預(yù)防是指要密切注視劉沒施安全運(yùn)行所必需的設(shè)計(jì)特性。在工程設(shè)計(jì)階段，些設(shè)計(jì)上具能夠發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患扦提出保證安全的相應(yīng)措施。它們包括：初步危險(xiǎn)分析(PHA)，操作危險(xiǎn)性分析(HAZOP)、風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估(QRA)、氣體擴(kuò)散研究和突變分析。
假如發(fā)生事故，早期檢訓(xùn)和響應(yīng)能將使安傘隱患減全最小。各種探測(cè)器應(yīng)被合理地安裝在整個(gè)供氣站內(nèi)，用來檢測(cè)火災(zāi)和I。NG泄漏事故。
其中包括碼頭卸船區(qū)，儲(chǔ)罐防護(hù)堤內(nèi)和防護(hù)堤附近的卸車管線等位置。這些地力任何一處發(fā)生泄漏。在控制室內(nèi)都會(huì)發(fā)山聲音報(bào)警。
將氣體和感煙探測(cè)器安裝在建筑物內(nèi)，從控制室的閉路電視上可以對(duì)全廠進(jìn)行監(jiān)控。
自卸車平臺(tái)的管道、碼頭和陸上的管道系統(tǒng)發(fā)生LLN(；泄漏，可以收集起來送至管網(wǎng)下面的混凝土集液溝內(nèi)。一般來講，該液溝是通向位于海岸又靠近碼頭的集液池內(nèi)。LNG管網(wǎng)和裝置周圍的集液溝能夠容納10分鐘內(nèi)的管道最大泄漏量。
1.1 初步危險(xiǎn)分析(PHA)，操作危險(xiǎn)性分析(HAZOP)和風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估(ORA)
初步危險(xiǎn)分析(PHA)纖常被用在方案階段或裝置初步設(shè)計(jì)和設(shè)備布置的前期，用來預(yù)測(cè)這些潛在危險(xiǎn)對(duì)操作人員、公眾，工廠設(shè)施和環(huán)境的影響。一次初步危險(xiǎn)分析并不能排除作進(jìn)一步危險(xiǎn)評(píng)估，事實(shí)上，它只是以后的危險(xiǎn)評(píng)估研究的一個(gè)開端。
在工程建設(shè)的后階段通常要進(jìn)行更詳細(xì)的HAZOP研究。在工程初期使用PHA技術(shù)主要有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：它能夠鑒別出潛在的危險(xiǎn)，并用最小的投資和措施來預(yù)防危險(xiǎn)；它能夠幫助設(shè)計(jì)小組明確或拓展用于整個(gè)工廠生產(chǎn)的運(yùn)行目標(biāo)。QRA的目的是明確LNG供氣站潛在的主要危險(xiǎn)，QRA對(duì)了廠的平面布置有重要的影響。
對(duì)氣化站而言，LNG的各種泄漏情況被認(rèn)為呈潛在的引起爆炸的原因。例如：
-管線泄漏/破裂(高壓和低壓氣體或液體管線)
-在氣化器和冷卻器和換熱器(在壓縮機(jī)，燃?xì)饧訜崞?發(fā)生管束破裂
-由于超壓導(dǎo)致罐或容器破裂/毀壞
-閥門和PSVs(壓力安全閥)發(fā)斗堵塞
-泵或壓縮機(jī)密封泄漏/失效
-停電或儀器失靈
2 平面布置
一個(gè)典型的LNG供氣站平面布置如圖1所示，圖中標(biāo)出了儲(chǔ)罐，運(yùn)輸船的泊位，主要設(shè)備和建筑物的位置。為了確定能保護(hù)邊界線以外的人身和財(cái)產(chǎn)安全的初步半面布置，必需進(jìn)行氣體擴(kuò)散和火焰輻射研究，這對(duì)位于居民區(qū)附近的供氣站成為重要。
發(fā)生LNG泄漏事故的十要危險(xiǎn)是火災(zāi)和熱輻別。如果在匯漏事故的早期階段沒有遇到明火，則沸騰的LNG產(chǎn)生的氣體與空氣混合時(shí)被帶到下風(fēng)側(cè)。這個(gè)氣閉一直存在爆炸的可能性，直至空氣將具稀釋到爆炸下限以下。
對(duì)供氣站邊界線以外的人身和財(cái)產(chǎn)的影響，NFPA59A已經(jīng)做了明確的安全要求。這些要求限制了在邊界線的輻射量，同時(shí)將可燃?xì)怏w散發(fā)到邊界線以外的可能性降到最低?，F(xiàn)在各種計(jì)算機(jī)程序能夠模擬LNG儲(chǔ)存設(shè)施周圍的火災(zāi)輻射和氣體擴(kuò)散危險(xiǎn)?？扇?xì)怏w研究機(jī)構(gòu)無償提供如：LNGFIRE和DEGAIS(氣體擴(kuò)散濃度)的程序，這兩個(gè)軟件都可從互聯(lián)網(wǎng)下載。
DEGADIS能預(yù)測(cè)在溢流事故中氣體擴(kuò)散的距離。而LNGFIRE能計(jì)算LNG儲(chǔ)存設(shè)施火災(zāi)輻射距離，采用的方法是建立在公共的可獲得數(shù)據(jù)和LNG火災(zāi)經(jīng)驗(yàn)介紹的基礎(chǔ)上。這兩個(gè)程序發(fā)表在NFPA59A(1996)上。
在LNG特性中，一個(gè)固有的安全因素是甲烷含量高。在空氣溫度為700F(21℃)時(shí)，它的臨界浮力溫度為-1660F(-110℃)。在這個(gè)溫度以上時(shí)，甲烷比空氣輕，將從泄漏處上升飄走。同其他成分(如LPG)相比，甲烷也有一個(gè)較寬的爆炸范圍(5-15%)。盡管下限較高，但由于它的自然浮力和快速的擴(kuò)散，積存可燃混合氣體的可能性很小。盡管如此，氣體擴(kuò)散研究是必需的，并且是擴(kuò)大區(qū)域規(guī)劃成果的一個(gè)關(guān)鍵部分。
3 控制方式
圖2是一個(gè)典型的LNG供氣站控制方案。根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目的特定要求、操作靈活性和客戶的需要，每一個(gè)供氣站都是不盡相同，不同的設(shè)備和控制流程都有相當(dāng)大的差異。因此，這個(gè)例子僅代表諸多可能出現(xiàn)的流程之一，目的是用來舉例說明而已，圖中所示的僅是主要的控制回路和儀表。盡管這個(gè)控制流程是比較簡單的，但是為了安全操作，針對(duì)以下日常有潛在危險(xiǎn)的工序卸車和氣化，進(jìn)行了詳盡設(shè)計(jì)。
3.1 LNG卸車
在日常操作中，各種不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)有發(fā)生，這就是潛在的危險(xiǎn)。如果卸車管線中存在這種情況，將會(huì)導(dǎo)致兩種結(jié)果：急冷和水擊。
不僅對(duì)于初次啟動(dòng)，而且在每次卸車操作時(shí)，發(fā)生急冷都是危險(xiǎn)的，尤其是在沒有裝再回流管線的情況下(在此篇文章發(fā)表之前，在1998/99年冬季PTQ上發(fā)表的《降低LNG供氣站運(yùn)行成本》一文中對(duì)回流管線已作介紹，見圖3和圖4)。
這些管線在卸車期間保持卸車管線冷卻，從而避免了需要在每次卸車前冷卻卸車。
冷卻的一個(gè)結(jié)果是撓曲現(xiàn)象。它是由于在管道的頂部和底部形成溫度梯度，導(dǎo)致管道在支架間撓曲，由于應(yīng)力高，撓曲現(xiàn)象可以導(dǎo)致事故。在卸車前可以．通過正確的冷卻工藝來避免這個(gè)現(xiàn)象的發(fā)生。如圖2所示的供氣站設(shè)計(jì)，通過冷氣對(duì)輸送管線進(jìn)行預(yù)冷卻，可以將對(duì)管線的熱沖擊降到最小。氣體預(yù)冷卻管線工藝，包括用LNG填充管道和用閃蒸氣對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行第一次增壓。這包括將流體從儲(chǔ)罐后面通過頂部填充管線和輸送管線連接起來，然后通過冷卻旁通到氣體回流管線并通過集氣管到氣體壓縮機(jī)。
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另一個(gè)經(jīng)常發(fā)生的不穩(wěn)定的狀態(tài)是由于水擊造成的。水擊是由于流體的流速突然發(fā)生改變。改變流體的流速需要一個(gè)瞬時(shí)的流體壓力。由于快速關(guān)閉或開啟閥門或停泵將導(dǎo)致這些變化可能發(fā)生。就設(shè)計(jì)而言，需要對(duì)這些事件進(jìn)行一個(gè)完整的沖擊分析。
各種計(jì)算機(jī)程序可以在配管設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算水擊的沖擊力。對(duì)于減小壓力波動(dòng)，使其保持在管道安裝允許的應(yīng)力范圍內(nèi)，閥門關(guān)閉次數(shù)是一個(gè)重要的變量。因此，閥門的操作對(duì)于管道安全設(shè)計(jì)和運(yùn)行產(chǎn)生重要的影響。
3.2 LNG氣化
由于氣化器操作自身潛在的危險(xiǎn)，在火焰加熱器里，易揮發(fā)的液體在高壓下進(jìn)行氣化，所以應(yīng)采取多種安全措施來防止這些潛在的危險(xiǎn)。
通過可燃?xì)怏w、火災(zāi)報(bào)警和ESD系統(tǒng)，也可通過燃?xì)夤芫€上的高溫開關(guān)和所有外送泵失靈的信號(hào)來關(guān)閉所有運(yùn)行的氣化器。每一個(gè)氣化器也有獨(dú)立的關(guān)閉系統(tǒng)，由以下條件驅(qū)動(dòng)：
-送風(fēng)故障失靈
-煙道溫度高
-出口溫度低或高
-出口壓力高
-燃?xì)鈮毫Φ?br />
-煙道中的可燃?xì)怏w
具備以上任何條件，氣化器停車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將聯(lián)鎖，切斷氣化器的主燃?xì)夤芫€，并放空，關(guān)閉氣化器的LNG進(jìn)出口管線的切斷閥。如果所有的氣化器被停車，那么所有運(yùn)行的LNG外送泵也被停車，并關(guān)閉人口閥。
