Peiyang Chemical Equipment Co., Ltd.
Refinaria Modular
Processamento Modular de Gás
Outros produtos
Design seguro de estação de GNL de tamanho pequeno
Visão geral
Atualmente, a China ainda não emitiu uma especificação obrigatória para o projeto de estações de GNL de pequeno porte. No projeto da estação de GNL que já foi construído ou está sendo construído, a prática comum normalmente é que os profissionais usem padrões estrangeiros e utilizem a experiência da experiência nacional e internacional, projetem e construam o projeto em combinação com a situação real do projeto. Comumente usado no exterior padrão incluem principalmente o padrão nacional dos Estados Unidos Gás Natural Liquefeito (GNL) Produção, Armazenamento, Carregamento e Descarga Padrão , padrão japonês Geralmente Alta Pressão De Segurança Do Gás La w e assim por diante, principal padrão interno são Padrões de design de proteção contra incêndio para empresas petroquímicas, Padrões do projeto de gás da cidade, Padrões de projeto de disposição de extintores de edifícios, Padrões de design de sistema de alarme automático de incêndio, etc.


Por uma questão de discussão, dividimos o acidente de GNL em dois tipos [4]. O primeiro tipo é que quando um meio perigoso está vazando e transbordando, não há fogo, então nenhum desastre de incêndio aconteceu, em outras palavras, nenhuma emergência de desastre de incêndio; O outro tipo é quando o meio perigoso vazando exposto a fogo, e o desastre de fogo aconteceu imediatamente.

Ou o transbordamento de gás liquefeito se espalhou até certo ponto, e após a exposição ao fogo ocorreu um grande incêndio na área, em outras palavras, isso é chamado de "emergência de desastre de fogo".

Nenhuma emergência de desastre de fogo e suas contramedidas de segurança
Em caso de desastres de fogo, as medidas de segurança devem ser tomadas para os principais equipamentos são:

(1) O tanque de GNL
Desempenho material

A camada de isolamento das propriedades do material revestido na camada externa do tanque de armazenamento deve ter um desempenho à prova de fogo, retardante de chamas, resistência à água e à prova d'água, e não se moverá sob o impacto da água de combate a incêndios e terá resistência suficiente. Materiais isolantes incompatíveis devem ser preenchidos entre o tanque interno e o tanque externo para adequar-se ao desempenho do GNL e do gás natural. Os materiais de armazenamento e enchimento devem ser capazes de se adaptar aos requisitos de desempenho de baixa temperatura e podem funcionar normalmente na temperatura de GNL e sob temperatura de vapor frio.

Espaçamento de segurança
A distância entre o equipamento de incêndio e outras fontes de incêndio a qualquer caixa ou tanque de armazenamento é de pelo menos 15 m.

O volume de enchimento

O projeto do tanque de GNL possui um valor limite máximo de líquido, que é usado para evitar que o nível excessivo de líquido seja descarregado do tubo de descarga. Ao preencher o GNL, a expansão do volume do líquido quando o líquido é aquecido deve ser levada em conta. Se o GNL injetado for de GNL inchado em relação à pressão de armazenamento, ele pode ser preenchido até o nível mais alto, enquanto o espaço apropriado deve ser deixado para a expansão de líquidos.

Tratamento de purificação

Antes do primeiro enchimento do GNL pelo tanque de armazenamento, ele deve realizar uma revisão interna, o descarte de inertização deve ser realizado quando o tanque estiver parado. O objetivo é substituir o ar ou gás natural no tanque por gás inerte, evitando a mistura de gás natural e ar.

Configuração de válvula
Na ausência de outras medidas efetivas para evitar a estratificação, o sistema hidráulico do tanque de armazenamento deve estar equipado com válvula de entrada superior e válvula de entrada inferior, quando o líquido de enchimento e o desempenho térmico líquido original mostraram diferença, através de diferentes partes do transportador, faça líquido uniforme, reduza a possibilidade de uma camada líquida. Além disso, a agitação mecânica ou injeção importada pode ser usada para alcançar um objetivo de mistura uniforme.

O dispositivo de controle de pressão deve ser equipado para permitir que a pressão do tanque esteja dentro de uma faixa permitida. Instale a válvula de segurança com pressão suficiente para evitar a sobrepressão do tanque de armazenamento; Instale a válvula de segurança a vácuo e determine se há vácuo no tanque para evitar a pressão negativa do tanque de armazenamento; E uma válvula de interrupção de corte entre a válvula de segurança de pressão, a válvula de alívio de vácuo e o tanque também deve ser equipada de modo a proporcionar conveniência para a inspeção e manutenção da válvula de segurança.

Cada tanque deve estar equipado com uma válvula de corte de emergência quando os acidentes ocorrerem, cortando a conexão entre o tanque e o exterior, de modo a evitar o vazamento do GNL dentro do tanque de armazenamento.

O tanque deve estar equipado com uma válvula de liberação de ar de segurança para conectar a tocha; A instalação da pressão de liberação deve ser equipada com o tanque externo, descarregando o ar para o ponto mais alto.

A distância de operação deve ser mantida entre 0,9 m para vários tanques de armazenamento.

Medidor de medição
Cada tanque de armazenamento deve ser equipado com dois conjuntos de dispositivos de medição de nível de líquido independentes, dois alarmes independentes de alto volume de vazão de som e um instrumento de medição de pressão.

Instale o instrumento e a junta dentro do tanque de armazenamento, a jaqueta de vácuo do cilindro externo para medir a pressão absoluta no espaço da camada intermediária. Quando o tanque de armazenamento no local é colocado em operação, o dispositivo de detecção de temperatura deve ser configurado para controlar a temperatura ou como uma ferramenta para inspecionar e corrigir o medidor de nível de líquido.

Desempenho anti-sísmico
De acordo com a estação de pequeno porte e os dados geológicos e meteorológicos da área circundante, para analisar o potencial e as características dos desastres naturais, como terremoto e nevasca, leve em consideração a capacidade anti-sísmica e a capacidade de carga das provas à prova de vento e neve. (2) área de café
Ao considerar o plano do tanque de armazenamento de GNL, o armazenamento e carregamento e descarregamento de GNL devem ser totalmente considerados, se ocorrer algum acidente, é provável que o GNL derrame ou vaze, o que pode prejudicar o pessoal próximo e equipamentos importantes. Para pequenos tanques de GNL, o método comum é estabelecer barreiras como solo compactado, concreto, metal e outros materiais de baixa temperatura, como aterros, paredes de proteção ou poço de armazenamento de líquidos. No caso de ocorrer um vazamento do tanque de armazenamento, o líquido inflamável pode ser confinado à área de ensecadeira, que não fluirá para todo lugar, este é um método para evitar a disseminação do GNL. Além disso, se houver um desastre de fogo, ele pode impedir que as chamas se espalhem para a área circundante e minimizar os danos às instalações ao redor. O volume de café, portanto, deve ser grande o suficiente para acomodar o tanque de armazenamento de gás natural liquefeito (GNL), deve incluir a área de descarga de qualquer volume disponível, considerando a permissão para a substituição de neve, tanques e outros equipamentos também .

Quando a pressão de serviço do acumulador é menor ou igual a 0.1 MPa, a altura da barreira ou a parede da ensecadeira e a distância do tanque de armazenamento devem ser determinadas de acordo com a figura 1.

Nota:
1. O tamanho X deve ser igual ou maior que a soma do tamanho Y e do suprimento de ar e despressurização;
Exceção: quando a altura da cerca ou a parede da ensecadeira é igual ou maior que o nível máximo de líquido, X pode receber qualquer valor.
2. Dimensões X representa a distância entre a parede interna do tanque para a vedação ou para o interior da parede da ensecadeira.
3. Dimensão Y significa o nível máximo de nível de líquido no topo da cerca ou na parede da ensecadeira.

Além disso, é necessário configurar defletores para a válvula é susceptível de ter problema de vazamento para evitar a injeção de GNL. Na parte inferior, uma bandeja de coleta de líquido deve ser montada para coletar o vazamento de GNL e introduzi-la no poço de armazenamento de líquido através do tubo de drenagem.

(3) vaporizador
Configuração de válvula
Cada vaporizador do grupo vaporizador deve estar equipado com a válvula de corte na entrada e na saída. Para evitar que o vazamento de GNL entre no grupo vaporizador ocioso, duas válvulas de entrada devem ser instaladas e outras medidas de segurança devem ser adotadas para esvaziar o GNL ou gás entre as duas válvulas. Uma válvula de corte deve ser instalada no tubo de GNL de 15m do carburador, que pode ser operado no local ou controlado remotamente, e existem medidas de proteção para evitar que a válvula seja invalidada devido a condições externas de congelamento. Todo vaporizador deve instalar uma redução de pressão de segurança e, quando o vaporizador de aquecimento estiver funcionando normalmente, um local onde a temperatura menor que 60 ℃ deve ser ajustada. Instale a válvula de corte de controle automático na tubulação de fluido, a distância entre a válvula e o vaporizador. é pelo menos 3m, e pode desligar-se automaticamente quando a perda de pressão de oleoduto (fluxo), anomalia de temperatura de área circundante de carburador (fogo) ou baixa temperatura acontece à saída do vaporizer.Outro equipamento

Cada vaporizador de aquecimento deve ser equipado com um dispositivo que possa cortar a fonte de calor, que pode ser operada no local ou remotamente. Instale equipamento automático de válvulas de tubulação para uso em emergência para evitar que o GNL ou vapor seja entregue ao sistema em temperatura mais alta ou mais baixa até a temperatura do sistema de fornecimento externo. O dispositivo de detec�o de temperatura est�configurado para medir o seu GNL, o g� de vaporiza�o e a temperatura de sa�a e de entrada do meio fluido de permuta de calor, de modo a assegurar a efici�cia da transfer�cia de calor.

Espaçamento de segurança

A distância entre o vaporizador e sua principal fonte de calor e qualquer outra fonte é de pelo menos 15m, a menos que o meio fluido condutor de calor não seja combustível. A distância entre o vaporizador de aquecimento global e a linha terrestre é de pelo menos 30m, e a distância até a seguinte localização é de pelo menos 15m: L qualquer líquido de GNL, refrigerante inflamável ou líquido inflamável na ensecadeira ou transportando esses líquidos em qualquer outro acidente vazamento entre a fonte e a área de ensecadeira; ② Tanque de armazenamento de GNL, líquido combustível, refrigerante combustível ou gás combustível, ou o processo não queimado que contenha esses líquidos, ou o conector do equipamento de descarregamento desses líquidos; ③ Controlar os edifícios, escritórios, lojas, residenciais ou outros edifícios importantes. O vaporizador de aquecimento controlado remotamente e o vaporizador ambiental podem ser instalados na área da ensecadeira. Quando há vários vaporizadores, a distância entre os vaporizadores é de pelo menos 1,5 m.

(4) Compressor e bomba

Seleção de materiais

O compressor e a bomba devem ser capazes de garantir o funcionamento normal sob a possível temperatura e pressão de trabalho.

Configuração de válvula

A configuração da válvula deve fazer com que cada compressor e bomba a válvula esteja disponível para reparo e manutenção, e deve ser equipado com dispositivo de redução de tensão na saída do tubo. A válvula de alívio de pressão com capacidade suficiente deve ser instalada, ao transportar líquido abaixo de - 29 ℃ temperatura, deve ser equipada com dispositivo de pré-resfriamento, para garantir que a bomba não seja danificada ou cause falha temporária ou permanente. O compressor que lida com gás combustível deve instalar o duto de exaustão no ponto onde o vazamento de gás é possível e levar o gás ao local seguro.

(5) tubulação de GNL e seus componentes

Seleção de materiais
Quando projetar a tubulação e seus componentes, o efeito de fadiga do ciclo térmico no material deve ser levado em consideração. Para tubos, válvulas, conexões e outros acessórios conectados uns aos outros, deve-se dar atenção especial se a espessura da parede do tubo não for a mesma. Portanto, é necessário cobrir materiais de isolamento de tubos de temperatura à prova d'água, isolantes de calor, retardadores de chamas e anti-extremos, para reduzir o risco de acidentes, como incêndios. Não é recomendado o uso de alumínio, cobre, ligas de cobre ou outros materiais refratários. Tubos de ferro fundido não são permitidos.

Modo de conexão
Tubulações com diâmetro não superior a 50 mm adotam estrutura de vedação por rosca, junta soldada ou flangeada; Pipeline com diâmetro maior que 50mm é conectada por solda ou flange.

Não use conexões roscadas ou conexões de flange tanto quanto possível, exceto a localização necessária do tubo, conexão do equipamento ou local de manutenção. O sistema de tubulação não pode usar o controle de tipo F, estrutura de solda espiral e estrutura de solda de topo.

Configuração de válvula
Defina a válvula de corte e válvula de isolamento para minimizar o vazamento de volume de líquido perigoso se acontecer algum acidente, e com quantidade suficiente para garantir que o controle local e controle remoto pode realizar processo de parada suave e sistema de transferência, ou desligar completamente o sistema em caso de emergência; Instale a válvula de expansão térmica para evitar a pressão excessiva; Configure a válvula de alívio de pressão de segurança para minimizar os danos à tubulação e seus acessórios.

Ajuste a válvula de segurança entre duas válvulas de fechamento da fase líquida, caso as duas válvulas de desligamento estejam desligadas. Quando o líquido no tubo é aquecido e gaseificado, a válvula de alívio automaticamente começa a pular, a fim de evitar o acidente causado pela sobrepressão. Um dispositivo de descarga de emergência é instalado na fase gasosa para proteger a segurança da fase gasosa em caso de operação incorreta ou a válvula de alívio de sobrepressão do equipamento decola.

Sistema de suporte
O sistema de suporte de pipeline deve ter a capacidade de resistência ao fogo e resistência a baixas temperaturas.

O sistema de suporte da tubulação de baixa temperatura deve ter medidas de isolamento a frio para evitar o congelamento das tubulações ou suportar a fragilização do aço causada pela transferência de calor.

Tratamento de limpeza
O sistema de tubagem deve ser tratado com azoto ou dióxido de carbono antes do primeiro enchimento do GNL.


(6) equipamento de manuseamento de GNL

Distância de segurança

A distância entre o GNL, interface de manuseio de refrigerante inflamável para a área de processo de ignição não controlada, tanque de armazenamento, controle de edifícios, escritórios, lojas, edifícios residenciais e outras estruturas é de pelo menos 15 m.

Medidas de emergência e segurança contra incêndios


Em caso de acidente de incêndio por GNL, os seguintes princípios podem ser aplicados.
①Tente cortar a fonte de gás e controlar o vazamento. ②Para proteger o tanque de incêndio e as latas e equipamentos adjacentes, evitando a sobrepressão de calor do equipamento do tanque de armazenamento para causar maior desastre. ③O vazamento de GNL pode ser levado para a zona de segurança, como o tanque coletor de acidentes, que pode ser coberto com espuma de alta potência para gaseificar com segurança e evitar a expansão da combustão.

Geralmente, o projeto de segurança contra incêndio inclui as seguintes partes:


(1) Sistema de Controle de Distribuição, DOS

O sistema DOS é usado para exibir e controlar a temperatura, pressão, nível de líquido e fluxo da planta de GNL e importantes parâmetros de controle [6].


(2) sistema de desligamento de emergência, ESD

O sistema ESD e o sistema DOS são independentes um do outro, quando o dispositivo LNG é aberto sob uma circunstância de emergência, o sistema de desligamento de emergência é usado isoladamente e desligado de GNL, ou outras fontes inflamáveis, e desligado o equipamento que pode manter ou aumentar o dano se continuar correndo. O sistema deve estar equipado com controle remoto automático e botão manual ao mesmo tempo. O botão manual deve ser instalado a uma certa distância da unidade de produção relevante, a quantidade deve ser de mais de 2 peças, e as medidas devem ser tomadas para evitar que ele seja afetado pela radiação térmica do fogo.


(3) sistema de alarme de detecção de incêndio e vazamento

Equipamentos de monitoramento de incêndio e vazamento devem ser instalados em locais e edifícios fechados onde possa ocorrer o acúmulo de gás combustível, GNL ou refrigerante inflamável. Lugares perto do equipamento de produção de gás natural e do tanque de armazenamento devem configurar o dispositivo de alarme de detecção de concentração de gás inflamável, quando a concentração de gás atinge o limite explosivo inferior de 10-25%, ou seja, envia som e luz de alarme, a fim de tomar rapidamente Medidas emergenciais.

Além do projeto de detecção de gás inflamável, detector de chamas e sistema de alarme de incêndio na área da unidade de produção, o sistema de detecção a frio também deve ser configurado para detectar se o GNL está vazando ou não. Todos os sinais de detecção no dispositivo são enviados para o sistema DCS e os valores de alarme são definidos; entretanto, sinais importantes são enviados para o sistema ESD para realizar o corte da unidade ou a parada de intertravamento.


(4) Sistema de água de firefighting

Sistema de água de incêndio da casa da bomba de incêndio e tanque de água de incêndio, proteção contra fogo e incêndio bombas de encanamento amarrado, canhões de água de combate a incêndio, etc. utilizados para controle de incêndio, tanque de resfriamento, equipamentos e tubulações, controle de vazamento não queimado ou riscos de estouro.
O projeto do sistema de abastecimento e distribuição de água de incêndio deve atender às necessidades de todos os sistemas fixos de combate a incêndios. Assegure-se de que o fornecimento de água sob pressão e fluxo de projeto seja assegurado durante o incidente máximo que possa ocorrer, garantindo a operação normal da mangueira de mão. O tempo contínuo de abastecimento de água não é inferior a 2h.


É importante notar que a água de incêndio não é usada para controlar e extinguir a chama na planta de GNL, porque a água na superfície do líquido aumentará a velocidade de geração de vapor e a taxa de combustão será acelerada. Mas o jato de água pode resfriar o equipamento, contêineres e canos na área de fogo ao redor que não estão queimando, absorvendo e controlando o calor gerado pelo fogo, para evitar que o fogo se espalhe, e também pode proteger os bombeiros e os bombeiros. o pessoal tenta entrar no fogo para cortar a válvula de suprimento de ar necessária.

(5) Sistema de extinção com pó seco

Incêndio causado por pequena quantidade de vazamento de gás pode ser eliminado pelo uso de extintores de gás carbônico, dióxido de carbono e halogênio, mas após o incêndio, a fonte de gás deve ser imediatamente cortada para evitar transbordamento, caso contrário pode causar ressurgimento, mesmo explodir. O agente extintor de pó é a maneira mais eficaz de lidar com o fogo a gás de grande volume e alta pressão.

De acordo com a experiência estrangeira na luta contra o fogo do gás, o tempo de descarga contínua do pó seco é 25 ~ 60 segundos. Após a extinção inicial do fogo, o pó seco deve ser usado intermitentemente.

(6) sistema de extinção de espuma

O sistema de extinção de espuma de alta expansão é utilizado para cobrir o GNL da área do tanque, a tubulação, o vazamento da plataforma de descarga e o tanque coletor de acidentes, para gaseificar com segurança e evitar a ocorrência de perigo. Um sistema fixo de extinção de incêndios de espuma de baixa expansão também pode ser configurado de acordo com os requisitos padrão, e o sistema de sprinklers de espuma pode ser instalado na parte superior do tanque de armazenamento, tubulação, plataforma de descarga e equipamentos importantes.


(7) Equipamento móvel de extinção de incêndios

A posição chave do equipamento de GNL e do carro tanque é o nível de perigo grave, e o extintor de incêndio portátil ou do tipo de roda deve ser instalado para extinguir o fogo. Sala de controle, sala de distribuição variável deve ser equipada com extintor portátil de CO2 para garantir fogo rápido e eficaz precoce. Os veículos a motor que entram na fábrica devem estar equipados com pelo menos um extintor de incêndio químico portátil com uma capacidade não inferior a 9 kg.


Outras
O layout do desenho geral
A fim de atender aos requisitos do processo, o zoneamento funcional deve ser razoavelmente organizado, e a área de armazenamento, áreas de produção e auxiliares e áreas de escritórios devem ser separadas. Dê uma consideração abrangente aos requisitos de espaçamento de incêndio, pista de fogo e proteção contra incêndio.

O sistema de energia

A segurança e a confiabilidade do sistema de fornecimento de energia devem ser asseguradas e o equipamento elétrico adequado ao nível da zona à prova de explosão deve ser selecionado. O cabo também deve ser tratado com fogo, que ainda pode funcionar após um incêndio.

Arremesso de alta segurança

O defletor de purga dedicado pode ser equipado na estação, o alívio de sobrepressão com a altura de 30m ~ 40m, o tanque de armazenamento de GNL, o tanque de armazenamento BOG, o tubo de processo e o alívio de sobrepressão de cada seção de produção devem a mistura explosiva na estação.

Medidas de Ventilação

Medidas de ventilação devem ser adotadas para lidar com a construção de GNL, refrigerantes combustíveis e gases combustíveis para minimizar a possibilidade de acúmulo de gás combustível ou vapor. Se a densidade do gás de evaporação for maior que o ar, a ventilação deve ser instalada na deposição de gás evaporativo.

Segurança Pessoal

Os funcionários são treinados regularmente para aprender sobre as características do GNL e os perigos e efeitos da exposição ao GNL, efeitos de proteção e uso adequado. Quando for necessário entrar no ambiente nocivo em um acidente, a equipe deve estar armada com um capacete, máscara, luvas, botas e aparelho de respiração, além da roupa de proteção necessária, e estas roupas devem ser colocadas no local acessível. Devido à falta de cheiro de GNL e vapor no equipamento de processo, é necessário instalar um indicador de gás combustível adequado em caso de detecção de odores.

Proteção contra raios e eletricidade estática

As instalações auxiliares e os edifícios industriais são equipados com proteção contra raios e pára-raios para evitar a queda de raios. A tubulação de metal, torre e equipamento encapsulados na área de instalação deve ser equipada com aterramento de proteção contra raios de acordo com os requisitos de especificação.

Classificação de resistência ao fogo de construção

O edifício e as estruturas da estação devem ser concebidos de acordo com o Código de Proteção contra Incêndios de Edifícios. Projeto , construção, estruturas e equipamentos importantes da plataforma conjunta, e devem ser montados com mais de duas bocas de evacuação de segurança; A estrutura de aço de suporte de carga, pedestal, assento de saia e rack de tubo no equipamento de produção devem revestir proteção de camada resistente ao fogo de acordo com critério, e o limite de resistência ao fogo da camada refratária é não menos que 1.5h.

Serviços de incêndio e comunicações

Serviços de bombeiros e instalações de comunicação dentro da estação devem ser assegurados.

Os equipamentos principais de energia, como sistema de controle de incêndio, bomba de incêndio, suprimento de ar e equipamentos de água devem ser equipados com alimentação de reserva, e o centro de controle interno deve ter uma linha externa ou uma linha direta com o corpo de bombeiros.


Conclusão

Em todo o mundo curso de desenvolvimento da indústria de GNL, nosso país ainda está em sua infância, especialmente no mercado interno, quando ainda não foi promulgado o padrão da indústria do projeto e construção da estação de GNL, mais comumente, costumamos usar os padrões dos Estados Unidos , Europa, Japão e outros municípios em design de engenharia como referência, que de alguma forma tem um monte de problemas.

O principal desempenho é: ① Na situação geral, a qualidade do equipamento produzido pelos fabricantes nacionais é ligeiramente inferior à dos países estrangeiros. Portanto, o padrão de associação de prevenção de fogo americano comumente usado NFPA 59A é incerto em linha com a situação atual da indústria de gás urbano na China ou não. ② A vacância do padrão compulsório da indústria faz com que a estação de GNL no projeto e na construção do projeto deixe um risco oculto para a operação futura do sistema de fornecimento de gás devido a vários fatores, como entrada de capital. ③ Já existem empresas na China que são capazes de produzir GNL e equipamentos relacionados, mas ainda não há uma base sobre como conduzir a avaliação da qualidade de segurança de seus produtos antes que eles sejam colocados em uso. ④ Alguns fabricantes são apenas perseguir cegamente a tecnologia avançada, de alta qualidade, se o desperdício pode ser causado pelo processo de qualidade do produto ainda não é tão certo.

Na minha opinião, quando estamos a prestar atenção ao projeto de GNL importado na China, discutir o processo tecnológico de GNL e medidas de economia de energia e desenvolver novos produtos de GNL, novas tecnologias e novos equipamentos ao mesmo tempo, devemos nos concentrar na indústria de gás da cidade em nosso país, o status quo, em primeiro lugar, baseado no princípio do fornecimento seguro de gás, na formulação e promulgação de um padrão de indústria viável e confiável e de um padrão que possa estar de acordo, é a principal prioridade.

  • TEL:+ 86-022-87890750
  • FAX:+ 86-022-87893352
  • EMAIL:tiantim@peiyangchem.com
  • ADDRESS:15F, 269 Anshanxi Rd, Nankai District, Tianjin, China 300192