招标项目设计的特点及关键性技术问题的对策措施(场站)

2018-12-09 23:17

2、对招标项目设计的特点及关键性技术问题的对策措施(场站)

本工程产站设计中关键性技术问题为LNG低温液体的储存气化工艺设计,以及相应的消防设施的设计。

1.对LNG低温液体危险性辨识

液化天然气(LNG)属于液化烃,火灾危险性分类为甲A类液体。LNG一旦从贮槽或管道中泄漏,一小部分立即急剧气化成蒸汽,剩下的泄漏到地面,立即沸腾,同周围空气混合形成冷蒸汽雾,在空气中冷凝形成白烟,再稀释受热后成云。气化量取决于从土壤、水、大气传导给LNG的热量的变化。LNG刚刚泄漏时,气化率很高,为2.5m3/min(以液体减少量表示),土壤紧接着很快冻结,几分钟之内,气化率大幅度降低。在LNG泄漏2~30分钟内,气化率与时间的平方近似成反比,土壤冻结后,气化需要的热量从大气和太阳辐射中得到,气化率趋近于一个常数。

由于LNG为深冷液体,因此它泄漏形成的烟同一般典型气化有差别。LNG泄漏冷气体在初期比周围空气浓度大,形成层或层流,当泄漏到地面上时,很像是一种液体。但LNG与LPG比较,LNG比LPG较为安全。因为LNG的燃点为650℃,LPG的燃点为466℃,因而LNG比LPG更难点燃,LNG的爆炸极限为5~15%,且气化后密度比空气低得多,因而稍有泄漏即挥发扩散,而LPG的爆炸极限为1~15%,且气化后密度大于空气,泄漏后不易挥发。同时实验表明,LNG泄漏后形成的蒸汽并不容易被点燃。通过比较能看出,同样条件下,液化天然气比液化石油气较为安全。

2.对天然气气体的危险性辨识

常温下天然气比空气轻,在空气中可迅速扩散。低温天然气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。

天然气遇明火、高热易引起燃烧爆炸,与氟、氯等能发生剧烈的化学反应。天然气为易燃物质,甲类火灾危险品,具有燃爆性,其主要成分为甲烷。

引燃温度组别:

T3

引燃温度: 482~632℃

爆炸极限浓度(体积):4.9~15.0%

天然气火灾危险性分类为甲类气体,主要灭火方法为切断气源。天然气火灾的

特点如下:

1、爆炸危险性大:由于天然气中主要成分为甲烷,天然气与空气的混合物浓度达到爆炸极限范围内时,遇到明火或高温即可发生爆炸,一旦爆炸就会酿成较大事故。

2、火焰温度高,辐射热强。

3、易形成大面积火灾:LNG贮槽区发生火灾时,随着LNG贮槽破裂、泄漏,LNG流淌到地面,迅速气化,气体向外扩散,其扩散面积越大,形成火灾的面积也就越大。

4、具有复燃、复爆炸性:LNG火灾灭火后,在未切断可燃气体的气源或易燃可燃液体液源的情况下,遇到火源或高温将发生复燃、复爆。故LNG一旦燃烧,只有在完全切断气源或有非常可行、可靠的安全措施的情况下,方可灭火,否则,将引起复燃、复爆,造成更大的损失,若不能切断气源,只能在安全保护下让其自行燃烧掉。

3.设计中针对采取的相关措施 (1)超低温液体的管道设计

本工程输送LNG的管道及所有设计温度在-40度以下的管道均采用奥氏体不锈钢无缝钢管,对于低温管道设计采用膨胀弯进行管道应力的补偿,在设计中对管道应力进行计算,确定膨胀弯的位置及管系中各类支架的设置位置。

对低温管道采用保冷层包覆,防止操作中出现结冰冻住操作阀杆及操作人员的冷灼伤,低温管道与支架间采用专用隔热管托隔离。

低温管道两个截断阀中间设置安全阀,以保证低温管道封闭管道内低温液体不超于管道设计压力。

(2)控制系统的安全连锁设计

本工程中设计有火灾报警及可燃气体报警探测系统,系统通过PLC控制主机与站内的储罐及管道紧急切断阀进行连锁,保证在火灾及燃气泄漏发生时能及时控制事态发展,保证站内的安全。

工艺操作中亦对气化器出口温度进行连锁,保证在空温式气化器的连续使用时

间过长导致气体出口温度过低的情况能及时切换使用,保证管道的安全使用。站内设置ESD紧急停车按钮,保证在站内发生紧急情况时能够迅速地切断站内生产设施的运转,控制事态发展。

(3)总图设计对安全间距的控制

总图设计中严格按照《城镇燃气设计规范》及《建筑设计防火规范》的相关规定确定各设施与站外及站内建构物之间的安全间距。在布置中尤其注意到拟建站址附近有一区域变电站的实际情况。

(4)消防设计

严格按照站内设施的计算消防水量进行消防设施的设计,保证在紧急状态下消防设施能够迅速投入使用,对消防车道、消防水池、消防泵房、消防水管网的设计严格按照规范的要求进行。


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