LNG工廠危險因素分析及工藝安全設施設計淺述

2022-10-15 03:48:02 字數 3884 閱讀 2147

摘要:迄今為止,在天然氣液化領域中成熟的液化工藝主要有以下三種:階式製冷迴圈工藝、混合製冷迴圈工藝和膨脹機製冷迴圈工藝。

,對於其他工藝型別的lng工廠也有借鑑意義。

關鍵詞:lng 危險有害因素工藝安全措施

一、危險有害因素

主要危險化學品的理化效能及危險類別

lng液化工廠的原料為天然氣;製冷劑為氮氣和氟立昂(非危化品);產品為液化天然氣(lng)。採用帶預冷的氮膨脹製冷的液化流程的lng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,見下表:

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**危險性較大.該工程各種物料種類較少,生產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,主要危險物質是天然氣,火災危險類別甲類,易燃易爆物質洩漏,遇明火或電火花(電氣裝置不防爆、電纜阻燃抗靜電效能差或維護不當致使防爆效能下降等)或雷電、高溫物體等易引起燃爆事故。

二、工藝安全措施

1.液化天然氣工廠

1.1長輸管線進入門站,在門站內設截斷閥,並安裝在事故狀況下易於接近且便於操作的位置。截斷閥設有自動切斷功能。進站場前天然氣管道上的截斷閥前設洩壓放空閥。

1.2天然氣的人工取樣管道不引入中心化驗室,引入在裝置區設定的分析室。

1.3石油天然氣管道僅穿過裝置區,不穿過與其無關的建築物

1.4明火裝置靠近裝置邊緣集中布置,並位於散發可燃氣體的容器、機幫浦和其他裝置的年最小頻率風向的下風側。

1.5進出裝置的可燃氣體、可燃液體的管道,在裝置邊界處設截斷閥。

1.6lng罐區布置在站場常年最小頻率風向的上風側,並避開不良通風或窩風地段。lng儲罐周圍宜設定高度1m 的不燃燒體防護牆。

1.7天然氣壓縮機房的安全防護措施:

1.7.1天然氣壓縮機廠房採取與可燃氣體報警儀聯鎖的強制通風措施。

1.7.2壓縮機選用具有多年壓縮機生產經驗的遠大壓縮機廠的成熟產品。

1.7.3壓縮機有機械運動的部分均設定保護罩。

1.7.4壓縮機設有安全閥、手動排空等排放設施。同時設就地排放(廠房上空)和至廠外放空總管的排放設施。

1.7.5壓縮機進口和出口線之間設跨線,壓力連鎖裝置和調節閥,保證壓縮機出口的壓力不會超壓。

1.7.6壓縮機進出口緩衝罐上均設定安全閥放空措施。

1.7.7壓縮機的安全閥等安全設施必須完好,每次大修必須有專人負責,重新鑑定一次安全閥,並做好記錄。

壓縮機不得超壓、超負荷執行,發現異常或超壓超載時,應及時查明原因,採取措施,保證安全執行。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,須在汽缸自行冷卻後,再注水重新開車。發現各種壓縮機有不正常響聲和發現漏汽時,應及時切換,待備用機正常後方可停機檢查。

1.8裝卸站內設回車場。裝卸車場採用現澆混凝土地面。在距裝卸鶴管 l0m 以外的裝卸管道上,設有便於操作的緊急切斷閥。汽車裝卸lng的棧臺、操作平台均採用非燃燒材料建造。

1.9對頂部操作壓力大於 0.07mpa 的壓力容器如天然氣進出口緩衝罐、空氣緩衝罐、氮氣緩衝罐等設定安全閥;壓縮天然氣管道、 lng儲罐以及相關管道、冷箱以及相關管道上均設安全閥。

1.10安全閥、**片的選擇和安裝,嚴格執行國家現行標準《固定式壓力容器安全技術監察規程》的規定。

1.11設定集中放置的天然氣放空管,承擔天然氣末站、天然氣壓縮機及bog壓縮機房、lng儲罐的集中放空任務,根據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 範圍內的平台或建築物頂 10.0m 以上。

1.12針對硫化氫的安全防護措施:

硫化氫是易燃易爆氣體,也是強烈的神經毒物,對粘膜有強烈刺激作用。本專案硫化氫少量存在於淨化裝置區。

1.12.1存在硫化氫的淨化裝置區,脫硫脫汞塔負責為脫出硫化氫等氣體的主要裝置,經過脫硫脫汞塔的天然氣進入吸附淨化塔,對有可能殘存的雜質再次脫除。

這些裝置不進行高空排放,在源頭上減少硫化氫對人員的傷害。長時間使用後對塔內的吸附物在能夠專業處理硫化氫等物質的工廠進行再生。

1.12.2在淨化區域操作時做好個人防護措施,高空作業時作業人員腰間纏好救護帶,以防硫化氫中毒時人員摔落。

1.12.3在淨化裝置的低窪地面以及管溝等低點,定期做硫化氫濃度檢測,濃度超標則需立即進行吹掃處理,並檢測裝置的密封情況。

1.13針對氟利昂預冷機組的防護措施

氟利昂是一種透明、無味、低毒、不易燃燒、**和化學性穩定的製冷劑。氟利昂作為製冷劑存在於氟利昂製冷機組中,若氟利昂機組洩漏,將造**員凍傷。

1.13.1製冷機房設定強制通風措施;防護用具、急救藥品,妥善放置在機房進口處的專用箱內,並定期檢查是否處於良好的使用狀態;

1.13.2定期檢修和維護,保持製冷機組的良好執行狀態,本專案氟利昂預冷機組的壓縮機部分為螺桿機。

螺桿式壓縮機採用高容量壓縮元件,其轉子外圓速度低而且達到最佳注油,實現了高效率、高可靠性。目前廠家的設計都能確保系統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。

  目前製冷機組的技術較為成熟,安全性較高,公司給操作人員制度詳細的操作規程,加強培訓,保證裝置的安全使用。

1.14lng工廠的常溫管道選用碳鋼材質,接觸lng的低溫管道選用不鏽鋼和合金鋁材質。選用優質裝置和閥門,降低執行雜訊。

本專案中的部分管道屬壓力管道,壓力管道的設計、製造、安裝和檢驗必須接受技術監督部門監檢。本工程設計的壓力管道必須選用持有特種裝置製造許可證(壓力管道元件)單位生產的壓力管道元件。管道的焊縫,按照《工業金屬管道施工及驗收規範》的標準,進行射線照射檢測。

儲罐的安全措施

lng儲罐由碳鋼外殼(母罐)、不鏽鋼內膽(子罐)和工藝管道組成,內外殼之間充填珠光沙隔離。內外殼嚴格按照國家有關規範設計、製造和焊接。經過幾十道工序製造、安裝,並經檢驗合格後,其夾層在滾動中充填珠光沙並抽真空製成。

lng儲罐為安全方面的重點設施,工藝安全措施如下:

2.1儲罐裝置的安全措施

2.1.1設壓力表檢測母罐內壓力,子罐和母罐之間設自動充氮氣防止負壓(與壓力表聯鎖)。

2.1.2儲罐碳鋼外殼表面經過防腐塗漆處理,不會滲水。

2.1.3子母罐之間充填保溫隔熱。

2.1.4儲罐本身的抗拉強度和抗壓強度經過計算,壁厚設計合理。可以應對一般的震動。

2.2針對lng儲罐壓力的安全措施

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。

2.2.1子罐超壓時,依次採取具體措施: ①通過調節閥將bog氣體放入放空總管; ②子罐上的安全閥開啟 , bog氣體進入放空總管排放大氣。

2.2.2母罐和子罐之間負壓時,採取具體措施:通過調節閥在子母罐之間補入氮氣。

2.3針對lng儲罐的其它安全措施

2.3.1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、操作平台的日常維護工作(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常滑動,對承受應力較大的管架要定期檢查。

2.3.2日常檢查常開閥門如安全閥的根部閥開啟靈敏度、調節閥、緊急切斷閥、單向閥和常閉閥門如排空閥、排液閥的執行狀態。

2.3.3保持工藝管道的暢通,防止憋液、憋氣。注意儲罐滿罐的溢位和bog排出量的變化。

2.3.4注意管道支架因地基下陷而對管道產生下拉力,使管道發生彎曲現象。日常巡檢過程中應給予注意。

2.3.5對工藝管道腐蝕現象應給予注意,在日常維護中注意防腐和補漆。

2.3.6定期對安全附件、安全閥和儀表的效驗並做好記錄。

對lng氣化站內的裝置、閥門、管件、墊片及儀器儀表的檢查維護保養相關事宜認真檢視產品說明書、向**商和產品維護單位諮詢。按要求做好維修方案和現場記錄工作。

2.3.7 lng場站應備有低溫深冷的防護勞保用品。

2.3.8加強對lng氣化站防雷、防靜電設施的定期抽查和維護保養工作;重點對消防水池、消防幫浦、消防水炮、儲罐噴淋等設施及乾粉滅火器的檢查。

可燃氣體報警裝置需定期保修,確保其完好有效。

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