《液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准》NFPA-59A翻译稿(3)

2019-01-07 17:39

(1) 单个储罐的拦蓄区,V等于储罐的总容积。

(2) 多个储罐的拦蓄区,对因低温或因拦蓄区内一储罐泄漏着火而引起拦蓄区内其它储罐泄漏,

在采取了防止措施条件下,V等于拦蓄区内最大储罐的总容积。

(3) 多个储罐的拦蓄区,在没有采取2.2.2.1(2)措施条件下:V等于拦蓄区内所有储罐的总容

积。

2.2.2.2 气化区、工艺区或LNG转运区的拦蓄区,最小容积应等于任一事故泄漏源,在10分钟内或在主管部门认可的证明监视和停车规定的更短时间内,可能排放到该拦蓄区的LNG、易燃致冷剂和易燃液体的最大体积。 2.2.2.3 禁止设置封闭式LNG排放沟。

例外:用于将溢出LNG快速导流出临界区域的储罐泄流管,若其尺寸按预期液体流量和气化速率选定,应允许封闭。

2.2.2.4 LNG和易燃致冷剂储罐区的防护堤、拦蓄墙和排水系统,应采用夯实土、混凝土、金属或其它材料建造。这些构筑物允许靠或不靠储罐,也允许与储罐构成一体。这些构筑物和任何贯穿结构的设计,应能承受拦蓄的LNG或易燃致冷剂的全部静水压头,能承受温度骤冷至被封闭液体温度产生的影响,预想火灾和自然力(地震、刮风、下雨等)的影响。如果双壁储罐外壳能满足这些要求,允许将其看作是拦蓄区,以据此确定2.2.3 中定位区域的距离。如果这种外壳的密封性会受到内罐事故的影响,则应按2.2.1.1 的要求,构筑另外的拦蓄区。

图 2.2.2.6 防护堤或拦蓄墙到储罐的距离

说明:·尺寸 ”x”应等于或大于尺寸 ”y”加液面上蒸气压力的LNG当量压头。 例外:当防护堤或拦蓄墙的高度达到或超过最高液位时,”x”可为任意值。 尺寸 “x” 为储罐的内壁到防护堤或拦蓄墙最近砌面的距离。 尺寸 “y” 为储罐中最高液位到防护堤或拦蓄墙顶部的距离。

2.2.2.5 易燃液体储罐区的防护堤、拦蓄墙和排水沟,应符合NFPA 30 《易燃和可燃液体规范》的要求。

2.2.2.6 防护堤或拦蓄墙的高度,以及到操作压力等于或小于15 psi (100kPa) 储罐的距离,应按图2.2.2.6 确定。

2.2.2.7 应制定拦蓄区内雨水和其它水的排水措施。允许使用自动控制排水泵,但所配的自动停泵装置应避免暴露在LNG温度下运行。管道、阀门和管件,在发生故障时可能使液体流出拦蓄

8

区,应适应在LNG温度条件下持续工作。如果采取自流排水,应采取措施防止LNG通过排水系统外流。

2.2.2.8 用于拦蓄设施表面的隔热系统,安装后应不燃,并应适合所需用途,还要考虑预期的热应力、机械应力和荷载。如果存在飘浮问题,应采取抑制措施。 2.2.3 拦蓄区的选址

2.2.3.1 2.2.3 的规定不适用于海上终端转运区的拦蓄区。

2.2.3.2 应按下列要求采取措施,使火灾蔓延到建筑红线外造成明显危害的可能性最小:

(a) 应采取措施,防止在风速0级、温度70℉ (21℃)和相对湿度50%大气条件下超过下列极限的着火热辐射:

(1) 在建筑红线上,因设计溢出物(如2.2.3.4的说明)着火的辐射热流1600 Btu/hr/ft2 (5000W/m2)。 (2) 在工厂地界线外,定厂址时确定的50人以上户外集合点的最近点,因LNG拦蓄区内(有

按2.2.2.1确定的LNG容积V)燃烧而产生的辐射热流1600 Btu/hr/ft2 (5000W/m2)。 (3) 在工厂地界线外,定厂址时确定的按NFPA 101 《人身安全规范》工厂、学校、医院、拘留

所和监狱或居民区建筑物或构筑物最近点,因LNG拦蓄区内(有按2.2.2.1确定的LNG容积V)燃烧而产生的辐射热流3000 Btu/hr/ft2 (9000W/m2)。

(4) 在建筑红线上,因LNG拦蓄区内(有按2.2.2.1确定的LNG容积V)燃烧而产生的辐射热

流10000 Btu/hr/ft2 (30000W/m2)。 (b) 热辐射距离应按下列方法计算:

(1) 气体研究所的报告GRI 0176描述的模型“LNGFIRE:LNG燃烧的热辐射模型”

例外:允许用符合以下准则的模型计算距离: (a)考虑拦蓄区形状、风速风向、湿度和气温。 (b)适合评价危险规模和条件的试验数据已验证。 (c)主管部门认可。

(2) 如拦蓄区的最大和最小尺寸比不超过2,允许使用以下公式:

d?FA

式中:

d——离LNG拦蓄区边的距离,ft (m) A——拦蓄LNG的表面积,ft2 (m2) F——热流相关系数,等于以下值: 3.0 用于 1600 Btu / (hr ft 2) 2.0 用于 3000 Btu / (hr ft 2) 0.8 用于 10000 Btu / (hr ft 2)

(5000W/m2) (9000W/m2) (30000W/m2)

2.2.3.3 LNG储罐拦蓄区到建筑红线的距离,在发生2.2.3.4 描述的LNG溢出时,应保证建筑红线以外,空气中甲烷的平均浓度不超出爆炸下限的50 %,计算使用下列模型之一:

(a) 气体研究所的报告GRI 0242描述的模型“用DEGADIS致密气体扩散模型预测LNG蒸

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气扩散”。

(b) 气体研究所的报告GRI 96/0396.5描述的模型“LNG事故泄放的缓解模型评价 第5卷;用FEM3A进行LNG事故因果分析”。

(c) 综合以下内容的模型:

(1) 考虑影响LNG蒸气扩散的物理因素,包括但不限于重力传播、热传递、湿度、风速风向、

大气稳定度、浮力和地面起伏程度。 (2) 适合评价危险规模和条件的试验数据已验证。 (3) 主管部门认可。

计算距离应基于下列条件之一计算: i)

风速和大气稳定度同时发生且造成最长的下风向扩散距离,超过的距离少于扩散所需时

间内的10%。

ii) 帕氏大气稳定度,F 类,风速4.5mph (2 m/s)。

计算距离应以实际液体特性和来自容器的最大蒸气流率(蒸气气化速率加上液体流入的置换速率)为基础。

主管部门认可的计算中,允许考虑阻挡蒸气和降低可燃蒸气危险措施(如:拦蓄表面隔热,加水幕或其它合适方法)的效果。 2.2.3.4 设计溢出应按表2.2.3.4确定

表 2.2.3.4 设计溢出

储罐开口

储罐排料口低于液面,无内置切断阀

设计溢出

通过一假定开口的流出量,开口的面积与液位以下能产生最大流量之排料口的面积相等。

多个储罐拦蓄区,取能产生最大流量的储罐

用公式

设计溢出持续时间

q?43d2h (ft/min)

3

1.06?q?d?10000?2?3

h? (m/min) ?直到开口处压差为零

顶部充装储罐,无低于液面排料口

储罐排料泵在满负荷下通过一根管路泵入拦蓄区的最大流量

储罐排料泵在满负荷下通过一根管路泵入拦蓄区的最大流量:

(1) 如果监视和停车已证明且主管部门批准,10分钟。

(2) 如监视和停车未批准,则为储罐排空所需时间

储罐排料口低于液面,装有符合6.3.3.3的内置切断阀

事先装满罐通过一假定开口的流出量,开口的面积与液位以下能产生最大流量之排料口的面积相等。

用公式

q?43d2h (ft/min)

3

10

1.06?q?d?10000?持续1小时

气化区、工艺区和转运区的拦蓄区

任一事故泄漏源的泄漏量

2?3

h? (m/min) ?10分钟,或主管部门认可的证明监视和停车规定的更短时间。

注:q--液体流量,[ ft3 /min (m3 /min)],d--低于液面的储罐排料口直径,[in.(mm)],h--满罐时储罐排料口以上液体的高度,[ft (m)]。

2.2.3.5 LNG储罐拦蓄区的位置应选择在当拦蓄区着火时,其热流量不应引起任何LNG船主要结构损坏有碍其航行。

2.2.3.6 总容量等于或小于70 000 gal (265 m3) 的储罐组,允许按表2.2.4.1在现场安装,储罐按下列要求装配:

(a) 所有接头应配备自动失效保护阀。自动阀应设计成在下列任意条件下关闭: (1) 发现着火

(2) 由管线压降或其它方法测出LNG从储罐流出过多 (3) 发现漏气

(4) 就地操作或远程控制

例外1,安全阀和仪表连接阀除外。

例外2,进罐的接头允许配置2个止回阀,以满足2.2.3.6(a)的要求。

(b) 附件应尽量靠近储罐安装,以便外应变破坏附件管道端时,保持附件储罐端的阀门和管道完好。检测设备的类型、数量和位置应符合第9章的要求。

2.2.3.7 从拦蓄液体的最近边缘到建筑红线或到有关法规界定的航道的最近边缘的距离,决不应小于50 ft (15 m)。 2.2.4 储罐间距

2.2.4.1 LNG储罐和易燃致冷剂储罐和暴露建筑物,其最小净距离和布置应符合表2.2.4.1。

例外:经主管部门批准,这些设备允许布置在离建筑物或混凝土墙或石墙更近的地方,但离建筑物的门窗、洞至少10 ft (3 m)。

表 2.2.4.1 拦蓄区到建筑物和建筑红线的间距

从拦蓄区或储罐排水系统边缘

储罐水容量 gal <125 125~500 501~2000 2001~15000

m3 <0.5 0.5~1.9 1.9~7.6 7.6~56.8

到建筑物和建筑红线最小距离

ft 0 10 15 25

m 0 3 4.6 7.6

ft 0 3 5 5

m 0 1 1.5 1.5

储罐之间最小距离

11

15001~30000 30001~70000 >70000

56.8~114 114~265 >265

50 75

15 23

5

1.5

0.7 倍罐径,但不少于

100ft (30m)

相邻罐径之和的1/4 [至少5ft (1.5m)]

2.2.4.2 连接多个储罐的隔断阀,其通道至少应留3ft (0.9m)的净宽。 2.2.4.3 容量大于125gal (0.5m3)的LNG储罐不应设在室内。 2.2.5 气化器间距 气化器分类见第5章。

2.2.5.1 除非中间传热介质为不燃流体,气化器和其一次热源距任何火源应至少50 ft (15 m)。在多组气化器情况下,邻近的气化器或一次热源不能视为火源。

在气化器布置方面,工艺加热器或其它明火设备,如果和气化器联锁不应视为火源,当气化器运行或当气化器管线系统冷却或正在冷却时它们不能运行。

2.2.5.2 整体式加热气化器到建筑红线的距离不应小于100 ft (30 m),见2.2.5.4,与下列设施的距离不应小于50 ft (15 m)。

(1) 任何拦蓄的LNG、易燃致冷剂或易燃液体(见2.2.4)或这类流体在其它事故排放源与拦蓄

区之间的运输通道。

(2) LNG、易燃液体、易燃致冷剂或可燃气体储罐,这类流体的无明火工艺设备或用于转运这

类流体的装卸接头。

(3) 控制室、办公室、车间和其它有人的或重要工厂设施。

例外:按照2.2.5.4例外,与容量等于或小于70 000gal(265m3)的LNG储罐连在一起使用的气化器。

2.2.5.3 远距离加热气化器的加热器或热源,应满足2.2.5.2的规定。

例外:如果中间传热介质为不燃流体,到建筑红线的距离不应执行2.2.5.2(3)的规定。

2.2.5.4 远距离加热气化器,环境气化器和工艺气化器到建筑红线的距离,不应小于100 ft (30 m)。远距离加热气化器和环境气化器可设置在拦蓄区内。

例外:与容量等于或小于70 000gal(265m3)的LNG储罐连在一起使用的气化器,到建筑红线的距离应按表2.2.4.1的规定,将该气化器视为储罐,容量等于与其相连的最大储罐的容量。

2.2.5.5 气化器之间的净间距,不应小于5 ft (1.5m)。 2.2.6 工艺设备间距

2.2.6.1 LNG、致冷剂、易燃液体或可燃气体的工艺设备与火源、建筑红线、控制室、办公室、车间和其它有人的设施的距离,不应小于50 ft (15 m)。

例外:允许将控制室设置在有可燃气体压缩机的建筑物中,建筑物结构符合2.3.1 的要求。

2.2.6.2 明火设备和其它火源到任一拦蓄区或储罐排水系统的距离,不应小于50 ft (15 m)。 2.2.7 装卸设施间距

2.2.7.1 LNG管线转运的码头或停泊处,应使进行装卸的船舶与跨越航道的桥之间的距离,不应小于100 ft (30 m)。装卸汇管与桥之间的距离,不应小于200 ft (61 m)。

2.2.7.2 LNG和易燃致冷剂的装卸接头到不受控制的火源、工艺区、储罐、控制室、办公室、车间和其它被占用的或重要工厂设施的距离,不应小于50 ft (15 m)。

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