引言

　　隨著全球經(jīng)濟的迅速增長和能源需求的不斷擴大，各國均有LPG的經(jīng)營活動，且LPG供氣范圍很大。但是相比較而言，液化天然氣因具有在公路、鐵路、船舶上高效運輸；用途廣，可作為車用燃料、發(fā)電燃料、民用及工業(yè)燃料、化工原料；供氣設(shè)施建設(shè)投資少、見效快、方式靈活等特點[1]，無疑給世界LNG工業(yè)的發(fā)展提供了良好的契機。

　　我國雖然是資源大國，但由于本土天然氣資源有限，再加以戰(zhàn)略角度的考慮，使得發(fā)展LNG進口項目，建設(shè)LNG小型站，彌補天然氣的不足成為目前國內(nèi)城市燃?xì)庑袠I(yè)較為關(guān)注的焦點。

　　1? LNG危險性分析

　　液化天然氣(LNG，Liquefied Natural Gas)是由天然氣轉(zhuǎn)變的另一種能源形式[2]。由于LNG96%以上都是甲烷，所以它和液體甲烷性質(zhì)基本類似，LNG的常壓沸點是－162℃，液體密度為430kg／m3，汽化潛熱為510.25kJ／m3。汽化后的氣體常壓密度是0.688kg／m3，與空氣混合能形成爆炸性混合物，爆炸下限為3.6%～6.5%，爆炸上限為13%～17%[3]。

　　LNG小型站內(nèi)的生產(chǎn)介質(zhì)主要是天然氣、液化天然氣等物質(zhì)，若處理不當(dāng)，極易發(fā)生火災(zāi)和爆炸等各類事故。從生產(chǎn)介質(zhì)的特性角度出發(fā)，具體說來主要有：

　　(1) 在某些LNG設(shè)備中，由于其組分和密度差異引起分層，導(dǎo)致LNG突然大量蒸發(fā)，壓力驟升。若壓力超過設(shè)備的極限承壓能力時，會造成設(shè)備的損壞和危險介質(zhì)泄漏，甚至爆炸。

　　(2) LNG的儲存和操作都是在低溫下進行的。因此，一旦發(fā)生泄漏，低溫會造成材料性能下降，導(dǎo)致更加嚴(yán)重的事故，并對人體造成嚴(yán)重傷害。

　　(3) 雖然天然氣毒性較小，但其中通常含有82%～98%的甲烷。一旦泄漏，會使空氣中的氧氣減少，造成人體缺氧窒息等人身傷亡事故。

　　(4) 空氣－天然氣混合物的爆炸極限范圍非常窄。如果存在外部火源(火星，火焰等)，極易發(fā)生著火燃燒，甚至爆炸。同時，氣體燃燒產(chǎn)生的熱輻射會對人身及裝置造成極大危害。

　　可見，對于LNG系統(tǒng)來說，安全是至關(guān)重要的。在設(shè)計過程中，必須通過危險分析及評估，確定與LNG裝置有關(guān)的危險，根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和運行管理經(jīng)驗，對小型站的安全設(shè)計全面把關(guān)，把人身和財產(chǎn)的損失風(fēng)險降到最低，使整個裝置達(dá)到一個較高的安全水平。

　　2? LNG小型站安全設(shè)計

　　2.1? 概述

　　目前，我國仍未頒布針對城市燃?xì)釲NG小型站設(shè)計的強制性規(guī)范。在已經(jīng)建設(shè)或正在進行的LNG站項目中，通常是專業(yè)人員借鑒國外的標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)外的管理經(jīng)驗，結(jié)合工程實際情況進行設(shè)計和施工。常用的國外標(biāo)準(zhǔn)主要有美國國家標(biāo)準(zhǔn)《液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)》、日本部頒標(biāo)準(zhǔn)《一般高壓瓦斯保安法則》等，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)主要有《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》、《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》、《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》、《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》等。

　　為便于討論，我們將液化天然氣事故劃分為兩類[4]。第一類是當(dāng)危險介質(zhì)泄漏、溢出時，沒有遇到著火源，沒有發(fā)生火災(zāi)，即“無火災(zāi)緊急事故”；另一類是泄漏時遇到著火源，立刻引起火災(zāi)；或溢出的液化氣體擴散到一定范圍后，遇著火源發(fā)生燃燒爆炸，引起大面積火災(zāi)，即“有火災(zāi)緊急事故”。

　　2.2? 無火災(zāi)緊急事故及其安全對策

　　針對無火災(zāi)事故，各個主要設(shè)備所采取的安全措施有[5]：

　　(1) LNG儲灌

　　材料性能包覆在儲罐外層而外露的隔熱層應(yīng)具有防火、阻燃、阻蒸汽、防水的性能，且在消防水的沖擊下不會移動，有足夠的牢度。儲罐內(nèi)筒與外筒之間應(yīng)填充與LNG和天然氣性能適應(yīng)的不可燃隔熱材料。儲灌材料應(yīng)能適應(yīng)低溫性能要求，在LNG及其冷蒸汽溫度下仍能正常工作。

　　安全間距LNG儲罐之間的最小安全距離按下表1確定。