储罐示意图 图 低温混凝土储罐示意图 表不同储罐类型在危害评估中的事故场景表同时发生的组合作用 表气化器设

5、计参数 表气压试验期间安全距离 表用来计算绝热厚度的大气条件 表 站场内允许的辐射热 表 站场外允许的辐射热 表 站场内允许的辐射热 表 站场外允许的辐射热 表 抗震分类 犌犅犜 前言本文件按照 标准化工作导则 第部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件代替 液化天然气设备与安装陆上装置设计 ,与 相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:)增加了个人风险和社会风险基准的规定(见 ) ;增加了对液化天然气站场位置的规定(见 ) ;删除了环境影响章节对外部交通线路的规定(见 年版的 ) 、危险和可操作性研究() (见 年版的 ) ;更改了危害评价及概率计算规定(见 , 年版的

6、) ;更改了站场的安全措施(见 , 年版的 ) ;)更改了净化、液化装置设计和冷剂的相关规定(见 、 、 , 年版的 、 ) ;)增加了储罐类型:薄膜罐(见 ) ;增加了对高桩承台底部设置可燃气体探测器的规定(见 ) 、罐内密度探测器的规定(见 ) ;更改了拦蓄区的有效容积(见 , 年版的 ) ;)增加了泵设计、安装、运行、制造、试验应遵循的国家标准情况和变频器设置规定(见 ) ;更改了泵设置的具体要求(见 , 年版的 ) ;)更改了气化器的一般要求(见 , 年版的 ) 、操作参数和各类气化器的规定(见 , 年版的 、 、 、 ) ;增加了空温式气化器的规定(见 ) ;删除了循环回路清洗的规定

7、(见 年版的 ) ;)更改了辅助工艺管道系统、公用管道系统的规定(见 、 , 年版的 、 ) ;增加了气压试验推荐安全距离的规定(见 ) 、增加了软管的技术要求(见 ) 、管廊和管带(见 ) ;)更改了计量、气质和燃气加臭的规定(见 、 、 , 年版的 、 、 ) ;)更改了蒸发气回收与收集系统相关规定(见 、 、 、 , 年版的 、 、 、 ) ;增加了再冷凝系统(见 ) 、再液化系统(见 ) ;)增加了码头设施的选址、工程设计和安全要求(见第 章) ;)更改了照明设计的规定(见 , 年版的 ) ;更改了防雷、防静电接地设计的规定(见 , 年版的 ) ;)增加了防火保护的具体措施(见 ) 、

8、安保系统的规定(见 ) ;增加了检测和报警系统的规定(见 ) 、主动保护的规定(见 ) ;删除了紧急关断的规定(见 年版的 ) ;)更改了自动控制和通信的一般要求(见 , 年版的 ) 、安全仪表系统的设置规定(见 , 年版的 ) ;增加了减少系统部件共因失效的措施和系统备用、验收程序和避免报警信号过载的规定(见 ) ;增加了码头设施监测和控制的规定(见 ) 、通信的规定(见 ) ;删除了控制系统一般规定中不同站场的功能描述(见 年版的 ) ;)增加了环境、安全生产、职业健康和质量的规定(见 ) 、验收试验的规定(见 ) ;)增加了培训的规定(见第 章) ;)增加了海事培训的规定(见第 章) ;

9、)删除了附录、附录和附录相关内容(见 年版的附录、附录、附录) 、删除了设计对承压部件的规定(见 年版的附录的 ) ;部件元件的要求和电气检验旋转方向的规定见 年版的 ) 、 、轴承设计寿命规定(见 年版的 ) ;犌犅犜 )增加了抗震分类的规定(见附录) 、清除残余氧化物和其他污染物的规定(见附录的 ) ;增加了试验介质指标规定、泵停试验的扬程指标要求及额定流量下连续运行测试时间的规定(见 ) ;增加了在最小连续流量和最大流量下的功率消耗要求和泵的额定扬程内容(见 、 ) ;增加了对加臭剂和加臭系统操作的规定(见附录) ;)更改了概述说明(见附录的 , 年版的附录的 ) 、各储罐的示例图(见

10、, 年版的 ) ;更改了闪蒸产生原因的部分条款(见附录的 , 年版的附录的 ) 、最大潜液泵的表述(见 , 年版的 ) ;更改了大气压变化的规定(见 , 年版的 ) 、气体排放流量表述(见 、 , 年版的 、 ) 、水击作用的描述(见附录的 , 年版的附录) ;请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国石油天然气标准化技术委员会( )提出并归口。本文件起草单位:中石化中原石油工程设计有限公司、中海石油气电集团有限责任公司、中国寰球工程有限公司北京分公司、中国石化青岛液化天然气有限责任公司、中石油昆仑燃气有限公司。本文件主要起草人:仝淑月、陈峰、林畅、

11、高继峰、张超、舒小芹、毕晓星、吴仲昆、王红人、姜夏雪、赵欣、王怀飞、陈锐莹、李金光、庞涛、陈团海、吴家旭、肖丁铭、黄宇、刘以荣、赵钦、钟曦、高贤、罗珊、安东雨、范吉全、赵保才、肖立、肖峰、李光、段品佳、贾琦月、高景德、吕梦芸、张宗徐、李丽萍、孙亚娟、杨娜、刘东林、安忠敏、王雪梅、郑建华、孙娟、倪平平、刘博、任重海、娜日思、刘元宝、张瑾、李迎伟、姜良、韦建中、张?、赵晓燕、侯茜、张传更、程静、李明、荣建丰、王夕友、孙齐、刘金岚。本文件于 年首次发布,本次为第一次修订。犌犅犜 液化天然气设备与安装陆上装置设计范围本文件规定了天然气液化厂(工厂) 、接收站、浮式储存设施陆上气化部分、储配站、调峰站和

12、船舶加注站的陆上固定设施设计、施工、运行和维护等的技术要求。本文件适用于新建、扩建和改建的上述站场。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 (所有部分)压力容器 石油、石化和天然气工业用离心泵 回转动力泵 水力性能验收试验级、级和级 爆炸性环境第部分:设备通用要求 石油天然气工业术语第部分:油气地面工程 无损检测人员资格鉴定与认证 工业企业厂界环境噪声排放标准 建筑施工场界环境噪声排放标准 流体输送用不锈钢焊接钢管 波纹金属软管通用技术

13、条件 流体输送用不锈钢无缝钢管 水管锅炉第部分:检验、试验和验收 天然气 固定式真空绝热深冷压力容器第部分:设计 天然气计量系统技术要求 无损检测渗透检测第部分:总则 质量管理体系要求 液化天然气的一般特性 液化天然气()生产、储存和装运 (所有部分)压力管道规范工业管道 环境管理体系要求及使用指南 低温阀门技术条件 液化天然气设备与安装船岸界面 (所有部分)现场组装立式圆筒平底钢质液化天然气储罐的设计与建造 压力管道规范动力管道 企业安全生产标准化基本规范犌犅犜 场站内区域性阴极保护 危险化学品生产装置和储存设施风险基准 液化天然气 个体防护装备配备规范第部分:总则 个体防护装备配备规范第部

14、分:石油、化工、天然气 职业健康安全管理体系要求及使用指南 建筑抗震设计规范 建筑照明设计标准 供配电系统设计规范 建筑物防雷设计规范 爆炸危险环境电力装置设计规范 交流电气装置的接地设计规范 火灾自动报警系统设计规范 石油天然气工程设计防火规范 工业金属管道工程施工质量验收规范 工业金属管道工程施工规范 现场设备、工业管道焊接工程施工规范 工业设备及管道绝热工程设计规范 工业金属管道设计规范 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准 石油化工金属管道工程施工质量验收规范 石油化工装置防雷设计规范 石油化工安全仪表系统设计规范 油气田及管道工程仪表控制系统设计规范 消防给水及消防栓系统技术规

15、范 液化天然气接收站工程设计规范 液化天然气低温管道设计规范 天然气液化工厂设计标准 消防应急照明和疏散指示系统技术标准 城镇燃气加臭技术规程 仪表供气设计规范 钢制管法兰( 系列) 液化天然气阀门技术条件 承压设备无损检测第部分:射线检测 承压设备无损检测第部分:超声检测 承压设备焊接工艺评定 石油化工静电接地设计规范 石油天然气工程管道和设备涂色规范 天然气脱水设计规范 阀门试验 耐火试验要求 液化天然气设备与安装船用输送系统的设计与测试第部分:输送臂的设计与测试 石油天然气站场管道及设备外防腐层技术规范犌犅犜 低温管道与设备防腐保冷技术规范 低温管道绝热工程设计、施工和验收规范 特种设备

16、焊接操作人员考核细则术语和定义 和 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 天然气液化厂狀 犪 狋 狌 狉 犪 犾犵 犪 狊犾 犻 狇 狌 犲 犳 犪 犮 狋 犻 狅 狀狆 犾 犪 狀 狋将气态天然气加工成液化天然气的场所。注:一般包括天然气(原料气)净化、天然气分馏、天然气液化( ) 、产品储存和产品装船(车)等生产单元。来源: , 主容器狆 狉 犻 犿犪 狉 狔犮 狅 狀 狋 犪 犻 狀 犲 狉用来盛装低温液体,并直接与低温液体接触的容器。来源: , 次容器狊 犲 犮 狅 狀 犱 犪 狉 狔犮 狅 狀 狋 犪 犻 狀 犲 狉一般位于主容器之外,泄漏时盛装低温液体,正常运行工况下不与低温液体

17、接触的容器。来源: , 薄膜罐犿犲犿犫 狉 犪 狀 犲狋 犪 狀 犽由一个薄的钢制主容器(即薄膜) 、绝热层和预应力混凝土罐体共同组成的能储存低温液体的复合结构。来源: , 单容罐狊 犻 狀 犵 犾 犲犮 狅 狀 狋 犪 犻 狀犿犲 狀 狋狋 犪 狀 犽只有一个储存低温液体的自支撑式钢制储罐,该储罐可由带绝热层的单壁或双壁结构组成,具有液密性和气密性。来源: , 双容罐犱 狅 狌 犫 犾 犲犮 狅 狀 狋 犪 犻 狀犿犲 狀 狋狋 犪 狀 犽具有液密性的次容器和建立在次容器之中的单容罐共同组成的储罐,次容器与主容器水平距离不大于且顶部向大气开口。来源: , 全容罐犳 狌 犾 犾犮 狅 狀 狋

18、犪 犻 狀犿犲 狀 狋狋 犪 狀 犽具有液密性、气密性的次容器和建立在次容器之中的主容器共同组成的储罐,次容器为独立的自支撑带拱顶的闭式结构。来源: , 拦蓄堤犻 犿狆 狅 狌 狀 犱 犻 狀 犵狑犪 犾 犾用于构建拦蓄区的结构。犌犅犜 来源: , ,有修改 拦蓄区犻 犿狆 狅 狌 狀 犱 犻 狀 犵犪 狉 犲 犪现场用防护堤或利用地形条件圈定的用于防止液化天然气、易燃制冷剂或易燃液体事故溢出的区域。来源: , ,有修改 集液池犻 犿狆 狅 狌 狀 犱 犻 狀 犵犫 犪 狊 犻 狀用于收集并短时存放事故时泄漏液化天然气的构筑物。来源: , ,有修改 浸没燃烧式气化器狊 狌 犫犿犲 狉 犵 犲

19、犱犮 狅犿犫 狌 狊 狋 犻 狅 狀狏 犪 狆 狅 狉 犻 狕 犲 狉;犛犆犞以天然气做燃料,使用一个直接向水中排出高温烟气的燃烧器,高温烟气与水直接接触并激烈地搅动水,使其与换热盘管充分换热,液化天然气在换热盘管中被气化的一种整体加热气化器。来源: , 开架式气化器狅 狆 犲 狀狉 犪 犮 犽狏 犪 狆 狅 狉 犻 狕 犲 狉;犗犚犞用海水作为液化天然气气化热源,将海水直接喷淋在气化器的换热管束上,液化天然气在管内吸收海水热量的一种气化器。来源: , 中间介质气化器犻 狀 狋 犲 狉犿犲 犱 犻 犪 狋 犲犳 犾 狌 犻 犱狏 犪 狆 狅 狉 犻 狕 犲 狉;犐 犉犞利用一种中间介质蒸发冷凝

20、的相变过程,将外界热源的热量传递给液化天然气,使其气化外输的组合型管壳式气化器。来源: , 管壳式气化器狊 犺 犲 犾 犾犪 狀 犱狋 狌 犫 犲狏 犪 狆 狅 狉 犻 狕 犲 狉;犛犜犞由管束和壳体构成,以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。 空温式气化器犪犿犫 犻 犲 狀 狋犪 犻 狉狏 犪 狆 狅 狉 犻 狕 犲 狉;犃犃犞利用空气自然对流加热液化天然气使其气化成常温气体的换热设备。安全和环境 一般要求 站场安全设计应由可行的安全和环保管理体系来控制,并根据本章要求评估站场对安全和环境的影响。 站场的个人风险和社会风险基准应符合 的规定。 环境影响 环境影响评价 在项目可行性

21、研究阶段,应对所选的站址进行初步环境影响分析;确定站址时,应进行环境影响评价工作。 应辨识站场内的所有排放物,包括废气、废水、固体废物、液体废物等,并采取措施保证不会对犌犅犜 人员、财产、环境等造成影响。 应建立废水和废气的环境管理及监测计划,制定处理污染物的措施及方案。 应对因项目施工和运行增加的活动进行环境影响评估,以消除、减少和限制对环境的不良影响,主要评估内容包括但不限于以下内容:)施工方案及施工期污染物排放;)交通运输方案及污染物排放(船舶运输的进出航道、槽车进出充装站的道路及外输管线工程等) ;)场站营运期工艺废气及燃烧烟气排放;)场站营运期污水排放;)场站营运期固体废物处置方案;

22、)场站营运期噪声排放;)场站营运期环境风险评估。 站场排放物在设计过程中,应制定方案以避免和降低因设施试运行、运行及检维修所产生的排放,应明确污染物排放量及排放限值。 排放控制以下排放应在安全的前提下进行控制:)燃烧产物;)正常或事故气体的放空;)正常或事故气体的燃烧;)酸性气体溶剂的处理;)废汞试剂的处理(当脱汞工艺不可再生时,使用后的吸附剂应进行储存及处理,或由有资质的固体废物接收单位处置) ;)干燥器再生冷凝废水或来自设备的含油废水;)冷却水设备中,由于换热器泄漏产生的含烃污水;)固体废物(包括废油和含氯有机化合物) ;)气化器排水;)产生异味的化学品。 火炬和放空站场设计原则为正常工况

23、下没有连续排放的火炬气或放空气排至火炬或放空系统。设计合理措施,确保正常运行过程中产生的废气尽可能回收,不应排至火炬或放空系统。 噪声站场设计应采取控制噪声的措施,以减少对暴露于站场内的人员以及站场周边社区的影响。站场的噪声控制应满足 和 等的要求。 安全 装置功能描述应依据站场区域和工艺功能编写站场装置的功能描述,以用于危害评估。犌犅犜 场址 场址研究应包括:)岩土工程勘察;)地形研究,便于液体漫流和蒸汽云扩散计算;)植被研究,便于辨识植被火灾风险;)地下水位研究;)杂散电流源(源于高压电线、铁路的杂散电流等)研究;)海水水生环境和海水取排水口的研究;)海水水质和水温研究;)潮汐研究;)地震

24、和洪水(海啸、大坝断裂等)研究;)周边基础设施勘察(工业站场、已建区域、通信设施等) 。 岩土勘察应包括地质勘察,确定地基下层土的地质力学特征;地质和构造调查。 应对该地区地质特征进行充分细致的勘察,以对形成该地区的自然作用以及潜在的地震活动有清楚的了解。 应对场地及其附近的喀斯特地形、石膏地形、冻胀黏土,溶盐沉积、土壤液化、块体移动进行更为详尽的勘察,并应评价其相互影响。 场地选择时应避开不利地质。当无法避开时,应采取有效措施来解决潜在的问题。 气候气候研究应包括:)风力和风向(飓风的频率和强度等) ;)温度;)大气稳定度;)大气压变化的范围及速率;)降雨、降雪、结冰;)空气的腐蚀性;)洪水

25、危险;)雷击频率;)相对湿度。气候研究宜包括当地的气候变化趋势。 地震 地震分为水平地震和竖向地震。加速度应根据 描述为:)地震影响系数曲线;)地震影响系数最大值。 应对工程场地进行地震活动概率评估,并形成储罐所在场地的地震安全性评价报告。报告中应包括对地震、海啸、滑坡和火山活动等灾害风险评估。报告中应提出储罐及周边地区的地震地面运动特性及储罐设计所需的所有地震参数。 应根据场地地勘报告确定待勘察区域的范围。 应对距场地以及周边的区域进行详细勘察(区域地震调查) ,查明是否存在断层和震源。 调查对场地有影响或可能有影响的历史地震记录,并对其进行详细的研究、审查及评价。犌犅犜 在紧邻场地有地震断

26、层的情况下,应对工程场地做进一步研究。 应对工程场地进行地震活动概率评估,确定下列加速度反应谱:)安全停运地震() ;)运行基准地震() 。 发生地震的重现期为 ( 超越概率) ,发生地震的重现期为 ( 超越概率 ) 。 位置 在项目的可行性研究阶段应完成项目场地位置评价,以确保选址方案与地区发展相适应。评价至少应包括以下因素:)住宅开发;)零售及休闲发展;)工业发展;)交通基础设施;)敏感项目(学校、医院、社会福利设施、体育馆、文化设施等) 。 选址后,应进行详细的场地选址评价。选址评价的方法和范围宜考虑拟建站场、周边已建和规划项目的危险物料总量和规模。 危害评估 评估 方法 危害评估可选用

27、确定性法和(或)概率法。)确定性法包括以下步骤:)站场外部和内部的潜在危险源;)可信事件的确定;)后果的确定;)必要的降低危险性的安全改进措施。)概率法包括以下步骤:)站场外部和内部的潜在危险源;)事故场景的后果及其后果等级的确定;)失效概率的收集和输入;)事故频率或可能性的确定;)汇总处在任一后果级别中所有危险的频率,归类其后果的频率范围;)确定风险等级。 针对站场的个人风险和社会风险的安全改进措施应符合 的规定。 危害评估宜以下列分析方法为基础,如:)危险和可操作性研究() ;)失效模式与后果分析() ;)事件树方法() ;)事故树方法() 。 设计过程的所有阶段均应进行危害评估。危害评估

28、建议在项目的早期阶段进行。 可用其他危害评估方法评估站场设计的适用性,但需至少包含(包括但不限于)人员风险评估,并在站场设计和后续重大改造阶段被证明为风险可接受。 风险分析及其结论不应违背良好的工程设计实践。犌犅犜 外部危险源宜识别可能由下列情况引起的站场外部危险:)船舶以超速或大角度的方向进入泊位;)重型船舶经过泊位时与码头和或船舶相撞的可能性;)交通工具(船舶、车辆、飞机等)碰撞及抛射物的影响;)自然事件(雷电、洪水、地震、潮汐、冰山、海啸等) ;)高能量无线电波;)由附近设施的火灾和或爆炸引起的“次生事故” ;)易燃、有毒或窒息性蒸汽云;)永久点火源,例如高压电线(电晕效应) ;)靠近站

29、场的外部不受控点火源。 内部危险源 液化天然气危险源识别应包括站场内所有设备的泄漏事故场景,包括但不限于闪蒸、气溶胶的形成、液体喷射、液池形成和漫流、蒸汽气体扩散、喷射火、闪火、蒸汽云爆炸、火球、池火、压力容器爆炸和沸腾液体扩展蒸汽云爆炸。泄漏事故场景可按照下列原则确定:)危险存在的可能性;)泄漏位置;)流体物理状态;)泄漏流量和持续时间;)气象条件(风速、风向、大气稳定度、环境温度、相对湿度等) ;)地面的热传导率和地貌(包括拦蓄区) ;)对低温或深冷脆性敏感的钢结构;)快速相变产生的非燃烧超压。储罐的事故场景应按表确定。表不同储罐类型在危害评估中的事故场景储罐类型全金属或只有金属顶预应力混

30、凝土(包括钢筋混凝土顶)单容罐双容罐全容罐薄膜罐低温混凝土储罐球形储罐地下储罐:主容器失效,池火面积为拦蓄区面积;:罐顶失效,池火面积为次容器面积;:不考虑罐顶失效,除非在风险分析中有规定。犌犅犜 其他危害其他危害应包括:)液化石油气和重烃储存;)在多产品码头上同时装卸船;)船岸间通信条件较差;)施工和运行期间站场内的交通;)其他危险物质泄漏,尤其是易燃制冷剂;)爆炸产生的抛射物;)承压设备和蒸汽发生设备;)加热炉和锅炉;)动设备;)公用设施、催化剂及化学物质(燃料油、润滑油、甲醇等) ;)液化站场进料气中的有毒气体;)电气设施;)与站场相关的港口设施;)安保(入侵、破坏等) ;)施工和维护期

31、间的事故;)次生事故。 概率计算设备发生和其他有害物料泄漏的频率可按 确定,也可选择数据充足并具有统计意义的企业历史数据库和修正的泄漏频率。 后果计算 溢出犔犖犌的气化 应使用普遍认可并应用的模型进行计算,计算包括以下因素:)泄漏流量及持续时间;)组分;)地面特性(热传导、比热、密度、地形特征等) ;)地面温度或水温;)气象条件(环境温度、湿度、风速等) ;)大气稳定度或温度梯度;)瞬时气化现象(闪蒸,包括可能形成的气溶胶) 。 模型应能确定以下内容:)液池的扩展速度;)单位时间内所浸湿的面积,尤其是最大浸湿面积;)单位时间内气化量,尤其是最大气化量。 液化天然气蒸汽的大气扩散 闪蒸和气化产生

32、的蒸汽云可能与地面或水面接触时,扩散计算应至少考虑下列情况:)液池直径;犌犅犜 )蒸发速率;)蒸汽特性;)地面特性(热传导、比热、密度等) ;)地面温度或水温;)气象条件(环境温度、湿度、风速) ;)大气稳定度或温度梯度;)现场地形(地面粗糙度、建筑物分布等) 。 扩散计算应包括可同时发生并导致超过 时长的最远扩散范围的风速和大气稳定度组合。 无相关气象数据时,可按帕斯奎尔大气稳定度或等效的温度梯度,风速为,相对湿度为 计算。 模型应能确定:)扩散速度;)浓度分布;)泄漏源至可燃下限的距离。 天然气或液化天然气的喷射释放喷射释放源应包括排放至大气的安全阀、未点燃的火炬和放空管。宜考虑形成气溶胶

33、的可能性。模型应能确定喷射高度和距离以及任一点的气体浓度。 爆炸超压计算爆炸超压的模型可采用多能法或恒速燃烧法等。应假定混凝土储罐的半个周长区域都存在爆炸超压。模型应能确定建筑物和混凝土储罐受到的爆炸超压值和持续时间。 火灾辐射热 池火和喷射火的模型应包括以下因素:)池火的面积或火焰的长度;)池火或火焰的表面辐射热;)环境温度、风速和相对湿度。 辐射热计算应按同时发生并导致超过 时长的最远辐射热范围的风速和大气稳定度组合。 无相关气象数据时,可按帕斯奎尔大气稳定度或等效的温度梯度,风速为 ,相对湿度为 计算。 模型应能确定事故状态下不同距离和高度处的辐射热。 安全改进措施当危害评估表明辐射热超

34、过了限值(限值按附录确定)或风险进入尽可能降低区和不可接受区时,可采取如下措施:)设置安全仪表系统、火灾及气体报警系统,从而减少事故损失(见 、第 章和 ) ;)加快可燃蒸汽云的稀释;)消除可燃蒸汽云内的潜在点火源;)通过降低热量传递降低蒸发率; 犌犅犜 )通过水幕、水喷雾、泡沫系统或绝热材料来减少辐射热;)通过使用泡沫或水幕降低蒸汽云扩散距离;)增大设备间距;)抗爆设计;)设置报警系统。 安全设计 低温设备和管道设计管道和设备的设计压力与温度应能覆盖所有预期运行和异常情况的工况。应包括可能发生的液体冲击、气蚀、闪蒸和两相流等物理现象。 危险区划分所有装置应符合危险区域划分要求。危险区域的划分

35、原则应符合 的规定。在特定场所使用的设备,应根据 进行该场所危险区划分的类别选择确定。 内部超压保护 应设置超压保护安全装置,以应对所有可能引起内部超压的工况(包含火灾) 。 常规安全装置(安全阀、泄放阀)的出口,宜排向火炬放空系统或储罐。储罐和气化器安全阀的泄放,如果未排入火炬放空系统,则应排放至安全位置。 若将低压和高压泄放至同一系统,应避免背压过高。若高压泄放可能引起低压泄放系统的背压过高,可对高压和低压泄放分别设置独立的火炬放空系统。 紧急泄压 宜设置泄压系统以实现以下目的:)降低内压;)减少泄漏的程度;)避免盛有、烃类冷剂或纯气相的压力容器和管线因外部辐射而发生破裂。 高压设备的泄压

36、装置应使一个或多个设备的压力实现迅速下降。所泄放的气体应送到火炬系统,火炬系统应能处理泄压产生的低温工况。 应设置可在控制室及其他远程位置触发关闭或自动关闭的切断阀,将某个工艺单元隔离为几个子系统,以及实现敏感设备的有效隔离。通过隔离限制烃类进入火灾区域,使站场仅进行局部泄压。 系统设置应设置安全仪表系统、火灾及气体检测系统,对危险事件进行适当的识别、传达和响应。 本质安全 本质安全保护原则应包括:)将泄漏的限制在站场内,尽可能降低蒸汽云扩散出站场围墙的风险;)尽可能降低火灾在站场不同区域间蔓延的可能性;)通过设置防火分区、增加间距、设置切断阀减少隔离系统危险介质量来降低火灾损失。 建议优先采

37、用本质安全设计。 本质安全措施详见 。 犌犅犜 被动保护和脆裂保护 被动保护和脆裂保护应包括以下措施:)针对在火灾事故中可能受到影响的设备和主体结构支撑,应采取减小事故升级的危险、保护事故救援人员的措施;)保护主体结构构件免受低温飞溅脆性破坏和由此导致的整体坍塌。 被动保护措施详见 。 主动保护应设置控制和应对紧急情况的设备和系统。主动保护设备和系统应符合 的要求。 其他安全措施站场的设计宜消除或降低事故发生的后果和频率。其他安全措施包括:)在设备维护和气象条件允许的情况下,宜将含有可燃流体的装置和设备布在空旷处;)适度的管道柔性以适应所有操作条件;)除适当考虑试车、隔离、检修的需求外,宜减少

38、管线上法兰接头的使用,首选焊接阀门。法兰的安装方位布置宜使泄漏发生时喷射流不会冲击附近的设备;)储罐罐顶安全阀的尾管高度和位置应根据尾管排放气可能出现的喷射火辐射热影响范围进行核算;)设计压力应在操作压力之上留有足够余量,以减少安全阀的起跳频率;)应使用潜液泵或高可靠性集装式密封的非潜液泵;)对表面镀锌设备及设施的布置,宜采取措施避免火灾时锌污染奥氏体不锈钢管道和设备;)在钢和铜设备上方安装锌和铝设施时,应采取措施对钢制或铜制设备进行保护;)对于装有易燃液体的压力容器,切断阀的布置宜靠近液相出口的管口,但应安装在容器裙座外侧。切断阀应能够在安全地点远程操作,或通过安全仪表系统进行自动操作(见

39、) 。 拦蓄堤和集液池 站场拦蓄堤和集液池距站场界区外设施的隔热距离应符合 的规定。 站场拦蓄堤和集液池的天然气蒸汽云扩散隔离区应符合 的规定。 站场集液池应设置高倍数泡沫灭火系统或其他抑制天然气蒸发的措施。应采取措施避免拦蓄堤和集液池内的、易燃液体排入站场内的公共排水系统。 抗震设计分类 站场的设计应在发生地震后进行简单修复即可恢复运行。 以下系统应能抗震(从到) :)断裂可能会对装置产生危险的系统;)运行时要求保持最低安全等级的保护系统。 站场系统及其组件应按照附录进行重要性分类。 具有安全功能或通常有人值守的建筑,应确保在发生地震时仍可保持整体结构的完整性。供热、通风和空调的设计应满足它

40、所处的建筑物的等级标准。 犌犅犜 液化装置 构成液化装置通常指天然气液化厂和调峰站内的工艺系统,由天然气净化、液化和储存等构成。 天然气净化 当原料气中含有或时,宜采用混合胺或活化胺作为吸收剂进行脱除,脱除后含量应小于 (体积分数) ,含量应小于 ,同时总硫含量应小于 。 脱水宜采用或分子筛作为吸附剂,脱水后气体的水含量应小于 (体积分数) ,分子筛脱水装置设计应符合 的规定。 脱汞宜采用载硫活性炭或载银分子筛作为吸附剂,脱汞装置出口的天然气汞含量应低于 。 原料气中含有重烃(及以上)时,为避免天然气液化装置发生冻堵,应设置脱除设施。脱除后天然气中重烃(及以上)含量不宜大于 (体积分数) 。

41、原料气中氧气含量超过 (体积分数)时,应设脱氧装置,且应在脱氧装置后的管道和容易积聚氧气的设施上设置在线氧气分析仪,氧分析仪应具有氧气浓度检测报警功能。 天然气液化 质量指标应符合 的规定。 应根据原料气中氮气组分含量和 中对指标的要求,在天然气液化过程中设置脱氮设施。 液化装置的主换热器可采用绕管式换热器或板翅式换热器;对可能因冷冻而产生堵塞的设备和管道,应采取防冻和解冻措施。 冷剂压缩机采用有油润滑的往复式或螺杆式机组时,应设置除油设施,且除油精度与压降应满足后序工艺要求。 冷剂压缩机采用燃气轮机驱动时,宜考虑环境空气温度对燃气轮机效率的影响。 选择燃气轮机驱动时,宜考虑燃气轮机废气余热回

42、收。 储存储存应符合第章的规定。烃类冷剂一般常温储存,乙烯、液氮应低温储存。冷剂储存应符合 中 的规定。储存系统 一般要求立式圆筒形平底储罐的设计和建造应符合 (所有部分)的规定。 储罐类型储罐的类型见附录,其他型式储罐应符合 的规定。 犌犅犜 设计原则 概述设计压力高于 的储罐应符合 (所有部分)和 等相应压力容器设计规范的要求。储罐的设计应符合以下基本要求:)安全储存;)确保气密性;)安全装卸;)安全释放蒸发气;)防止空气和水蒸气进入罐内,真空补压除外;)防止结霜,减小热损;)能抵抗内、外部因素引起的破坏;)在设计压力范围内安全操作;)在设计寿命内能够承受多次的冷热交变。 流体密封 储罐在

43、正常运行工况下应密封完好。 在危害评估中应详细说明外部超载(冲击损害、热辐射和爆炸时的抗泄漏能力) 。 应通过连续焊接板、薄膜或加强预应力低温混凝土来保证主容器的密封性。 次容器的密封性应通过下列方式保证:)连续焊接板;)带内衬混凝土;)预应力系统;)其他合适的材料。 暴露于大气的储罐外层(金属或混凝土)设计应防止渗水,包括地表水、消防水、雨水或空气水蒸气。 双容罐和全容罐次容器的设计应满足下列要求:)金属次容器应为低温容器;)预应力混凝土次容器,其预应力钢筋应满足泄漏后最大静水压力和温度的共同作用。计算时假定内表面的温度为的温度;如果需要也包括绝热层;)应能承受 (所有部分)规定的荷载工况。

44、如果次容器损坏,应限制损坏尺寸以防止破坏主容器。 对于混凝土承台与罐壁刚性连接的混凝土次容器,应预设一个热角保护系统,防止在该连接区域出现不受控制的开裂。该热角保护系统的设计应符合 (所有部分)的要求。 储罐连接 储罐管口应能承受管道施加的荷载。储罐接管应满足以下要求:)开口不应引起过多的热量输入;)宜考虑开孔处的热位移,如有必要,储罐管口应补强,外部管道设计应采取热补偿措施以减小对管口施加的荷载;)不宜在内罐、外罐的罐壁及罐底开孔;)应设置氮气接头以便吹扫环隙空间。 犌犅犜 储罐罐壁及罐底无开孔,应选用罐内潜液泵。罐顶应设置泵井平台及吊装设备,以便维修时将泵吊出。 储罐连接应防止虹吸现象。

45、绝热 绝热材料宜从 所列材料中选择。 所安装的绝热系统不应腐蚀或损坏承压组件。 罐底绝热应安装在主容器底板之下以减少基础上的热传递。如需加热,加热量应最小。 罐底绝热应能承受 (所有部分)中规定的荷载组合作用。 宜考虑组件的热膨胀,保护安装在主容器外面的绝热材料(膨胀珍珠岩)以防沉降。如通过弹性毡来吸收主容器径向变化的方式进行调整。 薄膜罐的绝热层应能承载静液压荷载。 球罐外部绝热,不应受内部液压或机械作用的影响。 外部绝热应通过增加保护层和安装汽密封来防潮。暴露在外的绝热材料应不可燃。 绝热质量应达到要求,即大气温度大于或等于的情况下,储罐外表层任一点不低于。绝热层厚度计算应包括但不限于大气

46、、土壤等因素。无气象资料时,可使用以下资料:)地上储罐的情况:)风速为 ;)大气温度为。)地下储罐的情况:)对罐顶,同地上储罐;)加热系统宜考虑绝热层的老化。 操作作用 储罐应能承受 (所有部分)中所规定的荷载组合作用及下列因素产生的影响:)最初冷却和加热到环境温度;)充装和排空循环。 应说明储罐在冷却和加热操作期间所能抵抗温度变化的最大变化率。 对自支撑钢制储罐,主容器应可承受操作阶段所有可能出现的最大压差。 设计通则 储罐结构的设计应能承受 (所有部分)中所规定的荷载组合作用,并满足以下要求:)在正常情况以及老化、位移、沉降和振动的情况下均能正常运行;)对抗疲劳失效有足够的安全性;)在局部

47、损坏的情况下具有延展性、防止裂缝扩展、整体结构安全可控;)避免集中应力发生;)便于状态监测、维护和修理。 应基于与整体结构安全性有关的各构件的重要性来确定制造、试验和控制要求。 基础 基础的设计应确保不均匀沉降符合 的规定。 为了避免冻胀,储罐可使用高桩承台基础或在承台中设置加热系统。如采用承台中设置加热系 犌犅犜 统,加热设施应可在线更换及维修,要求加热设施有 的冗余。 基础设计应依据地震安全评估报告和岩土工程勘察报告。 为降低地震影响可设置隔震支座。隔震支座可更换而无需对储罐清空。承台可高架、置于地上、半埋或埋于地下。 当承台高架时,所留空间应充足,便于空气自然流通,承台下表面温度与大气温

48、差不超过。宜在承台底部安装可燃气体探测器,监测泄漏。 建在岩石上的球罐,地面排水良好且绝热层与岩石之间的空间适宜通风或吹扫,无需设加热系统。 现场仪表 概述 仪表设置应满足储罐安全可靠的试运行、运行、生产维护和停运要求。仪表至少包括以下内容:)液位指示器或开关;)压力指示器或开关;)温度指示器或开关;)密度指示器(采取 中防翻滚措施的调峰设施除外) 。 为确保测量的可靠性,仪表设置应符合下列规定:)在线维护;)设置足够的冗余;)设置具有安全功能(压力、液位等)的联锁用检测仪表;)测量数据和报警应能远传至中央控制室。 液位储罐应设置液位监控和联锁保护设施,以防止储罐发生溢流。仪表设置应符合下列规

49、定:)每个储罐至少应设置两个液位计用于连续测量液位,每个液位计均应设有高液位报警、高高液位报警及停机联锁;)每个储罐应设置一个高高液位检测仪表,该仪表应独立于上述连续测量液位计;液位高高信号应触发进料管道与循环管道上的进料泵与阀门的动作。 压力储罐应设置压力测量仪表,仪表设置应符合下列规定:)储罐应设置压力连续测量仪表。)储罐应设置独立于压力连续测量仪表、具有安全功能的高高、低低压力检测仪表,压力高高、低低联锁应能触发相关动作。)应独立设置检测过低压(真空)仪表。检测到真空后,应停止蒸发气压缩机和泵,并设置自动控制注入气体消除真空设施。)如果绝热层不与主容器接触,应在绝热层和主容器之间安装差压

50、传感器或者在绝热层内安装独立的压力传感器。 温度储罐应设置温度测量仪表,仪表设置应符合下列规定: 犌犅犜 )设置多点平均温度计检测不同层面物料温度,按照储罐有效高度范围内每等间距平均布置的原则确定测温点数;)设置多点温度计测量蒸发气空间温度;)设置多点温度计测量主容器壁和底部的温度;)设置多点温度计测量次容器罐壁和罐底的温度(拦蓄区除外) 。 密度使用密度测量系统监测全液体高度的密度。当超过设定值时,该系统应发出报警信号,警示操作人员,并应采取防止翻滚措施。密度测量系统与液位测量系统应相互独立。 压力和真空保护 一般要求蒸发气管路设计和安全阀选型应符合附录中所定义的各种参比流量,逐罐对这些流量

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