2 平面布置

　　一個(gè)典型的LNG供氣站平面布置如圖1所示，圖中標(biāo)出了儲(chǔ)罐，運(yùn)輸船的泊位，主要設(shè)備和建筑物的位置。為了確定能保護(hù)邊界線以外的人身和財(cái)產(chǎn)安全的初步半面布置，必需進(jìn)行氣體擴(kuò)散和火焰輻射研究，這對(duì)位于居民區(qū)附近的供氣站成為重要。
　　發(fā)生LNG泄漏事故的十要危險(xiǎn)是火災(zāi)和熱輻別。如果在匯漏事故的早期階段沒(méi)有遇到明火，則沸騰的LNG產(chǎn)生的氣體與空氣混合時(shí)被帶到下風(fēng)側(cè)。這個(gè)氣閉一直存在爆炸的可能性，直至空氣將具稀釋到爆炸下限以下。
　　對(duì)供氣站邊界線以外的人身和財(cái)產(chǎn)的影響，NFPA59A已經(jīng)做了明確的安全要求。這些要求限制了在邊界線的輻射量，同時(shí)將可燃?xì)怏w散發(fā)到邊界線以外的可能性降到最低?，F(xiàn)在各種計(jì)算機(jī)程序能夠模擬LNG儲(chǔ)存設(shè)施周圍的火災(zāi)輻射和氣體擴(kuò)散危險(xiǎn)?？扇?xì)怏w研究機(jī)構(gòu)無(wú)償提供如：LNGFIRE和DEGAIS(氣體擴(kuò)散濃度)的程序，這兩個(gè)軟件都可從互聯(lián)網(wǎng)下載。
　　DEGADIS能預(yù)測(cè)在溢流事故中氣體擴(kuò)散的距離。而LNGFIRE能計(jì)算LNG儲(chǔ)存設(shè)施火災(zāi)輻射距離，采用的方法是建立在公共的可獲得數(shù)據(jù)和LNG火災(zāi)經(jīng)驗(yàn)介紹的基礎(chǔ)上。這兩個(gè)程序發(fā)表在NFPA59A(1996)上。
　　在LNG特性中，一個(gè)固有的安全因素是甲烷含量高。在空氣溫度為700F(21℃)時(shí)，它的臨界浮力溫度為-1660F(-110℃)。在這個(gè)溫度以上時(shí)，甲烷比空氣輕，將從泄漏處上升飄走。同其他成分(如LPG)相比，甲烷也有一個(gè)較寬的爆炸范圍(5-15%)。盡管下限較高，但由于它的自然浮力和快速的擴(kuò)散，積存可燃混合氣體的可能性很小。盡管如此，氣體擴(kuò)散研究是必需的，并且是擴(kuò)大區(qū)域規(guī)劃成果的一個(gè)關(guān)鍵部分。

3 控制方式

　　圖2是一個(gè)典型的LNG供氣站控制方案。根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目的特定要求、操作靈活性和客戶的需要，每一個(gè)供氣站都是不盡相同，不同的設(shè)備和控制流程都有相當(dāng)大的差異。因此，這個(gè)例子僅代表諸多可能出現(xiàn)的流程之一，目的是用來(lái)舉例說(shuō)明而已，圖中所示的僅是主要的控制回路和儀表。盡管這個(gè)控制流程是比較簡(jiǎn)單的，但是為了安全操作，針對(duì)以下日常有潛在危險(xiǎn)的工序卸車和氣化，進(jìn)行了詳盡設(shè)計(jì)。
3.1 LNG卸車
　　在日常操作中，各種不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)有發(fā)生，這就是潛在的危險(xiǎn)。如果卸車管線中存在這種情況，將會(huì)導(dǎo)致兩種結(jié)果：急冷和水擊。
　　不僅對(duì)于初次啟動(dòng)，而且在每次卸車操作時(shí)，發(fā)生急冷都是危險(xiǎn)的，尤其是在沒(méi)有裝再回流管線的情況下(在此篇文章發(fā)表之前，在1998/99年冬季PTQ上發(fā)表的《降低LNG供氣站運(yùn)行成本》一文中對(duì)回流管線已作介紹，見(jiàn)圖3和圖4)。
　　這些管線在卸車期間保持卸車管線冷卻，從而避免了需要在每次卸車前冷卻卸車。
　　冷卻的一個(gè)結(jié)果是撓曲現(xiàn)象。它是由于在管道的頂部和底部形成溫度梯度，導(dǎo)致管道在支架間撓曲，由于應(yīng)力高，撓曲現(xiàn)象可以導(dǎo)致事故。在卸車前可以．通過(guò)正確的冷卻工藝來(lái)避免這個(gè)現(xiàn)象的發(fā)生。如圖2所示的供氣站設(shè)計(jì)，通過(guò)冷氣對(duì)輸送管線進(jìn)行預(yù)冷卻，可以將對(duì)管線的熱沖擊降到最小。氣體預(yù)冷卻管線工藝，包括用LNG填充管道和用閃蒸氣對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行第一次增壓。這包括將流體從儲(chǔ)罐后面通過(guò)頂部填充管線和輸送管線連接起來(lái)，然后通過(guò)冷卻旁通到氣體回流管線并通過(guò)集氣管到氣體壓縮機(jī)。
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　　另一個(gè)經(jīng)常發(fā)生的不穩(wěn)定的狀態(tài)是由于水擊造成的。水擊是由于流體的流速突然發(fā)生改變。改變流體的流速需要一個(gè)瞬時(shí)的流體壓力。由于快速關(guān)閉或開(kāi)啟閥門或停泵將導(dǎo)致這些變化可能發(fā)生。就設(shè)計(jì)而言，需要對(duì)這些事件進(jìn)行一個(gè)完整的沖擊分析。
　　各種計(jì)算機(jī)程序可以在配管設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算水擊的沖擊力。對(duì)于減小壓力波動(dòng)，使其保持在管道安裝允許的應(yīng)力范圍內(nèi)，閥門關(guān)閉次數(shù)是一個(gè)重要的變量。因此，閥門的操作對(duì)于管道安全設(shè)計(jì)和運(yùn)行產(chǎn)生重要的影響。
3.2 LNG氣化
　　由于氣化器操作自身潛在的危險(xiǎn)，在火焰加熱器里，易揮發(fā)的液體在高壓下進(jìn)行氣化，所以應(yīng)采取多種安全措施來(lái)防止這些潛在的危險(xiǎn)。
　　通過(guò)可燃?xì)怏w、火災(zāi)報(bào)警和ESD系統(tǒng)，也可通過(guò)燃?xì)夤芫€上的高溫開(kāi)關(guān)和所有外送泵失靈的信號(hào)來(lái)關(guān)閉所有運(yùn)行的氣化器。每一個(gè)氣化器也有獨(dú)立的關(guān)閉系統(tǒng)，由以下條件驅(qū)動(dòng)：
　　-送風(fēng)故障失靈
　　-煙道溫度高
　　-出口溫度低或高
　　-出口壓力高
　　-燃?xì)鈮毫Φ?br /> 　　-煙道中的可燃?xì)怏w
　　具備以上任何條件，氣化器停車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將聯(lián)鎖，切斷氣化器的主燃?xì)夤芫€，并放空，關(guān)閉氣化器的LNG進(jìn)出口管線的切斷閥。如果所有的氣化器被停車，那么所有運(yùn)行的LNG外送泵也被停車，并關(guān)閉人口閥。