LNG接收站总平面设计研究.pdf

CHEMICAL ENGINEERING DESIGN
化工设计2011,21(2)
LNC接收站总平面设计研究
杨炎辉“程静中国寰球工程公司北京10009
摘要简要介绍ING的特性、接收站工艺流程和主要模块单元,详细介绍LNG接收站的总平面布置要点
和现有规范的要求,并举例介绍几个接收站项目总平面设计。
关键词液化天然气接收站总平面设计工厂布置安全设计
经济的发展伴随着环境污染的加剧,使环境
容量降低将直接威胁到经济与社会的可持续发展,
2接收站工艺流程
大力提高清洁能源在能源消费中的比重是必然的
INC接收站的工艺流程是一个物理过程。INC
选择。液化天然气(ING)属清洁能源,近年来接收站工艺技术路线分为两种:直接输出工艺和
我国天然气消费量快速增长,直接催生国内天然再冷凝工艺。大型接收站通常采用再冷凝工艺。
气液化与接收储备产业的发展。随着国内第一个典型的LNC接收站工艺主要包括:LNG卸船系统、
大型ING接收站-广东大鹏LNC接收站建设的投LNC储存系统、蒸发气(BOG)处理系统和LNC
产及中石油江苏、大连接收站项目的陆续建设,NG外输系统。
大量LNC接收站在沿海地区布局。
LNG运输船到达接收站LNG专用码头后,由
工厂设计是一个有机的整体。有效利用地形、运输船上的输送泵接驳码头卸船臂,然后分别通
合理布局缩短管线、各功能区块按工艺流程顺畅过支管汇集到卸船总管输送到ING储罐。ING进
布置、利用各种条件提高厂区绿化水平等可以使人储罐后置换出的蒸发气通过气相返回管和返回
工厂建设、运营与维修成本等大为降低,同时使臂回到运输船的LNC船舱,以保持卸船系统的压
工作人员感到心情畅快。
力平衡。
对于LNC接收站而言,总图设计人员有必要
LNG通过低压输送泵从LNVC储罐内抽出送气
全面了解ILNG的特性、工厂组成、工艺流程系统化及NG送出系统,一部分ING还可以输送至
等,才能做出高水平的接收站总图设计。
LNG槽车灌装站。在高压输出泵的上游,LNG分
天然气的特性
为三部分:一部分进再冷凝器与来自压缩机的蒸
发气混合,使其冷凝;一部分经再冷凝器旁路直
天然气的主要成分是甲烷,经预处理、脱除接进高压输出泵;还有一部分送ING槽车灌装系
重质烃、硫化物、CO2、水等杂质后,再冷却到ー统。ILNG经高压输出泵加压后送气化器,气化后
162℃就液化。1体积的LNG可以转变为约600体的天然气经过计量单元送各个燃气用户。
积的气态天然气。ILNG的主要危险在于生产运营
火炬用于处理蒸发气总管超压排放的可燃气
过程中可能造成的泄漏,由于与周围环境的温差,体以保证安全。
形成蒸气云扩散后,在爆炸极限范围内如被点燃,
LNG接收站流程简图见图1
将发生闪燃或燝炸。
根据ING/NG火灾危险性特点,在液化天然3接收站组成系统
气卸船、储存、输送及气化过程中火灾危险性为3.1生产设施
甲类
典型的INC接收站主要包括:码头单元、储
存单元(储罐)、蒸发气处理单元、气化/输送单元、
杨炎辉:工程师。2002年毕业于西安建筑科技大学交通工程专业。主要从事石油化工和天然气项日总!图设计和项目管理工作。联系
FB i (010) 58675716, E-mail yangyanhui@ hgcee como
2011,21(2
杨荧辉等LNG接收站总平面设计研究
表1ING接收站的危险因素
LNG船舱
BOG压缩机)
再冷凝器
工艺系统
危险事件
危害
ING
LNG
LNG储
培罐NC储罐安全阙的气体释放气体扩散,火灾
低压LNC管线故障,ING泄漏气体扩散,火灾
植车装车站
计量单元
高压ILNG管线故障,ING泄漏气体扩散,火灾
て网
气化系统气体释放至密集区域(高压泵
区和气化器区)
爆炸,超压
图1NG接收站流程简图
LNC溅出
气体扩散,火灾
沸腾液体膨胀
计量单元、ILNG泄漏收集系统单元、槽车装车站、
槽车装外部火灾威胁槽车
车系统
蒸气爆炸
火炬单元、冷能利用单元、燃料气系统等。
灌装站控制室
电气火灾
3.2公用工程及辅助生产设施
果进行优化。这方面相关的图纸文件有“厂区危
接收站的公用工程及辅助生产设施主要有主险性划分”、“安全评价报告”、“蒸气云扩散模拟
控制室、码头控制室、槽车装车控制室、海水取计算”及“环境影响评价报告”等;总图设计人
排水系统(包括取水口、排水口与管沟)、公用工员应在了解这些文件的基础上开展总平面布置的
程系统与污水处理单元及配套的压缩机房、变配安全设计。接收站的安全性设计主要体现在重要
电室、柴油发电机房、消防泵房、碱库、加氯间、设施的安全间距控制上,必须使接收站与相邻工
泡沫站、化验室等。
厂间距、内部工艺设施、储罐之间、工艺设施与
3.3行政办公、生活服务及仓储设施
建构筑物等的区域满足规范要求。
LNC接收站的平面布置通常需要考虑的间距
通常LNG接收站的行政办公及其它辅助建构
筑物主要包含厂区行政综合建筑、医疗救助及消见图2
图中基本反映了接收站平面布置在储罐、工
防站、维修车间与备品备件库(仓储)、食堂等
艺设备与其它相关设施及建构筑物之间需要考虑
同时如果在比较偏僻地方可能还需要考虑员工宿
的安全间距。有的间距是有规范明确要求的,有
舍等建筑。
的需要借助相关专业报告或计算结果。
4安全设计要素
5总平面布置
必须高度重视接收站安全设计。接收站的布
总图布置是系统化的过程,每一个单元的布
置要在了解厂区主要危险源的基础上控制各设施
置都与全厂布置有关联。平面布置除了遵循常规
及建构筑物间的安全间距,使之符合规范要求
的工厂平面布置原则如节约用地、管线简捷、方
同时尽可能节约用地。
便施工与生产操作、消防通道顺畅、确保安全等
4.1主要危险源
外,还必须结合LNG接收站自身的特点和实际的
ING接收站的危险源较少,主要分为两类
用地特征进行厂区的平面设计。
(1)具有爆炸性和可燃性物品:天然气、液
LNG接收站的总图设计主要体现在合理性与
化天然气和柴油。
安全性两个方面。安全方面上节已经叙述,本节
(2)具有腐蚀性和强烈刺激性的化学品:次进一步阐述合理性。合理性需要考虑厂外与厂内
氯酸钠和二氧化氯。
布置两个要素。
有可能造成LNG泄漏的区域分布:储罐区、5.1总体规划
码头装卸区、工艺区、槽车装车区,这些区域均
(1)应充分了解厂区周边的地理和社会环境
需要设置ING泄漏收集系统。危险因素见表1。
结合周边的现状、相邻工厂的类型和重要设施位
4.2安全间距
置确定接收站与其合理的安全间距。
LNC接收站布置上要关注设施之间安全间距
(2)应结合周边环境、市政基础设施与交通
的控制。正确的布置需要结合安全专业的分析报状况确定厂区水、电、气等的接点位置及厂区出
告、电气专业的厂区防爆区域划分及相关的计算结人口,避免与