第3章 罐区重大危险源辨识及罐区危险性分析
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=0.15×105 Pa，1000kgTNT爆炸产生的冲击波在距离爆心R0=19m处的冲击波超压为0.15×105 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
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化工安全设计 设计报告
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。
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第4章 罐区安全设施设计及自动化控制方案
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。
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4.1.3 消防及灭火系统
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
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第4章 罐区安全设施设计及自动化控制方案
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。[9] 4.3.2 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20%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。
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