的。该标准规定:天然气设备包括所有的管道、截止阀及安全阀,还有组成供气、加气、缓冲及售气网络的设备的设计压力比最大的工作压力高10%,并且在任何情况下不低于安全阀的起始工作压力。
8.3.7 一次泄放量大于500m3(基准状态)的高压气体(如储气瓶组事故时紧急排放的气体、火灾或紧急检修设备时排放系统气体),很难予以回收,只能通过放散管迅速排放。压缩机停机卸载的天然气量[一般大于2m3(基准状态)]排放到回收罐,防止扩散。仪表或加气作业时泄放的气量减少,就地排入大气简便易行,且无危险之忧。
8.3.8 本条第3款规定“放散管应垂直向上”,是为了避免天然气高速放散时,对放散管造成较大冲击。
8.3.10 压力容器与压力表连接短管设泄压孔(一般为ф1.4mm),是保证拆卸压力表时排放管内余压,确保操作安全。
8.3.11 设安全防护栏主要为了防止进站加气汽车控制失误撞上天然气设备造成事故。
8.4 CNG管道及其组成件
8.4.4 加气站室内管沟敷设,沟内填充干沙是为了防止泄漏的天然气聚集形成爆炸危险空间。
125
9 LNG和L-CNG加气工艺及设施 9.1 LNG储罐、泵和气化器
9.1.1 本条规定了LNG储罐的设计要求。
1 本款规定了LNG储罐设计应执行的有关标准规范,这些标准是保证LNG储罐设计质量的必要条件。
2 要求Pd≥Pw+0.18MPa,是根据行业标准《石油化工钢制压力容器》SH/T3074-2007制定的;要求储罐的设计压力不应小于1.2倍最大工作压力,略高于现行国家标准《钢制压力容器》GB150的要求。LNG储罐的工作温度约为-196℃,故本款要求设计温度不应高于-196℃。由于LNG加气可能设在市区内,本款的规定提高了储罐的安全度(包括外壳),是必要的。
3 本款的规定是参照《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》GB/T 20368-2006制定的。
9.1.2 埋地LNG储罐、地下或半地下LNG储罐抵御外部火灾的性能好,自身发生事故影响范围小。在城市中心区内,建筑物和人员较为密集,故规定应采用埋地LNG储罐、地下或半地下LNG储罐。
9.1.3 本条规定了地上LNG储罐等设备的布置要求。
2 本款规定的目的是使泄漏的LNG在堤区内缓慢气化,且以上升扩散为主,减小气雾沿地面扩散。防护堤与LNG储罐在堤区内距离的确定,一是操作与维修的需要,二是储罐及其管路发生泄漏事故,尽量将泄漏的LNG控制在堤区内。
规定“防护堤的雨水排放口应有封堵措施”,是为了在LNG储罐发生泄漏事故时能及时封堵雨水排放口,避免LNG流淌至防护堤外。
3 增压气化器、LNG潜液泵等装置,从工艺操作方面来说需靠近储罐布置。CNG高压瓶组或储气井发生事故的爆破力较大,不宜布置在防护堤内。 9.1.4 本条规定了地下或半地下LNG储罐的设置要求。
1 采用卧式储罐可减小罐池深度,降低建造难度。 4 本款的规定,是为了防止人员以外跌落罐池而受伤。 6 罐池内在雨季有可能积水,故需对储罐采取抗浮措施。 9.1.6 本条规定了LNG储罐阀门的设置要求,说明如下:
126
1 设置安全阀是现行国家标准《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0004的有关规定。为保证安全阀的安全可靠性和满足检验需要,LNG储罐设置2台或2台以上全启封闭式安全阀是必要的。
2 规定“安全阀与储罐之间应设切断阀”,是为了满足安全阀检验需要。 3 规定“与LNG储罐连接的LNG管道应设置可远程操作的紧急切断阀”,是为了能在事故状态下,做到迅速和安全地关闭与LNG储罐连接的LNG管道阀门,防止泄漏事故的扩大。
4 本款规定,是为了在LNG储罐超压情况下,能远程迅速打开放散控制阀,这样即可保证储罐安全,也能确保操作人员安全。
5 阀门与储罐或管道的采用焊接连接相对法兰或螺纹连接严密性好的多,LNG储罐液相管道首道阀门是最重要的阀门,故本款从严要求,规避了在该处接口可能发生的重大泄漏事故,这是LNG加气站重要的一项安全措施。 9.1.7 对本条LNG储罐的仪表设置要求说明如下:
1 液位是LNG储罐重要的安全参数,实时监测液位和高液位报警是必不可少的。要求“高液位报警器应与进液管道紧急切断阀连锁”,可确保LNG储罐不满溢。
2 压力也是LNG储罐重要的安全参数,对压力实时监测是必要。
3 检测内罐与外罐之间环形空间的绝对压力,是观察LNG储罐完好性的简便易行的有效手段。
4 本款要求“液位计、压力表应能就地指示,并应将检测信号传送至控制室集中显示”,有利于实时监测这些LNG储罐重要的安全参数。 9.1.8 本条是对LNG潜液泵池的管路系统和附属设备的规定。
1 对LNG储罐的底与泵罐顶间的高差要求,是为了保证潜液泵的正常运行。 2 潜液泵启动时,泵罐压力骤降会引发LNG气化,将气化气引至LNG储罐气相空间形成连通,有利于确保泵罐的进液。当利用潜液泵卸车时,与槽车的气相管相接形成连通,也有利于卸车顺利进行。
3 潜液泵罐的温度和压力是防止潜液泵气蚀的重要参数,也是启动潜液泵的重要依据,故要求设置温度和压力检测装置。
4 在泵的出口管道上设置安全阀和紧急切断阀,是安全运行管理需要。 9.1.9 本条规定了柱塞泵的设置要求。
1 目前一些L-CNG加气站柱塞泵的运行不稳定,多数是由于储罐与泵的安装
127
高差不足、管路较长、管径较小等设计缺陷造成的。
2 柱塞泵的运行震动较大,在泵的进、出口管道上设柔性、防震装置可以减缓震动。
3 为防止CNG储气瓶(井)内天然气倒流,需在泵的出口管道上设置止回阀;要求设全启封闭式安全阀,是为了防止管道超压。
4 在泵的出口管道上设置温度和压力检测装置,便于对泵的运行进行监控。 5 目前一些L-CNG加气站所购置的柱塞泵运行噪音太大,严重干扰了周边环境。其因:一是泵的结构型式本身特性造成;二是一些管道连接不当。在泵型未改变前,L-CNG加气站建在居民区、旅业、公寓及办公楼等需求安静条件的地区时,柱塞泵需采取有效的防噪音措施。
9.1.10 要求“高压气化器出口气体温度不应低于5℃”,是为了保护CNG储气瓶(井)、CNG汽车车用瓶在受气充装时产生的汤姆逊效应温度降低不低于-5℃。此外,供应CNG汽车的温度较低,会产生较大的计量气费差,不利于加气站的运营。
9.2 LNG卸车
9.2.1 本条的要求是为了在出现不正常情况时,能迅速中断作业。
9.2.2 本条规定是依据《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0004-2009第6.13条制定的。有的站采用固定式装卸臂卸车,也是可行的。
9.3 LNG加气区
9.3.1 加气机设在室内,泄漏的液化天然气不易扩散,易引发爆炸和火灾事故,故做此条规定。
9.3.2 本条是对加气机技术性能的基本要求。
1 要求“加气系统的充装压力不应大于汽车车载瓶的最大工作压力”,是为了防止汽车车用瓶超压。
3 在加气机的充装软管上设拉断装置,以防止在充装过程中发生汽车启离的恶性事故。
9.3.5 加气机前设置防撞护栏,以避免受汽车碰撞引发事故。
128
9.4 LNG管道系统
9.4.1 本条规定了LNG管道和低温气相管道的设计要求。
1 管路系统的设计温度要求同LNG储罐。设计压力的确定原则也同LNG储罐,但管路系统的最大工作压力与LNG储罐的最大工作压力是不同的。液相管道的最大工作压力需考虑LNG储罐的液位静压和泵流量为零时的压力。
3 要求管材和管件等应符合相应现行国家标准,是为了保证质量。 9.4.5 为防止管道内LNG受热膨胀造成管道爆破,特制定此条。 9.4.6 对LNG加气站的天然气放散管的设计规定主要目的如下:
1 在加气站运行中,常发生LNG液相系统安全阀弹簧失效或发生冰卡而不能复位关闭,造成大量LNG喷泄,因此LNG加气站的各类安全阀放散需集中引至安全区。
2 本款规定是为了避免放散天然气影响附近建(构)筑物安全。
3 为保证放散的低温天然气能迅速上浮至高空,故要求经空温式气化器加热。放散的天然气温度为-112℃时,天然气的比重小于空气,本款的规定适当提高放散温度,以保证放散的天然气向上漂散。
129