LNG供气站安全设计

　　评论：　更新日期：2012年10月09日

　　1944年美国俄亥俄州克利夫兰市的一个调峰站的LNG储罐发生事故，时至今日，LNG安全标准经过了一个相当漫长的历程。当时，那个LNG储罐仅仅运行了几个月就突然破裂，溢出120万加仑(相当于4542m3)的液化天然气。由于防护堤不能满足要求而被淹没，尔后液化天然气流进街道和下水道。液化天然气在下水道气化引起爆炸，将古力盖抛向空中，下水管线炸裂。部分低温天然气渗透到附近住宅地下室，又被热水器上的点火器引爆，将房子炸坏。很多人被围困在家中，有些人试图冲出去，但没能逃离燃烧的街道和高温困境。10个小时后，火灾才得到控制。此次爆炸波及14个街区，财产损失巨大，其中有200辆轿车完全毁坏和136人丧生。
　　事故调查小组没有查明储罐失事原因，追溯事故发生的一年前，在该罐交付使用期间，靠近罐底产生了一道裂缝。人们没有去调查裂缝的成因，只是对该罐进行了简单的修补后即投入运行。现在人们认识到，导致该罐失事的原因是内罐上某处出现了裂缝，溢出的液体充满了内壳和外壁之间的空间，而且气化后导致压力过大。
　　过去对密闭的空间的设计与现在不同，没有采取泄压措施。另外，过去用来制作内罐的材料是3.5%镍钢，它不适宜低温工作，现在通常改用9%镍钢。
　　这起事故对液化天然气工业是一个极大的挫折，20年之后，该工业才得以恢复。在燃气工业中断的这些年头，各种研究机构和设备供应商作进一步调查，并开发丁天然气应用技术、设备和材料，在这些领域所取得的重大进步，实际上部分应归功于使低温工业受益非浅的美国空间计划。这些研究成果现在已经被世界上几个正在运行的LNG设施所证实，并创造了一个史无前例的长达30年的安全纪录。
　　影响设备和供气站设计的安全因素有：
　　-安全标准
　　-平面布置
　　-控制方式
　　-储罐
　　-消防
　　-停车

1 安全标准

　　由于那个LNG储罐的失事，天然气液化和储存在第一次商业冒险中宣告失败，为满足调峰站的需要，燃气工业转向LPG。人们对克利夫兰市灾难仍然记忆犹新，燃气工业迅速制定了LPG设施标准。1948年出版了《NFPA 59公用液化石油气站》，1957年出版了《APl 2510海上和管道终端，天然气凝缩油厂，提炼厂和罐区建造液化石油气装置的设计和施工》。
　　当时，尽管技术已有进步，人们进行了多年的认真研究，但是，LNG设施设计标准的安全和技术性尚需进一步提高。
　　六十年代初期，人们对LNG重新产生兴趣。由美国消防协会(NFPA)建议并起草了LNG设施设计新标准。在这首个综合性标准里，制定出了液化天然气的设计、选址、施工和设备运行以及液化天然气的储存、气化、输送和处理的要求。这些要求均包含在《液化天然气(LNG)生产、储存和处理标准，NFPA59A》中。
　　《NFPA59A》的编制工作自1960年开始着手进行，并在1967年被美国燃气协会(NFPA)正式采纳。一年后美国石油协会(APl)采纳了《APl2510A石油终端、天然气加工厂、提炼厂和其它工厂的LNG装置的设计和施工》。
　　同年美国石油协会又采纳了《附录QAPl620大型焊接液化天然气低压储罐设计和施工的推荐标准》，其中论述的低温应用的设计和选材。
　　六十年代后期，由于LNG工业进入一个新的增长期，NFPA标准的适用范围需要扩展。人们丌始着手进行《APl2510A》的合并吸收工作，以便重新编气《NFPA》，1971年的版本是扩展范围后的第一版。随后又进行了多次修订。
　　详细评论LNG安全标准和规范不是本文的目的，不过这里仍要提到在NFPA59A十，影响LNG供气站安全设计的一些关键因素：
　　-站场防止LNG溢出和泄漏的措施
　　-海上运输和接收的要求
　　-拦截区的要求
　　-储罐防护堤的要求
　　-储罐、气化器和工艺设备的间距
　　-材质，混凝土种类
　　-隔热
　　-安全泄压，储罐赳压保护
　　-气化器，泵和压缩机设备
　　-消防，叫燃气体检测和火灾探测器
　　-ESD(紧急停工)系统
　　LNG供气站的安全原则是预防、检测和控制。