7 2 液化天然气储存设施7,2.1 对本条内容的说明如下、1.液化天然气储罐按照储罐的形状 材料 围护结构及防护型式等划分 主要有以下几种类型 1.单容立式或卧式圆筒形金属罐,2,双容立式平底圆筒形金属内罐和金属或混凝土外罐,3。全容立式平底圆筒形金属内罐和金属或混凝土外罐，4 立式平底有金属内薄膜的预应力筒柱形混凝土罐。5,低温筒柱形混凝土罐、包括混凝土内罐和预应力混凝土外罐,6、球罐,2。目前天然气液化工厂,液化天然气气化站，液化天然气储配站等设施内储罐的储存方式主要采用储罐设计压力大于或等于100kPa 即压力储存。和储罐设计压力小于100kPa两种方式，根据储存方式和建设条件不同、主要采用以下几种类型的储罐、1 真空绝热罐 通常为单容罐 采用压力储存方式,通常操作压力在0 2MPa,1，0MPa之间、常用于小型液化天然气储罐。内罐为立式或卧式圆筒形压力容器，外罐为真空容器、夹层空间抽真空、填充多孔微粒绝热材料、纤维绝热材料或设置多层由绝热材料间隔的热辐射屏等。通常根据工厂预制和运输的要求，单台储罐容积不大于250m3，2。子母罐 通常为单容罐、采用压力储存方式.通常操作压力在0。2MPa，1，0MPa之间、常用于中,小型液化天然气储罐,内罐，子罐、由多台，3台以上.立式圆筒形压力容器并联组成、单台子罐容积一般为100m3.300m3,底部为裙座或支腿式支撑,外罐.母罐,为立式平底拱顶圆筒形常压罐,夹层间采用粉末,例如珠光砂，堆积绝热，并充入氮气隔绝空气，子母罐容积一般为300m3.3000m3 3，立式平底圆筒形罐，通常采用单容罐,双容罐。全容罐和薄膜罐,储罐设计压力小于100kPa.常用于大 中型液化天然气储罐、内罐多采用立式平底圆筒形低温金属罐。外罐采用立式平底圆筒形金属罐或混凝土罐.夹层间采用粉末。例如珠光砂.堆积绝热，最大罐容可达到270000m3.储罐按照设置类型划分,有地上式 半地下式及地下式、不同类型储罐的划分内容可参照国家标准、液化天然气设备与安装.陆上装置设计，GB.T、22724,2008中附录D和、现场组装立式圆筒平底钢质液化天然气储罐的设计与建造、第一部分.总则，GB，T。26978，1的有关规定。4,球罐、属于单容罐.采用压力储存方式,通常操作压力在0，2MPa,1、0MPa之间。内罐为不锈钢球形压力容器。外罐为碳钢球形真空外压容器，夹层通常为真空粉末绝热 国内也有采用内罐为不锈钢球形容器，外罐为碳钢立式固定顶罐 内外罐之间填充珠光砂绝热的球罐 单台储罐容积一般为200m3，3000m3。7.2 3。本条对液化天然气储罐成组布置作出规定.1、由于不同类型的液化天然气储罐的工艺流程、安全措施。发生火灾时的表现形态。消防配置等有所不同、为便于布置。安装和生产管理。分别成组布置是合理的，通常真空绝热罐及球罐.子母罐。设计压力小于100kPa的单容罐.设计压力小于100kPa的双容罐，全容罐及薄膜罐分别布置在不同罐组内、2，本款主要针对真空绝热罐。子母罐及球罐等设计压力大于或等于100kPa的单容罐进行了规定 由于储罐需工厂预制、运输条件限制等原因，一般真空绝热罐的单罐最大容积为250m3、同时、随着单罐容积的增大,发生事故时产生的危害程度也随之增大，美国标准59A，Standard for、the。Pro。duction、Storage。and。Handling、of，Liquefied,Natural Gas.LNG。液化天然气生产，储存和装运。在划分储罐总容积和规定拦蓄区内储罐间距时也是按照罐容积265m3来区分的，因此。本条规定单罐容积不超过250m3作为分界、设计压力大于或等于100kPa的储罐与设计压力小于100kPa的罐相比。储存压力大.发生事故后产生的危险性也大 发生泄漏后喷溅距离较远、容易影响相邻储罐，为了减少和限制储罐泄漏后的影响范围、参照现行国家标准.石油化工企业设计防火标准、GB，50160中关于全压力式或半冷冻式低温储罐，如低温乙烯压力储罐,罐组内储罐数量的要求。规定罐组内总储罐个数不超过12个，单罐容积介于300m3.3000m3时。相对小型储罐其储量大危险性大，要求采取严格的安全措施。依据上述原则.隔堤内储罐总容积不超过3000m3，罐组内储罐总容积不超过6000m3 液化天然气储罐采用设计压力大于或等于100kPa的子母罐时.由于子罐一般在工厂制造。子罐容积通常不超过300m3。母罐容积通常不超过3000m3.规定罐组内子母罐个数不超过4个,主要是考虑在储罐起火时便于对着火罐和邻近罐进行扑救和冷却，如超过4个 会给灭火操作和对相邻储罐的冷却保护带来一些困难 3 美国标准API，Std，2510,Design，and Construction、of LPG.Installations,液化石油气设施的设计和建造。和NFPA58，Liq、uefied,Petroleum、Gas Code.液化石油气规范。规定.每一个低温LPG储罐都应设置隔堤。考虑到设计压力小于100kPa的单容罐的容积较大。为避免发生事故时 影响邻近储罐和减缓灾害的扩大。规定每一个储罐都应设置隔堤、目前国内天然气液化工厂 液化天然气储配站，气化站中设计压力小于100kPa的单容罐应用较多。其容积以5000m3居多,为减少储罐发生事故时的危害程度。故规定单罐容积大于5000m3时应单独成组布置，4、设计压力小于100kPa的储罐与设计压力大于或等于100kPa的储罐储存压力 温度 储罐类型、流程配置、防火堤布置,采取的消防措施等均存在差异 发生火灾,泄漏事故时产生的危害程度也不同、为避免相互影响，便于操作管理、故应分别成组布置，5、罐组内的储罐不应超过两排,主要是考虑在储罐起火时便于扑救，如超过两排,中间一个罐起火,由于四周都有储罐，会给灭火操作和对相邻储罐的冷却保护带来一些困难，按照不超过两排设置储罐，便于设备的安装和维修 在事故抢险时更安全快捷、7 2.4.现行国家标准 石油化工企业设计防火标准。GB、50160规定,容量大于100m3全冷冻式储罐之间的最小距离为0,5D.容量小于或等于100m3的储罐之间的间距、本条规定为1.0D,主要是考虑到低温液体泄漏时可能呈现喷溅，射流的方式。会对相邻储罐及附件和操作人员造成冷损坏或伤害.间距适当扩大,能降低危害程度。地下储罐在发生火灾和泄漏事故时、安全性较地上布置储罐高 同时进出口均设置在顶部.发生泄漏的概率和泄漏后危害的扩散程度均较低，故适当减少距离是合理的,本条规定两排储罐之间的最小防火间距的要求，是为了满足管道安装、检修和操作便利,发生事故时也有利于消防和疏散,7，2 5。本条对液化天然气罐组防火堤和隔堤的设置作出了规定 1、液化天然气双容罐 全容罐和薄膜罐的外罐可以包容低温液体.故可不设置防火堤 3,本款规定与美国标准59A。Standard,for、the、Production,Storage and、Handling、of,Liquefied Natural.Gas、LNG,液化天然气生产，储存和装运,的有关规定一致,7.防火堤内集液池可收集液化天然气管道系统，如法兰。阀门等处。泄漏的液化天然气、正常操作时,集液池内收集的雨水和其他污水可通过潜水泵提升至防火堤外 若采取自流排水 应采取措施防止液化天然气通过排水系统外流,9，液化天然气大量泄漏后不会立刻吸热蒸发。会在防火堤内聚集 为便于收集防火堤内泄漏液体、避免液体散流,减缓蒸发气体的形成和扩散.泄漏区域地面需硬化处理.7，2,6，液化天然气管道属于低温管道,泵进口管道长度过长时泵极易出现气蚀现象，会影响泵的正常运行,当罐区面积较大 为满足工艺运行要求、会出现布置在防火堤内的情况、设置远程停车按钮是防止泄漏时操作人员不能靠近而无法及时切断的情况发生。7，2 7，本条所指的液化天然气储罐日蒸发率为静态蒸发率，是指储罐达到额定充满率。额定充满率指储液量达到设计规定的最高储存液面时，其储罐内液体的体积与储罐的几何容积之比,静置达到热平衡后、24h内自然蒸发损耗的低温液体质量与储罐储存容积下低温液体质量的百分比,换算为标准大气压，101。325kPa.和环境温度，20,的状态下的蒸发值。单位为 d、日蒸发率是衡量储罐绝热保冷性能的重要指标、也是储罐的重要经济指标、是在满足工艺操作要求的基础上 综合投资费用和操作运行费用因素,由储罐设计方和用户最终确定,国内外液化天然气储罐设计经验对该数值的要求如下。设计压力小于100kPa的储罐,单容罐及双容罐日蒸发率不宜大于0。08,全容罐宜控制在0,04,0.08.之间.薄膜罐宜控制在0.075.0，1、之间,真空绝热储罐日蒸发率不宜大于0，27、球罐和子母罐不宜大于0。25、7、2,8 本条对液化天然气储罐的设计作了规定。1。为了防止罐内液体发生分层现象、通常顶部进料、管道端部设置防止液体进罐时产生水平应力和管道振动的设施。底部充装液化天然气时设置能够充分混合罐内介质及防止搅动 喷溅和虹吸的设施，2，预冷管道主要保证储罐在初始进料时能够被均匀冷却或用于正常操作时冷却罐内气液相的温度,预冷管道可采用喷嘴装置或采用管道设开孔的喷淋环管或水平管,由于储罐冷却过程中 对储罐温度变化速率的控制比较严格。因此预冷管道进罐管道上通常有设置压力，温度.流量仪表和流量调节阀，通过监测和控制进罐低温液体的流量,控制储罐温度的变化速率。3，真空绝热储罐设计中,顶部进料管道多采用喷淋管路,兼作储罐冷却管道.此时喷淋孔截面积总和一般不小于进料管道的截面积 5、低温液化天然气储罐在进料时,如果因为两者的温度和密度存在差异罐内的液化天然气与正在进罐的液化天然气之间不能充分混合,就会在储罐内出现温度一密度梯度，形成。分层.现象 上层密度较轻的液化天然气由于其轻组分甲烷不断的闪蒸气化.密度逐渐变重 同时下层的液化天然气不断从罐壁吸收热量,轻组分不断气化分离出来 其密度也随之变大。下层液体的密度大于上层液体的密度,由于热量输入到储罐中而产生上下层间的传热、传质及液体表面的蒸发，上下层之间的密度将达到均衡并且最终混为一体，这种自发的混合称为、翻滚。现象。如果下层液体的温度过高。相对于储罐蒸气空间的压力而言，翻滚.将伴随着蒸气逸出而增加.有时这种增加速度快且量大,在有些情况下。储罐内部的压力增加到一定程度将引起泄压阀的开启，潜在的 翻滚.事故出现前 通常有一个时期其气化速率远低于正常情况，因此应密切监测气化速率以保证液体不是在积聚热量.并应设法使液体循环以促进混合 储罐内液化天然气的。翻滚。将会大大增加液化天然气的蒸发量.容易造成罐内的超压、同时影响储罐的稳定性、增加储罐操作的不安全因素 为了防止液化天然气.分层 后，翻滚.现象的发生,应充分混合罐内的液化天然气、例如。采用适合的进料方式。循环罐内液化天然气或机械搅拌来防止出现分层.由于子母罐和真空罐的子罐和单罐容积较小.发生.翻滚 现象的可能性较小.因此不予考虑 7 在储罐开停工阶段，为保证安全操作及储罐绝热效果，通常通过储罐罐顶设置采样口。对罐内的气体进行采样.分析气体的氧含量和露点 8,规定设计压力小于100kPa的储罐进出口管道优先采用罐顶部开口、能够避免和减少进出管道发生泄漏后产生的危害、当储罐管道从储罐底部或侧壁进出时，对于单容罐是指内罐进出管道.为避免管道.管件或与储罐连接处发生泄漏，应采用焊接连接 或紧靠储罐设置内置式切断阀 主要部分安装在罐内的切断阀、当阀门下游出现泄漏事故时。能够快速切断、7、2、12.储罐仅设置单套液位测量仪表。测量信号可能会因为液体中夹杂的气泡 设备故障等原因而不准确、储罐设置两套独立的液位检测仪表，所谓、独立 即检测仪表必须是各自独立的系统,均能独立获取液位数据和设置高限值、低限值液位报警。相互校验 保证测量数据的可靠性,对于设计压力小于100kPa的储罐、由于储量较大以及储罐结构形式的限制、为避免出现过装和冒罐的风险,对于液位高限值的控制尤为严格 另设独立的高低液位报警检测仪表 可采用不同类型的液位测量仪表。与两套液位检测仪表的高低液位信号报警并三取二后联锁,能够进一步确保信号和联锁动作的可靠性、7 2 13。本条对液化天然气储罐和泵的压力检测作出了规定,1,液化天然气储罐设置的压力检测仪表应满足对正常操作压力.高低压，高限和低限压力的检测。正常操作压力检测仪表用于监控和调节储罐压力。例如调节蒸发气压缩机的负荷 高低压压力检测仪表宜独立于正常操作压力检测仪表，用于超压排放阀或破真空补气阀的控制、超高限和超低限压力检测仪表通常独立设置。可采用取二取压方式、当液化天然气储罐压力超高限和超低限时，用于报警.紧急切断和停车.2.为避免由于内外罐压差变化过大、对储罐的安全产生危害、需对内外罐压差进行检测 可通过在内外罐间设差压表或通过绝热层设压力表 进行差压检测,7，2，14，本条对液化天然气储罐和泵的温度检测作出规定、1、液化天然气设计压力小于100kPa的储罐气相空间是指吊顶与穹顶之间的气相空间 以及吊顶与内罐液相之间的气相空间,对于真空绝热罐 子母罐和球罐等压力储罐是指内罐液面以上的气相空间 3、由于设计压力小于100kPa的储罐和球罐的容积较大 液位较高 易造成不同高度液面温度出现差异、为保证对不同高度液体温度的监测,应设置多点温度测量仪表、4、储罐在开工预冷或停工升温过程中、需要对内罐罐板温度的变化进行严格的监控，通常设计压力小于100kPa的储罐会对内罐罐壁不同高度及内罐罐底板不同的半径范围的温度进行检测.而压力储罐会对筒体罐壁或球罐罐板温度进行检测、5 为保证及时和准确监测内罐泄漏事故 通常在外罐内壁下部和内外罐之间环形空间底部设置温度检测仪表。6 为避免由于机泵进口温度超高或循环操作等原因造成泵出口温度超高 影响低温液体的安全输送，在泵进出口设置温度检测仪表和报警是必要的.7，2。16，根据储罐容积，工艺操作条件等情况 通常设置LTD系统 主要对罐内不同液位高度的液体密度进行检测、有助于监测不同密度的液体在罐内出现分层现象、是预测和避免翻滚发生的措施之一.7.2、19、本条对液化天然气储罐的安全保护作出了规定，2。当液化天然气储罐压力超出高限值时 除报警外，为避免压力继续升高,可联锁切断进液和储罐气相增压设施，3 当液化天然气储罐压力低于低限值时、除报警外，为减少真空安全阀的开启及空气进入储罐、可联锁停运储罐外输泵和蒸发气压缩机 8 对于子母罐等内罐与绝热层完全隔离的储罐，在发生火灾或内罐泄漏时，绝热层内气体或泄漏介质会因为大量吸热而产生超压气体。需通过紧急泄放装置排放超压气体,可采用泄压人孔.爆破片或其他泄压装置。对于此类储罐绝热层通常采用气体密封.设置用于绝热层正常小呼吸 受环境压力和温度变化产生的呼气和吸气。的呼气阀和补气阀，为减少事故泄压装置开启.泄压装置的开启压力尚应高于呼气阀的排气压力.泄压装置的吸气压力应低于吸气阀的进气压力，10。当液化天然气储罐安全阀出口直接排向大气时,为减少对周围设施 人员等产生不利的影响 安全阀及排放管口的高度和方位等应尽可能位于安全的地点，