lng工廠危險因素分析及工藝安全設(shè)施設(shè)計淺述

1、<p>　　LNG工廠危險因素分析及工藝安全設(shè)施設(shè)計淺述</p><p>　　摘　要：迄今為止，在天然氣液化領(lǐng)域中成熟的液化工藝主要有以下三種：階式制冷循環(huán)工藝、混合制冷循環(huán)工藝和膨脹機制冷循環(huán)工藝。 </p><p>　　本論文主要論述采用帶預(yù)冷的氮膨脹制冷的液化流程的LNG工廠的危險因素以及工藝設(shè)計相關(guān)方面的安全設(shè)施設(shè)計，對于其他工藝類型的LNG工廠也有借鑒意義。 </

2、p><p>　　關(guān)鍵詞：LNG　危險有害因素　工藝安全措施 </p><p><b>　　一、危險有害因素 </b></p><p>　　主要危險化學(xué)品的理化性能及危險類別 </p><p>　　LNG液化工廠的原料為天然氣；制冷劑為氮氣和氟立昂（非?；罚?；產(chǎn)品為液化天然氣（LNG）。采用帶預(yù)冷的氮膨脹制冷的液化流程的LN

3、G工廠所涉及到的危化品主要包括天然氣、氮氣、液氮、硫化氫（微量）、二氧化碳、壓縮空氣等，它們的危險、危害特性指標(biāo)，見下表： </p><p>　　由上表可知，該工程物料毒性較小，從物料的燃爆特性和毒性方面分析，該工程火災(zāi)爆炸危險性較大.該工程各種物料種類較少，生產(chǎn)工藝過程相對較簡單，是單純的物理過程，存在一定壓力和溫度條件，無化學(xué)變化。一般LNG工廠分為兩個組成部分：輸氣管道和LNG工廠，主要危險物質(zhì)是天然氣，火

4、災(zāi)危險類別甲類，易燃易爆物質(zhì)泄漏，遇明火或電火花（電氣設(shè)備不防爆、電纜阻燃抗靜電性能差或維護不當(dāng)致使防爆性能下降等）或雷電、高溫物體等易引起燃爆事故。 </p><p><b>　　二、工藝安全措施 </b></p><p>　　1.液化天然氣工廠 </p><p>　　1.1長輸管線進入門站，在門站內(nèi)設(shè)截斷閥，并安裝在事故狀況下易于接近且便于

5、操作的位置。截斷閥設(shè)有自動切斷功能。進站場前天然氣管道上的截斷閥前設(shè)泄壓放空閥。 </p><p>　　1.2天然氣的人工采樣管道不引入中心化驗室，引入在裝置區(qū)設(shè)置的分析室。 </p><p>　　1.3石油天然氣管道僅穿過裝置區(qū)，不穿過與其無關(guān)的建筑物 </p><p>　　1.4明火設(shè)備靠近裝置邊緣集中布置，并位于散發(fā)可燃氣體的容器、機泵和其他設(shè)備的年最小頻率風(fēng)

6、向的下風(fēng)側(cè)。 </p><p>　　1.5進出裝置的可燃氣體、可燃液體的管道，在裝置邊界處設(shè)截斷閥。 </p><p>　　1.6LNG罐區(qū)布置在站場常年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，并避開不良通風(fēng)或窩風(fēng)地段。LNG儲罐周圍宜設(shè)置高度1m 的不燃燒體防護墻。 </p><p>　　1.7天然氣壓縮機房的安全防護措施： </p><p>　　1.7.1

7、天然氣壓縮機廠房采取與可燃氣體報警儀聯(lián)鎖的強制通風(fēng)措施。 </p><p>　　1.7.2壓縮機選用具有多年壓縮機生產(chǎn)經(jīng)驗的遠大壓縮機廠的成熟產(chǎn)品。 </p><p>　　1.7.3壓縮機有機械運動的部分均設(shè)置保護罩。 </p><p>　　1.7.4壓縮機設(shè)有安全閥、手動排空等排放設(shè)施。同時設(shè)就地排放（廠房上空）和至廠外放空總管的排放設(shè)施。 </p>

8、<p>　　1.7.5壓縮機進口和出口線之間設(shè)跨線，壓力連鎖裝置和調(diào)節(jié)閥，保證壓縮機出口的壓力不會超壓。 </p><p>　　1.7.6壓縮機進出口緩沖罐上均設(shè)置安全閥放空措施。 </p><p>　　1.7.7壓縮機的安全閥等安全設(shè)施必須完好，每次大修必須有專人負責(zé)，重新鑒定一次安全閥，并做好記錄。壓縮機不得超壓、超負荷運行，發(fā)現(xiàn)異?；虺瑝撼d時，應(yīng)及時查明原因，采取措施，

9、保證安全運行。壓縮機冷卻水突然中斷時，如開的時間較長，不得馬上向軸套注入新鮮水，須在汽缸自行冷卻后，再注水重新開車。發(fā)現(xiàn)各種壓縮機有不正常響聲和發(fā)現(xiàn)漏汽時，應(yīng)及時切換，待備用機正常后方可停機檢查。 </p><p>　　1.8裝卸站內(nèi)設(shè)回車場。裝卸車場采用現(xiàn)澆混凝土地面。在距裝卸鶴管 l0m 以外的裝卸管道上，設(shè)有便于操作的緊急切斷閥。汽車裝卸LNG的棧臺、操作平臺均采用非燃燒材料建造。 </p>

10、<p>　　1.9對頂部操作壓力大于 0.07MPa 的壓力容器如天然氣進出口緩沖罐、空氣緩沖罐、氮氣緩沖罐等設(shè)置安全閥；壓縮天然氣管道、 LNG儲罐以及相關(guān)管道、冷箱以及相關(guān)管道上均設(shè)安全閥。 </p><p>　　1.10安全閥、爆炸片的選擇和安裝，嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。 </p><p>　　1.11設(shè)置集中放置的天然氣放空管，承擔(dān)天

11、然氣末站、天然氣壓縮機及BOG壓縮機房、LNG儲罐的集中放空任務(wù)，根據(jù)計算放空管管徑需滿足放空最大需求量末站及LNG儲罐的排放量，出口高出20m 范圍內(nèi)的平臺或建筑物頂 10.0m 以上。 </p><p>　　1.12針對硫化氫的安全防護措施： </p><p>　　硫化氫是易燃易爆氣體，也是強烈的神經(jīng)毒物，對粘膜有強烈刺激作用。本項目硫化氫少量存在于凈化裝置區(qū)。 </p>

12、<p>　　1.12.1存在硫化氫的凈化裝置區(qū)，脫硫脫汞塔負責(zé)為脫出硫化氫等氣體的主要裝置，經(jīng)過脫硫脫汞塔的天然氣進入吸附凈化塔，對有可能殘存的雜質(zhì)再次脫除。這些設(shè)備不進行高空排放，在源頭上減少硫化氫對人員的傷害。長時間使用后對塔內(nèi)的吸附物在能夠?qū)I(yè)處理硫化氫等物質(zhì)的工廠進行再生。 </p><p>　　1.12.2在凈化區(qū)域操作時做好個人防護措施，高空作業(yè)時作業(yè)人員腰間纏好救護帶，以防硫化氫中毒時人

13、員摔落。 </p><p>　　1.12.3在凈化裝置的低洼地面以及管溝等低點，定期做硫化氫濃度檢測，濃度超標(biāo)則需立即進行吹掃處理，并檢測設(shè)備的密封情況。 </p><p>　　1.13針對氟利昂預(yù)冷機組的防護措施 </p><p>　　氟利昂是一種透明、無味、低毒、不易燃燒、爆炸和化學(xué)性穩(wěn)定的制冷劑。氟利昂作為制冷劑存在于氟利昂制冷機組中，若氟利昂機組泄漏，將造成

14、人員凍傷。 </p><p>　　1.13.1制冷機房設(shè)置強制通風(fēng)措施;防護用具、急救藥品，妥善放置在機房進口處的專用箱內(nèi)，并定期檢查是否處于良好的使用狀態(tài); </p><p>　　1.13.2定期檢修和維護，保持制冷機組的良好運行狀態(tài)，本項目氟利昂預(yù)冷機組的壓縮機部分為螺桿機。螺桿式壓縮機采用高容量壓縮組件，其轉(zhuǎn)子外圓速度低而且達到最佳注油，實現(xiàn)了高效率、高可靠性。目前廠家的設(shè)計都能確保

15、系統(tǒng)溫度及壓縮空氣溫度極低。保證所有部件均達到最佳冷卻效果及最高使用壽命。 　　目前制冷機組的技術(shù)較為成熟，安全性較高，公司給操作人員制度詳細的操作規(guī)程，加強培訓(xùn)，保證設(shè)備的安全使用。 </p><p>　　1.14LNG工廠的常溫管道選用碳鋼材質(zhì)，接觸LNG的低溫管道選用不銹鋼和合金鋁材質(zhì)。選用優(yōu)質(zhì)設(shè)備和閥門，降低運行噪聲。本項目中的部分管道屬壓力管道,壓力管道的設(shè)計、制造、安裝和檢驗必須接受技術(shù)監(jiān)督部門監(jiān)檢

16、。本工程設(shè)計的壓力管道必須選用持有特種設(shè)備制造許可證(壓力管道元件)單位生產(chǎn)的壓力管道元件。管道的焊縫，按照《工業(yè)金屬管道施工及驗收規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)，進行射線照射檢測。 </p><p>　　2.LNG儲罐的安全措施 </p><p>　　LNG儲罐由碳鋼外殼（母罐）、不銹鋼內(nèi)膽（子罐）和工藝管道組成，內(nèi)外殼之間充填珠光沙隔離。內(nèi)外殼嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范設(shè)計、制造和焊接。經(jīng)過幾十道工序制造、安

17、裝，并經(jīng)檢驗合格后，其夾層在滾動中充填珠光沙并抽真空制成。 </p><p>　　LNG儲罐為安全方面的重點設(shè)施，工藝安全措施如下： </p><p>　　2.1儲罐設(shè)備的安全措施 </p><p>　　2.1.1設(shè)壓力表檢測母罐內(nèi)壓力，子罐和母罐之間設(shè)自動充氮氣防止負壓（與壓力表聯(lián)鎖）。 </p><p>　　2.1.2儲罐碳鋼外殼表面經(jīng)過

18、防腐涂漆處理，不會滲水。 </p><p>　　2.1.3子母罐之間充填保溫隔熱。 </p><p>　　2.1.4儲罐本身的抗拉強度和抗壓強度經(jīng)過計算，壁厚設(shè)計合理?？梢詰?yīng)對一般的震動。 </p><p>　　2.2針對LNG儲罐壓力的安全措施 </p><p>　　在影響LNG儲罐安全的因素中，儲罐壓力是其中最為重要的因素。 </p

19、><p>　　2.2.1子罐超壓時,依次采取具體措施: ①通過調(diào)節(jié)閥將BOG氣體放入放空總管; ②子罐上的安全閥打開 , BOG氣體進入放空總管排放大氣。 </p><p>　　2.2.2母罐和子罐之間負壓時,采取具體措施:通過調(diào)節(jié)閥在子母罐之間補入氮氣。 </p><p>　　2.3針對LNG儲罐的其它安全措施 </p><p>　　2.3.1

20、注意對工藝管線保冷層的保護和工藝管線的各類閥門等的檢查，儀器儀表接線盒、接線柱的檢查，管道支架、操作平臺的日常維護工作(渦輪流量計的定期加油，管道絕緣法蘭靜電絕緣的檢測)，注意檢查工藝管道活動支架的正?；瑒?，對承受應(yīng)力較大的管架要定期檢查。 </p><p>　　2.3.2日常檢查常開閥門如安全閥的根部閥開啟靈敏度、調(diào)節(jié)閥、緊急切斷閥、單向閥和常閉閥門如排空閥、排液閥的運行狀態(tài)。 </p><

21、p>　　2.3.3保持工藝管道的暢通，防止憋液、憋氣。注意儲罐滿罐的溢出和BOG排出量的變化。 </p><p>　　2.3.4注意管道支架因地基下陷而對管道產(chǎn)生下拉力，使管道發(fā)生彎曲現(xiàn)象。日常巡檢過程中應(yīng)給予注意。 </p><p>　　2.3.5對工藝管道腐蝕現(xiàn)象應(yīng)給予注意，在日常維護中注意防腐和補漆。 </p><p>　　2.3.6定期對安全附件、安全

22、閥和儀表的效驗并做好記錄。對LNG氣化站內(nèi)的設(shè)備、閥門、管件、墊片及儀器儀表的檢查維護保養(yǎng)相關(guān)事宜認真查看產(chǎn)品說明書、向供應(yīng)商和產(chǎn)品維護單位咨詢。按要求做好維修方案和現(xiàn)場記錄工作。 </p><p>　　2.3.7 LNG場站應(yīng)備有低溫深冷的防護勞保用品。 </p><p>　　2.3.8加強對LNG氣化站防雷、防靜電設(shè)施的定期抽查和維護保養(yǎng)工作；重點對消防水池、消防泵、消防水炮、儲罐噴淋