3 氣化器和管道系統(tǒng)
LNG氣化站使用的氣化器一般分為環(huán)境氣化器(空溫式氣化器)和加熱氣化器(水浴式氣化器、電加熱氣化器)。各氣化器的出口閥及出口閥上游的管件和閥門,設計溫度應按-168℃計算。氣化器的出口須設置測溫裝置,并設自動控制閥門,當氣化后進入燃氣輸配系統(tǒng)的氣體溫度高于或低于輸配系統(tǒng)的設計溫度時,自動控制閥門應能自動切斷天然氣的輸出。
氣化器或其出口管道上必須設置安全閥,安全閥的泄放能力應滿足以下要求:①環(huán)境氣化器的安全閥泄放能力必須滿足在1.1倍的設計壓力下,泄放量不小于氣化器設計額定流量的1.5倍。②加熱氣化器的安全閥泄放能力必須滿足在1.1倍的設計壓力下,泄放量不小于氣化器設計額定流量的1.1倍。
LNG氣化站內(nèi)使用溫度低于-20℃的管道應采用奧氏體不銹鋼無縫鋼管,工藝管道上的閥門應能適用于液化天然氣介質(zhì),液相管道采用加長閥桿的長柄閥門,連接宜采用焊接。工藝管道采用自然補償?shù)姆绞?,不宜采用補償器進行補償。LNG管道上的兩個相鄰的截斷閥之間,必須設置安全閥,防止形成完全封閉的管段。液化天然氣儲罐必須設置安全閥,選用奧氏體不銹鋼彈簧封閉全啟式安全閥;單罐容積為100m3及以上的儲罐應設置2個或2個以上安全閥。管道和儲罐的安全閥都應設置放散管并集中放散。液化天然氣集中放散設施的匯集總管應安裝加熱器,低溫天然氣經(jīng)過加熱器加熱后變成比空氣輕的氣體后方可放散。
4 安全檢測、控制裝置
LNG氣化站儲罐區(qū)、氣化區(qū)以及有可能發(fā)生液化天然氣泄漏的區(qū)域,一般應安裝低溫檢測報警裝置,爆炸危險場所應設置燃氣濃度檢測報警裝置。LNG儲罐都應設置檢測液位的報警裝置,可以設置儲罐低液位報警、超低液位報警、高液位報警、超高液位報警,以提醒工作人員及時處理。氣化站內(nèi)還應設置事故緊急切斷裝置,當事故發(fā)生時,應切斷或關(guān)閉液化天然氣來源,還應關(guān)閉正在運行、可能使事故擴大的設備。切斷系統(tǒng)應具有手動、自動或手動自動同時啟動的性能,手動啟動器應設置在事故時工作人員方便到達的地方,并與所保護設備的間距不小于15m。
5 消防系統(tǒng)
LNG氣化站的消防系統(tǒng)主要包括消防供水和高倍數(shù)泡沫系統(tǒng)。
LNG儲罐消防用水量應按照儲罐固定噴淋裝置和水槍用水量之和計算。總?cè)莘e超過50m3或單罐容積超過20m3的液化天然氣儲罐或儲罐區(qū)應設置固定噴淋裝置。LNG立式儲罐固定噴淋裝置應在罐體上部和罐頂均勻分布。生產(chǎn)區(qū)防護墻內(nèi)的排水系統(tǒng)應采取防止液化天然氣流入下水道或其他頂蓋密封的溝渠中的措施。需要說明的是,水既不能控制也不能熄滅LNG液池火災,水在LNG中只會加速LNG的氣化,進而加快其燃燒速度,對火災的控制只會產(chǎn)生相反的結(jié)果。因此,LNG氣化站的消防用水大量用于冷卻、保護受到火災輻射的儲罐和設備,以減少火災升級和降低設備的危險。這一點在制定和實施LNG氣化站事故應急救援預案時必須注意。
液化天然氣火災多是由于儲罐、管道或其他連接處破裂、損壞,使液化天然氣噴出或外溢而引起的,一般歸結(jié)為以下兩種因素:①液化天然氣在破口處噴出時產(chǎn)生靜電釀成火災,形成噴火現(xiàn)象;②液化天然氣泄漏后會迅速氣化變成蒸氣,與空氣混合形成爆炸性氣體,在受熱后溫度上升或接觸其他明火時發(fā)生爆炸。高倍數(shù)泡沫覆蓋了泄漏燃燒的液化天然氣,一方面其封閉效應使得大量的高倍數(shù)泡沫以密集狀態(tài)封閉了火災區(qū)域,防止新鮮空氣流入,使火焰熄滅。另一方面其蒸汽效應(指火焰的輻射熱使其附近的高倍數(shù)泡沫中的水蒸發(fā),變成水蒸氣,吸收大量的熱量)阻擋了火焰對泄漏液化天然氣的熱傳遞,從而降低了液化天然氣的氣化速度,達到有效控制火災的目的。倍數(shù)過低的泡沫含水量大,當其析液接觸泄漏的液化天然氣時,往往會加快液化天然氣的氣化速度;倍數(shù)過高的泡沫抵抗燃燒能力差,泡沫破裂速度快,不能起到有效的封閉作用。GB 50196—93《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》(2002年版)規(guī)定了泡沫混合液供給強度為7.2L/(min?m2),發(fā)泡倍數(shù)為300~500倍。
6 結(jié)語
在美國、日本等發(fā)達國家,LNG氣化站的建設、生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)非常成熟,但在我國還處于起步階段。我們應努力全面學習先進的建設管理經(jīng)驗,周密考慮,從設計、施工階段嚴格執(zhí)行規(guī)范和技術(shù)要求,為LNG氣化站的長久安全運行奠定堅實的基礎。