环境安舍

中国化工贸易 C h i n a Ch e oi r c a l T r a d e 2 Q 月

L N G工厂危险因素分析及工艺安全设施设计浅述 谭瀚茗 (新疆化工设计研究院，新疆乌鲁木齐 8 3 0 0 0 6 )

摘要：迄今为止，在天然气液化领域中成熟的液化工艺主要有以下三种：阶式制冷循环工艺、混合制冷循环工艺和膨胀机制冷循环工艺。 本论文主要论述采用带预冷的氮膨胀制冷的液化流程的 L NG工厂的危险因素以及工艺设计相关方面的安全设施设计，对于其他工艺类型的 L NG工厂也有借鉴意义。

关键词：L N G危险有害因素 一

工艺安全措施 停机检查。 1 . 8装卸站内设回车场。装卸车场采用现浇混凝土地面。在距装卸

、

危险有害因素

主要危险化学品的理化性能及危险类别

L N G液化工厂的原料为天然气；制冷剂为氮气和氟立昂 (非危化 品);产品为液化天然气 ( L N G)。采用带预冷的氮膨胀制冷的液化流程的 L N G工厂所涉及到的危化品主要包括天然气、氮气、液氮、硫化氢 (微量)、二氧化碳、压缩空气等，它们的危险、危害特性指标，见下表

序号 l

物料名称 天然气氦液氮硫化氢

危险化学品类别闪 《 第2 . 1类易燃气体第2 . 2类不第2 . 2类不燃气体液态第2 . 1类易燃气体

(℃÷

( v, v )%

限职业危害程度

1 . 1 l _ 2 1 3 1 . 4

田 5 . 3%一 l 5倔 融滹低温灼伤田 4%~ 4 6% 中毒、火灾、爆辨

l l 5 1 . 6 2

二氧化碳压缩空气

第2 . 2类不燃气体一 一 第2 . 2类不一 田 B . 3%一1 5呒

窒息物理爆炸

鹤管 l O e以外的装卸管道上，设有便于操作的紧急切断阀。汽车装卸 r L NG的栈台、操作平台均采用非燃烧材料建造。 1 . 9对顶部操作压力大于 0 . 0 7 MP a的压力容器如天然气进出口缓冲罐、空气缓冲罐、氮气缓冲罐等设置安全阀；压缩天然气管道、 L N G储罐以及相关管道、冷箱以及相关管道上均设安全阀。 l _ l 0安全阀、爆炸片的选择和安装，严格执行国家现行标准《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定。 1 . 1 1设置集中

放置的天然气放空管，承担天然气末站、天然气压缩机及 B O G压缩机房、L N G储罐的集中放空任务，根据计算放空管管径需满足放空最大需求量末站及 L N G储罐的排放量，出口高出 2 0 m范围内的平台或建筑物顶 1 0 . 0 m以上。 1 . 1 2针对硫化氢的安全防护措施：

2 . 1 液化天然气 ( L N G)第2 . 1类易燃气体

由上表可知，该工程物料毒性较小，从物料的燃爆特性和毒性方面分析，该工程火灾爆炸危险性较大 .该工程各种物料种类较少，生产工艺过程相对较简单，是单纯的物理过程，存在一定压力和温度条件， 无化学变化。一般 L N G工厂分为两个组成部分：输气管道和 L N G工厂，主要危险物质是天然气，火灾危险类别甲类，易燃易爆物质泄漏， 遇明火或电火花 (电气设备不防爆、电缆阻燃抗静电性能差或维护不当致使防爆性能下降等 )或雷电、高温物体等易引起燃爆事。 二、工艺安全措施 1 .液化天然气工厂

1 . 1长输管线进入门站，在门站内设截断阀，并安装在事故状况下易于接近且便于操作的位置。截断阀设有自动切断功能。进站场前天 然气管道上的截断阀前设泄压放空阀。 1 . 2天然气的人工采样管道不引入中心化验室，引入在装置区设置的分析室。 1 . 3石油天然气管道仅穿过装置区，不穿过与其无关的建筑物 1 . 4明火设备靠近装置边缘集中布置，并位于散发可燃气体的容器、机泵和其他设备的年最小频率风向的下风侧。 1 . 5进出装置的可燃气体、可燃液体的管道，在装置边界处设截断阀。 1 . 6 L N G罐区布置在站场常年最小频率风向的上风侧，并避开不良

通风或窝风地段。L N G储罐周围宜设置高度 l m的不燃烧体防护墙。 1 . 7天然气压缩机房的安全防护措施： 1 . 7 . 1天然气压缩机厂房采取与可燃气体报警仪联锁的强制通风 措施。

1 . 7 . 2压缩机选用具有多年压缩机生产经验的远大压缩机厂的成熟产品。

1 . 7 . 3压缩机有机械运动的部分均设置保护罩。 1 . 7 . 4压缩机设有安全阀、手动排空等排放设施。同时设就地排放 (厂房上空 )和至厂外放空总管的排放设施。

’ 1 . 7 . 5压缩机进口和出口线之间设跨线，压力连锁装置和调节阀， 保证压缩机出口的压力不会超压。

1 . 7 . 6压缩机进出 1 3缓冲罐上均设置安全阀放空措施。 1 . 7 . 7压缩机的安全阀等安全设施必须完好，每次大修必须有专人负责，重新鉴定一次安全阀，并做好记录。压缩机不得超压、超负荷计、制造和焊接。经过几十道工序制造、安装，并经检验合格后，其运行，发现异常或超压超载时，应及时查明原因，采取措施，保证安夹层在滚动中充填珠光沙并抽真空制成。 全运行。压缩机冷却水突然中断时，如开的时间较长，不得马上向轴 L N G储罐为安全方面的重点设施，工艺安全措施如下： 套注入新鲜水，须在汽缸自行冷却后，再注水重新开车。发现各种压 2 . 1储罐设备的安全措施 (下转第 2 0 7页 ) 缩机有不正常响声和发现漏汽时，应及时切换，待备用机正常后方可

硫化氢是易燃易爆气体，也是强烈的神经毒物，对粘膜有强烈刺激作用。本项目硫化氢少量存在于净化装置区。 l _ 1 2 . 1存在硫化氢的净化装置区，脱硫脱汞塔负责为脱出硫化氢等气体的主要装置，经过脱硫脱汞塔的天然气进入吸附净化塔，对有可能残存的杂质再次脱除。这些设备不进行高空排放，在源头上减少硫化氢对人员的伤害。长时间使用后对塔内的吸附物在能够专业处理硫化氢等物质的工厂进行再生。 1 . 1 2 . 2在净化区域操作时做好个人防护措施，高空作业时作业人员腰间缠好救护带，以防硫化氢中毒时人员摔落。 1 . 1 2 . 3在净化装置的低洼地面以及管沟等低点，定期做硫化氢浓度检测，浓度超标则需立即进行吹扫处理，并检测设备的密封情况。 1 . 1 3针对氟利昂预冷机组的防护措施氟利昂是一种透明、无味、低毒、不易燃烧、爆炸和化学性稳定的制冷剂。氟利昂作为制冷剂存在于氟利昂制冷机组中，若氟利昂机组泄漏，将造成人员冻伤。 1 . 1 3 . 1制冷机房设置强制通风措施；防护用具、急救药品，妥善放置在机房进口处的专用箱内，并定期检查是否处于良好的使用状态； 1 . 1 3 . 2定期检修和维护，保持制冷机组的良好运

行状态，本项目 氟利昂预冷机组的压缩机部分为螺杆机。螺杆式压缩机采用高容量压缩组件，其转子外圆速度低而且达到最佳注油，实现了高效率、高可靠性。目前厂家的设计都能确保系统温度及压缩空气温度极低。保证所有部件均达到最佳冷却效果及最高使用寿命。 目前制冷机组的技术较为成熟，安全性较高，公司给操作人员制度详细的操作规程，加强培训，保证设备的安全使用。 1 . 1 4 L N G工厂的常温管道选用碳钢材质，接触 L N G的低温管道选用不锈钢和合金铝材质。选用优质设备和阀门，降低运行噪声。本项目中的部分管道属压力管道，压力管道的设计、制造、安装和检验必须接受技术监督部门监检。本工程设计的压力管道必须选用持有特种设备制造许可证 (压力管道元件 )单位生产的压力管道元件。管道的焊缝，按照《工业金属管道施工及验收规范》的标准，进行射线照射检测。 2 . L N G储罐的安全措施 L N G储罐由碳钢外壳 (母罐)、不锈钢内胆 (子罐 )和工艺管道组成，内外壳之间充填珠光沙隔离。内外壳严格按照国家有关规范设

1 7 8 I中国化工贸易l曩 ≯秘蟛爨嚣袅 。毫 j