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液化天然气(LNG)生产、储存和装运

发布:多吉利        来源:www.duojili.cn  

NFPA 59A

液化天然气(LNG)生产、储存和装运

2001 

说明: 数字或字母后的星号(*)表示可在附录A中查到该节的说明材料。

有关参考出版物可从12章和附录E中查阅。

注:除注明者外,本标准所用压力均为表压

1 总则

1.1 *范围

1.1.1 本标准适用于

(1) 设计

(2) 选址

(3) 施工

(4) 操作

(5) 天然气液化和液化天然气(LNG)储存、气化、转运、装卸和卡车运输设施的维护,以及人员培训。

1.1.2 本标准适用于所有LNG储罐,包括真空绝热系统储罐。

1.1.3 本标准不适用于冻土地下储罐。

1.2 等同性。本标准允许使用等同或超过本标准规定的质量、强度、耐火性、有效性、耐久性、安全性的系统、方法或装置。技术文件应提交主管部门以论证其等同性。有意采纳的系统、方法或装置应由主管部门批准。

1.3 追溯性。本标准的规定反映了标准发布时提出采取必要措施防范危险的一致意见。

除另有说明外,本标准的规定不适用于本标准生效前已建或已批准设施、设备、结构或装置。有说明的地方,应追溯本标准的规定。

当主管部门确定现有情况有不可接受的风险时,主管部门应追溯认为适合本标准的任何部分。

如果主管部门认为本标准明显不实用的地方,并且明确证实安全合理等级,允许修改本标准的追溯要求。

1.4 人员培训。参与LNG生产、装卸和储存的人员应参加LNG特性和危险性方面的培训。

1.5 单位制。本标准中的公制单位是依据ASTM E 380《国际单位制(SI)的标准用法》。对于净距离的计算,从英制单位换算成公制单位应精确到0.5 m。一个项目不应交替使用英制单位和公制单位以缩小净距离。

1.6 参考标准。本标准参考了美国和加拿大的标准。在使用本标准时,应说明采用美国或加拿大的哪些标准。如不作说明,使用人可以采用所有有效的美国标准,或者采用所有有效的加拿大标准。如采用其它标准,也应进行说明。

1.7 定义

1.7.1 *批准  Approved。主管部门认可。

1.7.2 *主管部门Authority Having Jurisdiction。负责审批设备、装置或程序的组织、办公室或个人。

1.7.3 桶 Barrel体积单位。1桶等于42 gal (美) 或 5.615 ft 3 (0.159 m3)。

1.7.4 船舶加油 Bunkering。向船上的燃料舱或罐加燃料油,供动力设备或辅助设备用。

1.7.5 槽车 (Cargo Tank VehicleTank Vehicle)。用于运送液体货物的槽车或拖车。

1.7.6 组件 Components。部件或部件系统,功能同LNG工厂的一个单元,包括但不限于管线、工艺设备、储罐、控制装置、拦蓄系统、电气系统、安全设施、防火设备和通信设备。

1.7.7 储罐 Container。用于储存液化天然气的容器。

1.7.7.1 冻土地下储罐 Frozen Ground Container。一种储罐,最高液位低于周围自然地坪标高,主要用天然材料如土、石建成,依靠水饱和土石材料的冻结,并采用适当的方法保持密封或自然不渗漏。

1.7.7.2 薄膜储罐 Membrane Container 。一种储罐,薄膜内罐不能自支撑而通过隔热层由外罐支撑。

1.7.7.3 预应力混凝土储罐 Prestressed Concrete Container。一种混凝土储罐,由不同荷载或荷载组合产生的内应力不超过本标准规定的允许应力。

1.7.8 解冻 Deriming 。通过加热气化、升华或溶解除去低温工艺设备中积聚的可形成固体物的成分如水、二氧化碳等。

1.7.9 设计压力 Design Pressure。设备、储罐或容器设计中,用于确定最小允许厚度或其部件物理特性的压力。确定任何特殊部件厚度的设计压力包括静压头。

1.7.10 防护堤 Dike。用来建立拦蓄区的结构。

1.7.11 失效保护Failsafe。控制设备误操作或能源中断时,能保持安全运行状态的设计特征。

1.7.12 明火设备 Fired Equipment。烧燃料的设备,如燃料锅炉,燃烧式加热器,内燃机,某些整体加热气化器,远距离加热气化器的供热装置,燃气式油雾化器,燃烧式再生加热器,和火炬。

1.7.13 固定长度液位开口接管 Fixed Length Dip Tube。在储罐一定标高处有固定开口指示液位的接管。

1.7.14 火焰蔓延等级 Flame Spread Rating。材料的火焰蔓延等级按NFPA 255 《建筑材料表面燃烧特性的标准试验方法》,或ULC标准 CAN 4-S102《建筑材料和组件表面燃烧特性》1988确定。

1.7.15 重力加速度 G。在海平面上,G 约等于 32.2 ft / sec/sec (9.81m /s2)。

1.7.16 有害流体 Hazardous Fluid。易燃、有毒或有腐蚀性的液体或气体。

1.7.17 拦蓄区 Impounding Area。现场用防护堤或利用地形条件圈定的用于防止LNG或易燃致冷剂事故溢出的一个区域。

1.7.18 液化天然气 Liquefied Natural Gas。一种液态的流体,主要组分是甲烷,含有少量的乙烷、丙烷、氮或天然气中常见的其他组分。

1.7.19 LNG工厂 LNG Plant。其组件用来储存液化天然气并处理、液化或气化天然气的工厂。

1.7.20 最大允许工作压力 Maximum Allowable Working Pressure。在设计温度下,整套设备、储罐或容器顶部允许的最大表压。

1.7.21 数学模型 Model。用于预测物理现象的数学描述。

1.7.22 作业公司 Operating Company。拥有或操作LNG工厂的个人、合股人、公司、公共机构或其它实体。

1.7.23 停运 Out-of-Service。组件有目的的停用,包括检修。

1.7.24 工艺装置 Process Plant。在本标准适用范围的作业区内,用于对天然气进行处理、液化或气化的所有系统。

1.7.25 应 Shall。表示强制性的要求。

1.7.26 宜 Should。表示推荐或建议,但不是要求。

1.7.27 转运区 Transfer Area。LNG工厂中布置有管线系统的部分,在此LNG、易燃液体或易燃致冷剂被加注到设备中或从设备中排出,如装车区或卸船区,或在此管线系统接头定期被连接或断开。转运区不包括产品采样装置或永久性工厂管线系统。

1.7.28 过渡接头 Transition Joint。一种由两种或两种以上金属材料制作的接头,用以有效连接两种不同材质、不适用焊接等方法连接的管段。

厂址和平面布置

2.1 工厂选址原则

2.1.1 工厂选址应考虑以下因素:

(a) 应考虑本标准中LNG储罐、易燃致冷剂储罐、易燃液体储罐、构筑物和工厂设备与工厂地界线,及其相互间最小净间距的规定。

(b) 除按第9章人身安全和消防规定以外,人员应急疏散通道和消防通道应全天候畅通。

(c) 应考虑在实际操作的极限内,工厂抗自然力的程度。

(d) 应考虑可能影响工厂人员和周围公众安全涉及具体位置的其它因素。评定这些因素时,应对可能发生的事故和在设计或操作中采取的安全措施作出整体评价。

2.1.2 工厂的场地准备应包括防止溢出的LNG、易燃致冷剂和易燃液体流出厂区措施,地面排水措施。

2.1.3 对所有组件应说明最大允许工作压力。

2.1.4 *应进行现场土壤调查及普查以确定设备的设计基础数据。

2.2 溢出和泄漏控制的主要原则

2.2.1 基本要求

2.2.1.1 为减少储罐中LNG事故排放危及邻近财产或重要工艺设备和构筑物安全的可能性,或进入排水沟的可能性,应按下列任意一种方法采取措施:

(1) 根据2.2.2 和2.2.3 的规定利用自然屏障、防护堤,拦蓄墙或其组合,围绕储罐构成一个拦蓄区。

(2) 根据2.2.2 和2.2.3 的规定利用自然屏障、防护堤、挖沟、拦蓄墙或其组合,围绕储罐构成一个拦蓄区。并根据2.2.2 和2.2.3 的规定,在储罐的周围修建自然的或人工的排水系统。

(3) 如果储罐为地下式或半地下式,根据2.2.2 和2.2.3 的规定利用挖沟方式构成一个拦蓄区。

2.2.1.2 为使事故溢出和泄漏危及重要构筑物、设备或邻近财产或进入排水沟的可能性减至最少,下列区域应予平整、排水或修拦蓄设施:

(1) 工艺区

(2) 气化区

(3) LNG、易燃致冷剂和易燃液体转运区

(4) 紧靠易燃致冷剂和易燃液体储罐周围的区域

如果为满足2.1.2也要求拦蓄区时,应符合2.2.2 和2.2.3 的规定。

2.2.1.3 对于某些装置区,2.1.2、2.2.1.1和 2.2.1.2中有关邻近财产或排水沟的规定,变更应征得主管部门同意。所作的改变,不得对生命或财产构成明显的危害或不得违背国家、省和地方的规定。

2.2.1.4 易燃液体和易燃致冷剂储罐,不应设置在LNG储罐拦蓄区内。

2.2.2 拦蓄区容积和排水系统设计

2.2.2.1 LNG储罐拦蓄区最小容积V包括排水区域的有效容积,并为积雪、其它储罐和设备留有裕量,按下列规定确定:

(1) 单个储罐的拦蓄区,V等于储罐的总容积。

(2) 多个储罐的拦蓄区,对因低温或因拦蓄区内一储罐泄漏着火而引起拦蓄区内其它储罐泄漏,在采取了防止措施条件下,V等于拦蓄区内最大储罐的总容积。

(3) 多个储罐的拦蓄区,在没有采取2.2.2.1(2)措施条件下:V等于拦蓄区内所有储罐的总容积。

2.2.2.2 气化区、工艺区或LNG转运区的拦蓄区,最小容积应等于任一事故泄漏源,在10分钟内或在主管部门认可的证明监视和停车规定的更短时间内,可能排放到该拦蓄区的LNG、易燃致冷剂和易燃液体的最大体积。

2.2.2.3 禁止设置封闭式LNG排放沟。

例外:用于将溢出LNG快速导流出临界区域的储罐泄流管,若其尺寸按预期液体流量和气化速率选定,应允许封闭。

2.2.2.4 LNG和易燃致冷剂储罐区的防护堤、拦蓄墙和排水系统,应采用夯实土、混凝土、金属或其它材料建造。这些构筑物允许靠或不靠储罐,也允许与储罐构成一体。这些构筑物和任何贯穿结构的设计,应能承受拦蓄的LNG或易燃致冷剂的全部静水压头,能承受温度骤冷至被封闭液体温度产生的影响,预想火灾和自然力(地震、刮风、下雨等)的影响。如果双壁储罐外壳能满足这些要求,允许将其看作是拦蓄区,以据此确定2.2.3 中定位区域的距离。如果这种外壳的密封性会受到内罐事故的影响,则应按2.2.1.1 的要求,构筑另外的拦蓄区。

图 2.2.2.6   防护堤或拦蓄墙到储罐的距离

说明:·尺寸 ”x”应等于或大于尺寸 ”y”加液面上蒸气压力的LNG当量压头。

例外:当防护堤或拦蓄墙的高度达到或超过最高液位时,”x”可为任意值。

尺寸 “x” 为储罐的内壁到防护堤或拦蓄墙最近砌面的距离。

尺寸 “y” 为储罐中最高液位到防护堤或拦蓄墙顶部的距离。

2.2.2.5 易燃液体储罐区的防护堤、拦蓄墙和排水沟,应符合NFPA 30 《易燃和可燃液体规范》的要求。

2.2.2.6 防护堤或拦蓄墙的高度,以及到操作压力等于或小于15 psi (100kPa) 储罐的距离,应按图2.2.2.6 确定。

2.2.2.7 应制定拦蓄区内雨水和其它水的排水措施。允许使用自动控制排水泵,但所配的自动停泵装置应避免暴露在LNG温度下运行。管道、阀门和管件,在发生故障时可能使液体流出拦蓄区,应适应在LNG温度条件下持续工作。如果采取自流排水,应采取措施防止LNG通过排水系统外流。

2.2.2.8 用于拦蓄设施表面的隔热系统,安装后应不燃,并应适合所需用途,还要考虑预期的热应力、机械应力和荷载。如果存在飘浮问题,应采取抑制措施。

2.2.3 拦蓄区的选址

2.2.3.1 2.2.3 的规定不适用于海上终端转运区的拦蓄区。

2.2.3.2 应按下列要求采取措施,使火灾蔓延到建筑红线外造成明显危害的可能性最小:

(a) 应采取措施,防止在风速0级、温度70℉ (21℃)和相对湿度50%大气条件下超过下列极限的着火热辐射:

(1) 在建筑红线上,因设计溢出物(如2.2.3.4的说明)着火的辐射热流1600 Btu/hr/ft2 (5000W/m2)。

(2) 在工厂地界线外,定厂址时确定的50人以上户外集合点的最近点,因LNG拦蓄区内(有按2.2.2.1确定的LNG容积V)燃烧而产生的辐射热流1600 Btu/hr/ft2 (5000W/m2)。

(3) 在工厂地界线外,定厂址时确定的按NFPA 101 《人身安全规范》工厂、学校、医院、拘留所和监狱或居民区建筑物或构筑物最近点,因LNG拦蓄区内(有按2.2.2.1确定的LNG容积V)燃烧而产生的辐射热流3000 Btu/hr/ft2 (9000W/m2)。

(4) 在建筑红线上,因LNG拦蓄区内(有按2.2.2.1确定的LNG容积V)燃烧而产生的辐射热流10000 Btu/hr/ft2 (30000W/m2)。

(b) 热辐射距离应按下列方法计算:

(1) 气体研究所的报告GRI 0176描述的模型“LNGFIRE:LNG燃烧的热辐射模型”

例外:允许用符合以下准则的模型计算距离:

(a)考虑拦蓄区形状、风速风向、湿度和气温。

(b)适合评价危险规模和条件的试验数据已验证。

(c)主管部门认可。

(2) 如拦蓄区的最大和最小尺寸比不超过2,允许使用以下公式:

式中:

d——离LNG拦蓄区边的距离,ft (m)

A——拦蓄LNG的表面积,ft2 (m2)

F——热流相关系数,等于以下值:

3.0      用于    1600 Btu / (hr ft 2) (5000W/m2)

2.0      用于    3000 Btu / (hr ft 2) (9000W/m2)

0.8      用于   10000 Btu / (hr ft 2) (30000W/m2)

2.2.3.3 LNG储罐拦蓄区到建筑红线的距离,在发生2.2.3.4 描述的LNG溢出时,应保证建筑红线以外,空气中甲烷的平均浓度不超出爆炸下限的50 %,计算使用下列模型之一:

(a) 气体研究所的报告GRI 0242描述的模型“用DEGADIS致密气体扩散模型预测LNG蒸气扩散”。

(b) 气体研究所的报告GRI 96/0396.5描述的模型“LNG事故泄放的缓解模型评价 第5卷;用FEM3A进行LNG事故因果分析”。

(c) 综合以下内容的模型:

(1) 考虑影响LNG蒸气扩散的物理因素,包括但不限于重力传播、热传递、湿度、风速风向、大气稳定度、浮力和地面起伏程度。

(2) 适合评价危险规模和条件的试验数据已验证。

(3) 主管部门认可。

计算距离应基于下列条件之一计算:

i) 风速和大气稳定度同时发生且造成最长的下风向扩散距离,超过的距离少于扩散所需时间内的10%

ii) 帕氏大气稳定度,F 类,风速4.5mph (2 m/s)。

计算距离应以实际液体特性和来自容器的最大蒸气流率(蒸气气化速率加上液体流入的置换速率)为基础。

主管部门认可的计算中,允许考虑阻挡蒸气和降低可燃蒸气危险措施(如:拦蓄表面隔热,加水幕或其它合适方法)的效果。

2.2.3.4 设计溢出应按表2.2.3.4确定

表 2.2.3.4   设计溢出

储罐开口

设计溢出

设计溢出持续时间

储罐排料口低于液面,无内置切断阀

通过一假定开口的流出量,开口的面积与液位以下能产生最大流量之排料口的面积相等。

多个储罐拦蓄区,取能产生最大流量的储罐

用公式

 (ft3/min

 (m3/min

直到开口处压差为零

顶部充装储罐,无低于液面排料口

储罐排料泵在满负荷下通过一根管路泵入拦蓄区的最大流量

储罐排料泵在满负荷下通过一根管路泵入拦蓄区的最大流量:

(1) 如果监视和停车已证明且主管部门批准,10分钟。

(2) 如监视和停车未批准,则为储罐排空所需时间

储罐排料口低于液面,装有符合6.3.3.3的内置切断阀

事先装满罐通过一假定开口的流出量,开口的面积与液位以下能产生最大流量之排料口的面积相等。

用公式

 (ft3/min

 (m3/min

持续1小时

气化区、工艺区和转运区的拦蓄区

任一事故泄漏源的泄漏量

10分钟,或主管部门认可的证明监视和停车规定的更短时间。

注:q--液体流量,[ ft3 /min (m3 /min)]d--低于液面的储罐排料口直径,[in.(mm)]h--满罐时储罐排料口以上液体的高度,[ft (m)]

2.2.3.5 LNG储罐拦蓄区的位置应选择在当拦蓄区着火时,其热流量不应引起任何LNG船主要结构损坏有碍其航行。

2.2.3.6 总容量等于或小于70 000 gal (265 m3) 的储罐组,允许按表2.2.4.1在现场安装,储罐按下列要求装配:

(a) 所有接头应配备自动失效保护阀。自动阀应设计成在下列任意条件下关闭:

(1) 发现着火

(2) 由管线压降或其它方法测出LNG从储罐流出过多

(3) 发现漏气

(4) 就地操作或远程控制

例外1,安全阀和仪表连接阀除外。

例外2,进罐的接头允许配置2个止回阀,以满足2.2.3.6a)的要求。

(b) 附件应尽量靠近储罐安装,以便外应变破坏附件管道端时,保持附件储罐端的阀门和管道完好。检测设备的类型、数量和位置应符合第9章的要求。

2.2.3.7 从拦蓄液体的最近边缘到建筑红线或到有关法规界定的航道的最近边缘的距离,决不应小于50 ft (15 m)。

2.2.4 储罐间距

2.2.4.1 LNG储罐和易燃致冷剂储罐和暴露建筑物,其最小净距离和布置应符合表2.2.4.1。

例外:经主管部门批准,这些设备允许布置在离建筑物或混凝土墙或石墙更近的地方,但离建筑物的门窗、洞至少10 ft (3 m)。

表 2.2.4.1   拦蓄区到建筑物和建筑红线的间距

储罐水容量

从拦蓄区或储罐排水系统边缘

到建筑物和建筑红线最小距离

储罐之间最小距离

gal

m3

ft

m

ft

m

<125

<0.5

0

0

0

0

125~500

0.5~1.9

10

3

3

1

501~2000

1.9~7.6

15

4.6

5

1.5

2001~15000

7.6~56.8

25

7.6

5

1.5

15001~30000

56.8~114

50

15

5

1.5

30001~70000

114~265

75

23

>70000

>265

0.7 倍罐径,但不少于

100ft (30m)

相邻罐径之和的1/4

[至少5ft (1.5m)]

2.2.4.2 连接多个储罐的隔断阀,其通道至少应留3ft (0.9m)的净宽。

2.2.4.3 容量大于125gal (0.5m3)的LNG储罐不应设在室内。

2.2.5 气化器间距  气化器分类见第5章。

2.2.5.1 除非中间传热介质为不燃流体,气化器和其一次热源距任何火源应至少50 ft (15 m)。在多组气化器情况下,邻近的气化器或一次热源不能视为火源。

在气化器布置方面,工艺加热器或其它明火设备,如果和气化器联锁不应视为火源,当气化器运行或当气化器管线系统冷却或正在冷却时它们不能运行。

2.2.5.2 整体式加热气化器到建筑红线的距离不应小于100 ft (30 m),见2.2.5.4,与下列设施的距离不应小于50 ft (15 m)。

(1) 任何拦蓄的LNG、易燃致冷剂或易燃液体(见2.2.4)或这类流体在其它事故排放源与拦蓄区之间的运输通道。

(2) LNG、易燃液体、易燃致冷剂或可燃气体储罐,这类流体的无明火工艺设备或用于转运这类流体的装卸接头。

(3) 控制室、办公室、车间和其它有人的或重要工厂设施。

例外:按照2.2.5.4例外,与容量等于或小于70 000gal(265m3)的LNG储罐连在一起使用的气化器。

2.2.5.3 远距离加热气化器的加热器或热源,应满足2.2.5.2的规定。

例外:如果中间传热介质为不燃流体,到建筑红线的距离不应执行2.2.5.2(3)的规定。

2.2.5.4 远距离加热气化器,环境气化器和工艺气化器到建筑红线的距离,不应小于100 ft (30 m)。远距离加热气化器和环境气化器可设置在拦蓄区内。

例外:与容量等于或小于70 000gal(265m3)的LNG储罐连在一起使用的气化器,到建筑红线的距离应按表2.2.4.1的规定,将该气化器视为储罐,容量等于与其相连的最大储罐的容量。

2.2.5.5 气化器之间的净间距,不应小于5 ft (1.5m)。

2.2.6 工艺设备间距

2.2.6.1 LNG、致冷剂、易燃液体或可燃气体的工艺设备与火源、建筑红线、控制室、办公室、车间和其它有人的设施的距离,不应小于50 ft (15 m)。

例外:允许将控制室设置在有可燃气体压缩机的建筑物中,建筑物结构符合2.3.1 的要求。

2.2.6.2 明火设备和其它火源到任一拦蓄区或储罐排水系统的距离,不应小于50 ft (15 m)。

2.2.7 装卸设施间距

2.2.7.1 LNG管线转运的码头或停泊处,应使进行装卸的船舶与跨越航道的桥之间的距离,不应小于100 ft (30 m)。装卸汇管与桥之间的距离,不应小于200 ft (61 m)。

2.2.7.2 LNG和易燃致冷剂的装卸接头到不受控制的火源、工艺区、储罐、控制室、办公室、车间和其它被占用的或重要工厂设施的距离,不应小于50 ft (15 m)。

例外:这一要求不适用于同转运作业有直接联系设施或设备。

2.3 建筑物和构筑物

2.3.1 供装运LNG、易燃致冷剂和可燃气体的建构筑物,应为用非承重墙的轻型不燃建筑。

2.3.2 如果供存放LNG和可燃流体的房屋在不供装运这些流体的建筑物(如控制室,车间等)之内或与其相连,则房屋的公共墙不应超过两个,设计承载静压力不应小于100psi (4.8 kPa),应无门或其它通孔,耐火等级应不低于1小时。

供装卸LNG、易燃致冷剂和可燃气体的建筑物或构筑物应按2.3.2.1~2.3.2.3进行通风,最大限度减少可燃气体或蒸气聚集而造成危险。

2.3.2.1 允许的通风方式如下:

(1) 连续运行的机械通风系统

(2) 混合重力式通风系统和备用机械通风系统,机械通风系统由可燃气体检测仪在检测到可燃气体时予以启动。

(3) 双档机械通风系统,其高档由可燃气体检测仪在检测到可燃气体时予以启动。

(4) 由墙孔或屋顶通风器组合形成的重力式通风系统。如果有地下室或地下楼层,应提供辅助机械通风系统。

2.3.2.2 通风量,按场地面积计,不应小于1cfm / ft2 (5L / s / m2)。

2.3.2.3 如果蒸气比空气重,应低点通风。

2.3.3 2.3.1 2.3.2所述以外的建筑物或构筑物布置,应最大限度地减少可燃气体或蒸气进入的可能性(见9.4.1),否则应采取其他措施。

2.3.4 对调峰或天然气系统维修更换期间服务保障或其它短期用途,在满足下列条件下,允许临时使用LNG移动式设备:

(a) 符合有关规定(见8.5.1.1)的LNG运输车辆,作为供应储罐。

(b) 所有LNG移动式设备应至少由一名有经验且经操作安全培训有资质的人员操作。其它人员至少应培训合格。

(c) 各作业公司应提供并执行初始培训书面计划,对指定的操作人员和监督员培训:现场使用LNG的特性和危险,包括LNG的低温、LNG与空气混合物的可燃性、无味蒸气、沸腾特性、对水和溅水的反应;作业活动的潜在危险;以及如何执行与人员职责相关的应急程序,并应提供详细的LNG移动式设备操作指南。

(d) 应采取措施最大限度地减少罐中LNG事故排放危及邻近财产或重要工艺设备和构筑物或进入地面排水系统的可能性。允许使用活动式或临时围堵工具。

(e) 气化器的控制应符合5.3.15.3.2 和5.4节。各加热式气化器应有远距离切断燃料源的设备,该设备也应能就地操作。

(f) 设备和操作应符合11.4.5 (b)11.4.5.2 (b)8.78.8.19.1.29.2.19.2.29.2.3和 2.3.4 (c) 。不应执行净距离规定。

(g) 应保证表2.2.4.1 规定的LNG设施间距,如果临时占用公共场所或其他场所,表2.2.4.1的间距无法执行,应满足下列附加要求:

(1) 受通行车辆交通影响的设施各边应设置路障。

(2) 只要设施内有LNG,应连续监视作业。

(3) 如果设施或作业妨碍正常车辆交通,除2.3.4 (g) (2)要求的控制人员外,还应有持旗人员值班指挥交通。

(h) 应采取合理措施最大限度地减少泄漏点燃事故的可能性。

(i) 在关键部位应备有制造商推荐的手提式或推车式气体灭火器。灭火器的配备应按NFPA 10《手提式灭火器标准》。

(j) 只要现场留有LNG,应有人值守,并采取措施防止公众进入。

2.3.5 如果应急设备需要加臭,2.2.4.1规定将不适用于固定系统中有等于或少于20 gal (7.6L)可燃加臭剂设备的场所。

2.4 设计者和制造者资格

2.4.1 LNG设施设计者和制造者,应有资格设计或制造LNG储罐、工艺设备、致冷剂储存和装运设备、装卸设施、消防设备和LNG设施其它组件。

2.4.2 应对设施组件的制造和验收试验进行监督,保证它们结构完善,并符合本标准的要求。

2.4.3 *应对土壤进行全面勘察,以确定设施拟建场地的适应性。

2.4.4 LNG设施的设计者、制造者和施工者,应胜任LNG储罐、低温设备、管道系统、消防设备和设施的其它组件的设计、制造和施工。应对设施组件的制造、施工和验收试验进行监督,保证它们结构完善,并符合本标准的要求。

2.5 *低温设备的土壤保护。LNG储罐 (见4.1.7),冷箱,管道和管架及其它低温装置的设计和施工,应能防止这些设施和设备因土壤冻结或霜冻升沉而受到损坏,应采取相应措施,防止形成破坏力。

2.6 冰雪坠落。应采取措施,保护人员和设备免遭堆积在设施高处的冰雪坠落袭击。

2.7 混凝土材料

2.7.1 用于建造LNG储罐的混凝土,应符合4.3节的要求。

2.7.2 与LNG正常或定期接触的混凝土结构,应能承受设计荷载、相应环境荷载和预期温度的影响。这类结构应包括但不限于低温设备的基础。它们应符合下列要求:

(a) 结构设计应符合4.3.2的有关规定

(b) 材料和施工应符合4.3.3的有关规定

2.7.3 管架应符合6.4节的要求。

2.7.4 其它混凝土结构,应研究可能与LNG接触时受到的影响。这类结构如果与LNG接触会受到损坏,从而产生危险条件或恶化原有危急条件,对其应加以适当保护,尽可能减少与LNG接触产生的影响,或者它们应符合2.7.2 (a) 或 (b)的要求。

2.7.5 非结构用混凝土,如护坡和拦蓄区铺面用混凝土,应符合ACI 304R《混凝土测量、搅拌、运输和浇筑指南》的要求。根据 ACI 344R-W《配有钢丝和股绞丝的预应力混凝土构筑物设计和施工》 中2.2.1的规定,裂缝控制混凝土配筋至少应为横截面的 0.5 %

2.7.6 对不常与LNG接触而又已经突然和LNG接触过的混凝土,应在其恢复到大气温度后立即进行检查,且如有必要应进行修补。

工艺设备

3.1 安装基本要求。LNG、易燃致冷剂和可燃气体工艺设备安装,应符合下列要求之一:

(1)  室外安装,应便于操作,便于人工灭火和便于疏散事故排放液体和气体。

(2)  室内安装,应安装在符合2.3和2.3.2要求的建筑物内。

3.2 设备基本要求。LNG、易燃致冷剂和可燃气体工艺设备,应符合下列要求之一:

(1)  室外安装,应便于操作,便于人工灭火和便于疏散事故排放液体和气体。

(2)  室内安装,应安装在符合2.3.22.3.3要求的建筑物内。

3.2.1 泵和压缩机的材料,应适合可能的温度和压力条件。

3.2.2 阀门设置应使各泵或压缩机维修时能隔断。如果泵或离心式压缩机并联安装,各排出管线应设置一个止回阀。

3.2.3 泵和压缩机的出口应设置卸压装置以限制压力达到壳体、下游管线和设备的最大安全工作压力,除非壳体、下游管线和设备按泵和压缩机的最大排出压力设计。

3.2.4 各泵应设置排放口、安全阀或两个都设,防止最大速度冷却时泵壳体承压过高。

3.3 易燃致冷剂和易燃液体储存。易燃致冷剂和易燃液体储罐的安装,应符合NFPA 30《易燃和可燃液体规范》、NFPA 58《液化石油气规范》、NFPA 59 《公用煤气站中液化石油气储存与处理标准》、API 2510《液化石油气 (LPG)装置设计和施工》;或应符合本标准 2.2节的规定。

3.4 工艺设备

3.4.1 工艺设备的布置应符合 2.2节的规定。

3.4.2 锅炉的设计和制造应符合 ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅰ卷,或CSA标准CSA B 51《锅炉、压力容器和压力管道规范》。压力容器的设计和制造应符合 ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷第12篇,或CSA标准 CSA B 51《锅炉、压力容器和压力管道规范》并应打印上规范号。

3.4.3 管壳式换热器的设计和制造应符合管式换热器制造商协会(TEMA) 标准的规定。这些组件属于锅炉和压力容器规范范围,所有换热器的壳体和内部构件,应按ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷第12篇或CSA B 51的规定进行试压、检验和打印标记。

3.4.4 *单机功率不超过7500 HP的内燃机或燃气轮机的安装,应符合NFPA 37《固定式内燃机和燃气轮机安装和使用标准》

3.4.5 应设置与储罐安全阀分开的气化和闪蒸气控制系统,以安全排放工艺设备和LNG储罐中产生的蒸气。气化气和闪蒸气应安全排放到大气或密闭系统中。气化气排放系统应设计成在操作过程中不能吸入空气。

3.4.6 如果在任何管道、工艺容器、冷箱或其它设备内可能形成真空,与真空有关设施的设计,应能承受真空。或应采取措施,防止设备内产生真空造成危害。如果导入气体来防止真空,则气体的组分或导入方式不应在系统内形成可燃混合物。

固定式LNG储罐

4.1 基本要求

4.1.1 检测。最初使用前,应对储罐进行检测,以确保符合本标准规定的工程设计和材料、制造、组装与测试。使用单位应负责这种检测。允许使用单位将检测的任何部分工作委托给本单位、监理公司或科研机构、或公共保险或监督公司雇用的检验员。检验员应具备有关储罐规范或标准规定的资格和本标准规定的资格。

例外:ASME储罐

4.1.2 基本设计要求

4.1.2.1 使用单位应规定(1)最大允许工作压力,包括正常操作压力以上的范围。(2)最大允许真空度。

4.1.2.2 LNG储罐中那些常与LNG接触的零部件和与LNG或低温LNG蒸气[温度低于-20 ℉ (-29 ℃)的蒸气] 接触的所有材料,在物理化学性质方面应与LNG相适应,并应适宜在–270 ℉ (-168 ℃)使用。

4.1.2.3 作为LNG储罐组成部分的所有管道系统,应符合第6章的规定。这些储罐管道系统应包括储罐内、绝热空间内、真空空间内的所有管道,和附着在或连接到储罐上的直到管线第一个环形外接头的外部管线。这一规定不包括整个位于绝热空间内的惰性气体置换系统。如果是ASME储罐,储罐组成部分的所有管道系统,包括内罐和外罐之间的管道,应符合ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷,或ASME B 31.3 《工艺管道》。对标准的符合情况应标明或附在ASME《锅炉和压力容器规范》附录W,“压力容器制造商数据报告”的表格 U-1中。

4.1.2.4 所有LNG储罐设计应适应顶部和底部灌装,除非有防止分层的其它有效措施(见11.3.7

4.1.2.5 LNG储罐外表面,可能意外接触到因法兰、阀门、密封、或其它非焊接接头处LNG或低温蒸气泄漏引起的低温,因此应适宜在这种温度下操作或应保护不受这样接触影响。

4.1.2.6 一个共用防护堤内布置有两个或多个储罐,储罐基础应能承受与LNG接触,或应保护避免接触积聚的LNG而危及结构整体性。

4.1.2.7 液体的密度,应设为最低储存温度条件下单位体积的实际质量,密度大于470 kg /m3(29.3lb/ft 3) 除外。

4.1.2.8 应制订储罐从装置上拆除的措施。

4.1.3 抗震设计

4.1.3.1 LNG储罐及其拦蓄系统设计中,应考虑地震荷载。对除4.1.3.8 之外的所有装置,使用单位应进行现场调查,确定地震动特征和反应谱。进行现场调查时,应收集区域地震和地质资料、预期重现率和已知断层和震源区的最大震级、现场位置及其关系、后源影响、地下条件的特点等。

在调查的基础上,概率最大地震(MCE)的地震动,应是50年期内超越概率2%的地震动(平均复现间隔2475年),属于4.1.3.1(a) 的例外。利用MCE的地震动垂直和水平加速度响应,应建立覆盖预期阻尼因数和自振周期的整个范围的反应谱,包括阻尼因数和装有LNG振动的第一晃动模式。任何周期T 的MCE反应谱加速度,应选择阻尼最能代表所调查结构的设计谱。

垂直加速度反应谱的纵座标不应小于水平谱的2/3

(a) 概率反应谱纵座标,50年期内超越概率2%5%阻尼反应谱,在0.2或1秒内超过4.1.3.1(c) 的确定性极限对应的纵座标,MCE地震动应取下列较小值:

(1) 4.1.3.1定义的概率MCE地震动

(2) 4.1.3.1(b) 的确定性地震动,但不应小于 4.1.3.1(c) 确定性极限地震动。

(b) 确定性MCE地震动反应谱,应按区域内已知活动断层上特征地震所有周期内5%阻尼反应谱加速度平均的150%计算。

(c) 确定性极限MCE地震动,应采取按NEHRP《新建筑物和其它构筑物抗震规定的推荐作法(FEMA)》的规定确定反应谱,对于最能代表布置LNG设施现场条件的场地等级,取重要性因数 I=1,Ss=1.5g(短周期MCE反应谱加速度图),取S1=0.6g(周期为1MCE反应谱加速度图)。

4.1.3.2 LNG储罐及其拦蓄系统,应按操作基准地震 (OBE)和安全停运地震 (SSE) 两水准地震动设计,两水准地震动定义如下。

(a) OBE应由一地震动的反应谱表示,其任何周期T内的反应谱加速度等于4.1.3.1定义MCE地震动反应谱加速度的2/3。操作基准地震 (OBE) 的地震动不需超过50年期内超越概率10%5%阻尼加速度反应谱表示的地震动。

(b) SSE地震动,应是50年期内超越概率1%(平均复现间隔4975年)的5%阻尼加速度反应谱表示的地震动。SSE反应谱的谱加速度不应超过对应OBE谱加速度的二倍。

4.1.3.3 4.1.3.2确定的两水准地震动,应用于以下结构和系统的抗震设计:

(1) LNG储罐及其拦蓄系统

(2) 系统组件,要求用来隔离LNG储罐并保持其安全停车

(3) 构筑物或系统,包括消防系统,其失效将影响4.1.3.31)或(2)整体性

4.1.3.4 4.1.3.31)、(2)和(3)标识的构筑物和系统,应设计成在OBE期间和以后可继续运行。设计应保证在SSE期间和以后主要储罐储存能力不减,并应能隔离和维修LNG储罐。

4.1.3.5 拦蓄系统,至少在空时应按能承受 SSE 进行设计,在容量按2.2.2.1为V时应按能承受OBE 进行设计。在OBE 和SSE发生后,储存能力不减。

4.1.3.6 LNG储罐应按OBE 进行设计,并按SSE 进行应力极限校核,以保证符合4.1.3.4。OBE和SSE分析应包括液体压力对抗弯稳定性的影响。OBE条件下的应力应符合4.2节、4.3节或 4.6节有关参考文件。SSE条件下的应力应符合下列极限要求:

(a) 对于金属储罐,在受拉条件下,应力不应超过屈服值。在受压条件下,应力不应超过扭曲极限。

(b) 对于预应力混凝土储罐,由无因子荷载产生的轴向圆周应力,受拉条件下不应超过弯折模量,受压条件下不应超过规定28天耐压强度的60%。由无因子荷载产生的轴向和弯曲环向力组合而形成的最大纤维应力,受拉条件下不应超过弯折模量,受压条件下不应超过规定28天耐压强度的69%。假定对一开裂断面,环向拉应力非预应力钢筋加强不应超过屈服应力,预应力钢筋加强不应超过屈服应力的94%

(c) SSE之后,储罐恢复充装操作前应将储罐排空检查。

4.1.3.7 LNG储罐及其附件的设计应结合动态分析,动态分析包括液体晃动和约束液体的影响。在确定储罐的响应时,应包括储罐的挠性和剪切变形。对于不放在基岩上的储罐,应包括土壤与结构的相互作用。对于采用桩帽支撑的储罐,分析中应考虑桩帽系统的挠性。

4.1.3.8 工厂制造的储罐,其设计安装应符合ASME《锅炉和压力容器规范》。储罐的支座系统设计应考虑由下列水平和垂直加速度引起的动作用力:

水平力:

V = Zc×W

式中:

Zc   =震动系数,等于 0.60 SDS  

SDS =最大设计谱加速度,按NEHRP 《新建筑物和其它构筑物抗震规定推荐作法(FEMA)》确定,对于最能代表布置LNG设施现场条件的场地等级,取重要性因数 I 为1.0 

W  =储罐及其罐装物的总重量

设计垂直力:

P = 2/3 ×Zc ×W

这个设计方法应仅用于工厂制造的储罐和其支撑系统的自然周期T小于0.06 秒。对于自然周期T大于0.06 秒的储罐,设计方法见4.1.3.1 ~4.1.3.5。

4.1.3.9 储罐和支座设计应考虑地震力和操作荷载组合,使用储罐或支座设计规范和标准中许用应力增量。

4.1.3.10 199671日前建成的ASME 储罐,重新装配时应符合本节的要求。

4.1.3.11 现场应配备能测量储罐遭受地震动的仪器。

4.1.4 风荷载和雪荷载。LNG储罐设计中风荷载和雪荷载,应采用 ASCE 7《建筑物和其它构筑物最小设计荷载》中的方法确定。如果采用概率方法,应按100年一遇。

在加拿大,LNG储罐设计中风荷载和雪荷载,采用《加拿大国家建筑标准》中的方法确定。其中风荷载按100年一遇。

4.1.5 储罐绝热

4.1.5.1 任何外部绝热层应不可燃,应含有或应是一种防潮材料,应不含水,耐消防水冲刷。如果外壳用于保持松散的绝热层,则外壳应采用钢或混凝土建造。外保护层的火焰蔓延等级不应大于25 (见1.7.14火焰蔓延等级定义)。

4.1.5.2 内罐和外罐之间的绝热层,应与LNG和天然气相适应,并为不可燃材料。外罐外部着火时,绝热层不得因熔融、塌陷等而使绝热层的导热性明显变差。承重的底部绝热层的设计和安装,热应力和机械应力产生的开裂,应不危及储罐的整体性。

例外:如果装置的材料和设计符合下列内容,内罐和外罐底部(底层)之间所用材料应不要求满足可燃性要求:

(a) 材料的火焰蔓延等级不应大于25,且在空气中材料不应维持持续助燃。

(b) 材料的成分应是,从材料任一平面切割出来的表面,火焰蔓延等级不应大于25,且不应持续助燃。

(c) 应由试验证明,在预计的使用压力和温度下,长期与LNG或天然气接触后,材料的燃烧特性没有明显增加。

(d) 应证明,安装条件下材料能够接受天然气吹扫,吹扫后天然气残留量应不多,不应增加材料的可燃性。

4.1.6 充装量。设计操作压力超过15 psi (100 kPa) 的储罐,应配套装置防止储罐装满液体或储罐内压达到放空装置定压时液体没过放空装置入口。

4.1.7 基础

4.1.7.1 *安装LNG储罐的基础,应由有资质的工程师设计,并应按公认的结构工程作法进行施工。在基础设计和施工前,应由有资质的岩土工程师进行地下调查,确定现场下面土层和物理性质。

4.1.7.2 外罐底部应高于地下水位,否则应加以保护,随时避免与地下水接触。与土壤接触的外罐底部材料应是下列之一:

(1) 选择腐蚀最小

(2) 有涂层或其他保护使腐蚀最小

(3) *有阴极保护

4.1.7.3 在外罐与土壤接触处,应设置加热系统,以防止32 ℉ (0 ℃)等温线进入土壤。该加热系统的设计,应能进行至少每周一次功能和性能监测。在地基不连续的地方,如底部管线系统,对这种地带中的加热系统,应格外注意并单独处理。加热系统的安装,应能对加热元件或控制用的温度传感器进行更换。应采取措施防止导管中积水产生有害影响,造成导管或加热元件电化学内腐蚀或其它形式的破坏。

4.1.7.4 如果安装的基础能以空气循环代替加热系统,则外罐底部的材料应适应所接触的温度。

4.1.7.5 应安装一套罐底温度监控系统,根据预定模式测量整个表面温度,监控底部绝热层和罐基础加热系统(如果有)的性能。在罐投入运行6个月后及以后每年、在操作基准地震 (OBE)后和在有非正常的冷区域显示后,应用这一系统进行罐底温度测量。

4.1.7.6 在设施寿命期,包括施工、静水试验、试运和操作期间,应对LNG储罐基础是否发生沉降进行定期监视。对任何超过设计规定的沉降应进行调查并根据需要采取调整措施。

4.2 金属储罐

4.2.1 操作压力等于或小于15 psi (100 kPa) 的储罐。  设计操作压力不超过15 psi (100 kPa) 的焊接储罐,应符合API 620 《大型焊接低压储罐设计和施工》的要求。应用于LNG,API 620附录Q改动如下:

(a) Q-7.6.5中,“25%”应改为“全部”。

(b) Q-7.6.1 ~ Q-7.6.4,应要求对罐壁上所有纵向和横向对焊焊缝进行100%射线探伤。

例外: 平底储罐上外壳到底部的焊缝,免除射线探伤要求。

(c) API 620 附录C,C.11 应为强制性要求。

4.2.2 操作压力大于15 psi (100 kPa) 的储罐

4.2.2.1 应为双壁储罐,内罐装LNG,内罐和外罐间为绝热层。绝热层中应抽空或置换。

4.2.2.2 内罐应为焊接结构,应符合ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷的规定,并应打印ASME标记和向国家锅炉和压力容器检验部门或其他压力容器注册机构登记。

(a) 在真空绝热的情况下,设计压力应为要求的工作压力、真空允许压力101 kPa (14.7 psi)和LNG静压头之和。在非真空绝热的情况下,设计压力应为要求的工作压力和LNG静压头之和。

(b) 内罐应按,内压和液压头、绝热层净压、一个使用期后因罐膨胀引起的绝热层压力、外罐和内罐间置换和操作压力和地震荷载的最大临界荷载组合设计。

4.2.2.3 外罐应为焊接结构

(a) ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷UCS部分的任何碳钢,允许其使用温度等于或高于ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅱ卷D篇表1A中的最低允许使用温度。

例外:地下或半地下储罐材料熔点低于2000 ℉ (1093 ℃)。

(b) 在真空绝热的情况下,外罐设计应按下列任一规定:

(1) ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷UG-28、UG-29、UG-30、UG-33部分,使用的外压不小于 15 psi (100kPa)。

(2) CGA 341《低温液体绝热货运罐标准》3.6.2段。

由扇形板焊接组装的头盖和球形外罐的设计应符合ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷UG-28、UG-29、UG-30、UG-33部分,使用的外压为 15 psi (100kPa)。

(c) 对所有组件应标明最大允许工作压力。

(d) 外罐应配置泄放装置或其它装置以释放内压。排放面积至少应是内罐水容量的0.00024 in2/lb (0.0034 cm2/kg),但该面积不应超过300 in2 (2000 cm2)。该装置工作压力应不超过外罐内部设计压力、内罐外部设计压力或25psi (172 kPa)的较小值。

(e) 应设置隔热层防止外罐降到其设计温度以下。

(f) 鞍座和支腿的设计应符合公认的结构工程作法。应考虑装运荷载、安装荷载、地震荷载、风荷载和热荷载。

(g) 储罐基础和支座应按耐火等级不低于2小时进行防护。如所用隔热材料达到这个要求,应防止隔热材料被消防水流冲掉。

4.2.2.4 应采用缓冲垫和荷载环等,使支撑系统的应力集中最小化。应考虑内罐的膨胀和收缩。支撑系统的设计应使传递到内罐和外罐的应力在允许极限内。

4.2.2.5 内外罐之间和绝热空间内的管道,应按内罐的最大允许工作应力加上热应力来设计。在绝热空间内不允许有波纹管。

管材应适宜在 –278 ℉ (-168 ℃)下使用,按ASME《锅炉和压力容器规范》确定。外罐外部的液体管线不得为铝管、铜管或铜合金管,除非保护使之耐火2小时。允许使用过渡接头。

4.2.2.6 内罐应同心地支撑在外罐内,采用的金属或非金属支撑系统应能承受下列二者中的最大荷载:

(a) 对于装运荷载,支撑系统应按内罐的空载重量乘以将遇到的最大G(重力加速度)值设计。

(b) 对于操作荷载,支撑系统应按内罐和罐内液体的总重量设计,并应考虑相应的地震系数。罐内液体的重量,应按操作温度范围内给定的液体的最大密度计算,但最小密度大于470 kg / m3 (29.3 lb / ft3)的除外。

4.2.2.7 支承构件允许设计应力,应稍小于室温条件下抗拉强度的1/3 或屈服强度的5/8。对有螺纹的构件,应采用螺纹根部的最小面积。

4.3 混凝土储罐

4.3.1 范围  本节适用于任何操作压力的预应力混凝土储罐的设计和施工,不管是外绝热还是内绝热,和各种形式储罐周围预应力混凝土保护墙的设计和施工。

4.3.2 储罐结构

4.3.2.1 混凝土储罐的设计,应与4.3.2.2 ~ 4.3.2.5一致,并应符合ACI标准ACI 318 《钢筋混凝土建筑规范要求》或CSA 标准 CAN 3-A23.3 《混凝土构筑物设计》。

4.3.2.2 正常设计中考虑的允许应力应以室温最小强度值为依据。

4.3.2.3 设计条件下,混凝土中碳钢配筋暴露于LNG温度时,拉应力(不考虑直接温度和收缩效应)应限制在表4.3.2.3所列允许应力范围:

表 4.3.2.3   钢筋允许应力

钢筋规格

最大允许应力

psi

MPa

ASTM A 615 (美国)

#4 及更小

12 000

82.7

#5#6#7

10 000

68.9

#8及更大

8 000

55.2

CSA G30.18 (加拿大)

#10及更小

12 000

82.7

#15#20

10 000

68.9

#25及更大

8 000

55.2

4.3.2.4 按4.3.3.4 规定,无应力加强用钢筋或股绞丝,应用下列最大允许应力设计:

(1) 裂纹控制用——30 000 psi (207 MPa)

(2) 其它用——80 000 psi (552 MPa)

4.3.2.5 应考虑升温过程中由回填约束作用于储罐的各种外力。

4.3.3 接触LNG温度的材料

4.3.3.1 混凝土应符合以下标准的要求:

(1) (美国):ACI 304R《混凝土测量、搅拌、运输和浇筑指南》 和ACI 318 《钢筋混凝土建筑规范要求》

(2) (加拿大):CAN/CSA A23.1 《混凝土材料和混凝土施工方法》。CAN 3-A23.3《混凝土构筑物设计》。CAN 3-A23.4《建筑和结构混凝土预制件材料和施工/验收规范》。

应进行预计低温条件下的混凝土抗压强度试验和混凝土收缩系数试验,除非试验前已有这些性能试验数据。

4.3.3.2 混凝土骨料应符合ASTM C 33《混凝土骨料规格标准》(美国)或CSA标准CAN/CSA A23.1《混凝土材料和混凝土施工方法》(加拿大)。骨料应密实,应具有可靠的物理化学性质,从而提供高强度、经久耐用的混凝土。

4.3.3.3 压力喷浆应符合ACI 506.2《喷浆混凝土的材料、配比和应用规定》

4.3.3.4 预应力混凝土用高抗拉强度构件,应满足下列标准的要求:

(1) (美国):ASTM A 416《预应力混凝土用无涂层7股钢丝标准规定》,ASTM A 421《预应力混凝土用无涂层消除应力的钢丝标准规定》,ASTM A 722 《预应力混凝土用无涂层高强度钢筋标准规定》,ASTM A 821 《预应力混凝土储罐用冷拔钢丝标准规定》

(2) (加拿大):CSA G 279 《预应力混凝土钢筋束的钢材》(1998)。

另外,还应采用那些适宜在LNG温度条件下使用的任何材料,如API 620 《大型焊接低压储罐设计与施工》附录Q中主要组件规定的那些材料,或经试验证明可用于LNG的材料。混凝土中钢筋弯钩用材料,应适宜在LNG温度条件下使用。

4.3.3.5 混凝土用钢筋,应符合ACI 318 《钢筋混凝土建筑规范要求》。

例外:不允许使用ASTM A 966 《钢筋混凝土用钢轨钢和车轴钢异型钢条的标准规定》规定的材料。

在加拿大,混凝土用钢筋,应符合以下CSA标准的要求:G30.3《钢筋混凝土用冷拔钢丝》,G30.5《钢筋混凝土用焊接钢筋网》,和CAN/CSA  G30.18《钢筋混凝土用坯钢条》。

4.3.3.6 非结构金属层,加入预应力混凝土中起组合作用,在正常操作期间将直接与LNG接触,应为API 620 《大型焊接低压储罐设计与施工》附录Q中规定“主要组件”或“次要组件”类金属,对组合截面施加预应力,以便在任何设计荷载条件下不会产生明显的拉应力。

4.3.3.7 非结构金属层,加入预应力混凝土中起组合作用,主要用作内部绝热储罐防水层,应为API 620 《大型焊接低压储罐设计与施工》附录Q中规定的“主要组件”或“次要组件”类金属,或应为符合ASTM A 366《碳钢、薄钢板、商用级冷轧钢标准规定》要求的钢。对组合截面施加预应力,以便在任何设计荷载条件下不会产生明显的拉应力。

4.3.4 施工、检验和试压

4.3.4.1 混凝土LNG储罐的施工,应符合以下标准和出版物的要求:

(1) (美国):ACI 318R 《结构混凝土建筑规范要求》,ACI 301第9节 《结构混凝土规范》,ACI 372R《配有钢丝和股绞丝的预应力混凝土构筑物的设计和施工》,和ACI 373R《环向钢筋束预应力混凝土构筑物的设计和施工》

(2) (加拿大):CSA 标准 CAN 3-A23.3 《混凝土构筑物的设计》

4.3.4.2 混凝土LNG储罐的检验,应符合ACI 311.4R 《混凝土检验导则》,和 本标准6.5节的规定。

4.3.4.3 金属构件的施工和检验,应符合API 620 《大型焊接低压储罐设计与施工》附录Q的规定。

4.3.4.4 用于建造LNG混凝土储罐的其它材料,使用前应检查和试验合格。

4.4 LNG储罐的标记

4.4.1 各储罐应在易接近的地方加上耐腐蚀铭牌进行标识,标出下列内容:

(1) 制造商名称和制造日期

(2) 公称液体容积(barrelgalm3)

(3) 罐顶甲烷气的设计压力

(4) 储存液体的最大允许密度

(5) 储罐中可充装储存液体的最高液位(见4.1.6

(6) 储罐中可充装试压用水(如果可应用)的最高液位

(7) 储罐设计所依据的最低温度,℉或 ℃。

4.4.2 对储罐的所有开口,应标出其开口功能,在结霜情况下,应能看得见标记。

4.5 LNG储罐的试验。LNG储罐应按指导性施工规范和标准进行泄漏试验,所有泄漏处应予以修补。

4.5.1 对于设计压力小于等于 103 kPa (15 psi) 的储罐,没有单独指明应用施工规范时,应用等同的API 620 《大型焊接低压储罐设计与施工》。

4.5.2 对于设计压力大于 103 kPa (15 psi) 的储罐,应按下列规定试验:

(a) 工厂预制储罐,应在运到安装现场以前由制造商进行压力试验。

(b) 内罐的试验,应符合ASME《锅炉和压力容器规范》,或CSA B 51《锅炉、压力容器和压力管道规范》。外罐应进行泄漏试验。管道应按6.6节进行试验。

(c) 储罐及连接管线在充装LNG以前应进行泄漏试验。

4.5.3 在验收试验完成后,不得在LNG储罐上进行焊接。在以下情况下,应要求采用相应方法对修补或修改部分进行重新试验:修补或修改使构件受到影响而要求重新试验,和为证实修补或修改是否满足要求而要求重新试验。

例外1:鞍板和支架允许现场焊接。

例外2:修补或修改符合储罐制造时所遵循的规范或标准,允许现场焊接。

4.6 储罐的置换和冷却。LNG储罐投入使用之前,应按11.3.511.3.6进行置换和冷却。

4.7 泄放装置

4.7.1 基本要求。 所有储罐应按以下规定配备压力和真空泄放装置:

(a) 压力等于或小于15 psi (103 kPa) 的储罐设计,使用API 620 《大型焊接低压储罐设计与施工》。泄放装置的尺寸应按4.7节定。

(b) 压力大于15 psi (103 kPa) 的储罐设计,ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷。泄放装置的尺寸应按4.7节定。

4.7.2 泄放装置应直接通往大气。如果储罐遇到大于设计真空度的条件,应按以下规定安装真空解除装置:

4.7.2.1 应用手动全开式隔断阀把LNG储罐的各压力和真空安全阀与储罐隔开,以便检修和其它。隔断阀应锁定或铅封在全开位置。储罐上应安装足够数量的压力和真空安全阀,以便隔开和检修单个安全阀时保持要求的泄放能力。只要求安装一个泄放装置时,可用一个全开式三通阀连到安全阀,备用口连到罐上,或者在储罐上安装两个独立的安全阀(各有一个阀)。

4.7.2.2 不能同时关闭一个以上的隔断阀

4.7.2.3 安全阀排放火炬或放空管的设计和安装,应防止水、冰、雪或其它异物聚集,并应垂直向上排放。

4.7.3 泄放装置的尺寸选择

4.7.3.1 卸压  卸压装置能力选择依据:

(1) 与火焰接触

(2) 操作失常,如控制装置失灵

(3) 设备故障和误操作引起的其它情况

(4) 充装时置换的蒸气

(5) 充装期间闪蒸气,因充装或不同组分产品混合产生的闪蒸气

(6) 冷冻失效

(7) 从泵回流输入热

(8) 大气压降低

卸压装置的尺寸,应按最大的一次事故的排放量或合理的和可能的事故组合排放量来选择。

4.7.3.2 *最小能力。 最小泄放能力lb / hr (kg / h),应不低于24小时内排出满罐容量的3%

4.7.3.3 真空解除。 真空解除装置能力选择依据:

(1) 按最大流量抽取液体或蒸气。

(2) 大气压升高。

(3) 过冷液体进入使蒸气空间压力降低

真空解除装置的尺寸,应按最大的一次事故的排量或合理的和可能的组合事故排量,低于因罐装物最低正常吸热产生的气化量来选择。不允许考虑气体再压缩或蒸气补充系统的真空排量。

4.7.3.4 与火焰接触。 与火焰接触要求的泄放能力应按下式计算:

式中:

H-----总热流量,Btu / hr  (W)

Hn----冷罐的正常漏热量,Btu / hr  (W)

A-----储罐与火焰接触的湿表面积,ft2  (m2)

F-----环境因子(按表4.7.3.4)

对于大型储罐,与火焰接触的湿表面积应为地面以上到30 ft (9.15 m )高度的面积。

表 4.7.3.4   环境因子

依据部位

F  因子

储罐本体

1.0

用水设施

1.0

降压和倒空设施

1.0

地下储罐

0

绝热或热防护

F=U (1660-Tf) / 34 500

绝热或热防护(公制单位)

F=U (904-Tf) / 71 000

注:U 是绝热系统的总传热系数Btu / (hr ft2 ℉)[W/(m2 ℃)],用从Tf到 1660 ℉ (904 ℃) 温度范围内的平均值。Tf  在放空条件下容器内介质温度,℉(℃)。

下列内容也应执行:

(a) *绝热层应能防止消防水流冲掉,应不可燃,而且在1000℉(538℃)的温度下不会分解。如果绝热层达不到这一标准,这种绝热层就绝对不合格。

泄放能力由下式决定:

W=H/L

这里:

W = 在泄放条件下蒸气产品的泄放能力,单位为lb/hrg/s)。

L =  储存液体在泄放压力及温度下的气化潜热,Btu/lbJ/g)。

泄放能力W确定后,当量气体流量按下式计算:

这里:

Qa =当量气体流量,ft3/hrm3/hr),在60℉(15℃)时和14.7psia (101kPa)的压力下。

Z = 在泄放条件下产品蒸气的压缩因子。

T = 在泄放条件下产品蒸气的绝对温度°RK);

M = 产品蒸气的相对分子质量,lbm/lb molg/gmol)。

气化设施

5.1 气化器的分类

5.1.1 加热气化器。加热气化器是指从燃料的燃烧、电能或废热,如锅炉或内燃机废热,取热的气化器。

5.1.1.1 整体加热气化器。整体加热气化器是指热源与实际气化换热器为一体的加热气化器。这类气化器包括浸没燃烧式气化器。

5.1.1.2 远距离加热气化器。远距离加热气化器是指主热源与实际气化换热器分离,且用热媒流体(如水、蒸汽、异戊烷、乙二醇等)作传热介质的加热气化器。

5.1.2 环境气化器。环境气化器是指从天然热源取热的气化器,天然热源如大气、海水或地热水。如果天然热源温度超过212℉(100℃),此气化器应视为远距离加热气化器。

如果该天然热源与实际气化换热器分离,且在热源与气化换热器之间使用可控制的传热介质循环,此气化器应视为远距离加热气化器,并应用加热气化器的有关规定。

5.1.3 工艺气化器。工艺气化器是指从另一个热力或化学过程取热,或储备或利用LNG冷量的气化器。

5.2 设计及施工用材料

5.2.1 气化器设计、制造和检验,应符合ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷 第1篇。由于气化器在-260℉到100℉(-162℃到37.7℃)温度范围内运行,ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅰ卷PVG部分的规定对其不适用。

5.2.2 气化器换热器,设计工作压力至少应等于进料LNG泵的最大排出压力或加压储罐系统压力,取其较大者。

5.3 气化器管道、热媒流体管道及储存

5.3.1 对并联气化器,各气化器进口和出口应有隔断阀。

5.3.2 各气化器出口阀及出口阀上游的管件和安全阀,设计温度应为LNG温度 [-260℉(-162℃)]

5.3.3 应设置自动化设备,防止进入配气系统的LNG或气化气体温度,高于或低于输出系统的设计温度。该自动化设备应与其它流体控制系统独立,而且应包括紧急情况专用的干线阀。

5.3.4 应用两个进口阀隔离停运的并联气化器,以防止LNG漏入。应采取安全措施处置两阀间聚集的LNG或天然气。环境气化器进口2in50mm)或更小,不要求遵守这项规定。

5.3.5 各加热气化器上应配备一个热源切断装置。这个装置应就地和远距离都能控制。远距离控制点离气化器应至少50ft15m)。

5.3.6 通向加热气化器的LNG管线上应装一个切断阀,离气化器至少50ft15m)。如果气化器装在建筑物内,切断阀应离该建筑物至少50ft15m)安装。允许在6.3.3.2中的规定。切断阀应就地控制或远距离控制,且应保护该阀,防止因外部结冰而不能操作。

例外:气化器离其供应储罐不到50ft15m),应遵守5.3.7

5.3.7 安装在LNG储罐50ft15m)内的任何环境气化器或加热气化器,其进液管线上应配备自动切断阀。该阀的位置应离气化器至少10ft3m),且当管道失压(流量过大)时、当紧靠气化器监测到异常温度(失火)时、或当气化器的出口管道上出现低温时应关闭。有人值守的设施,允许在离气化器至少50ft15m)的位置远距离操作阀。

5.3.8 远距离加热气化器如果使用了易燃的热媒流体,热媒流体系统的冷管道和热管道上应装切断阀。这些阀的控制点应离气化器至少50ft15m)。

5.4 气化器泄放装置

5.4.1 各气化器应设置安全阀,按下列任一要求选型:

(a) 加热气化器或工艺气化器的安全阀泄放能力,在不允许压力高于气化器最大允许工作压力10%情况下,应为额定气化天然气流量的110%

(b) 环境气化器的安全阀泄放能力,在不允许压力高于气化器最大允许工作压力10%情况下,应为额定气化天然气流量的150%(按标准操作条件的规定)。

5.4.2 如果未把安全阀设计成耐高温型的,则安全阀应设置在正常的操作中,不会感受到超过140℉(60℃)以上温度的地方。

5.5 燃烧的空气供应。操作整体加热气化器或远距离加热气化器的主要热源,运行所需要的燃烧空气应取自全封闭构筑物或建筑物外。

5.6 燃烧的产物。整体加热气化器或远距离加热气化器的主要热源,安装在建筑物内应采取措施防止燃烧的有害产物聚集。

管道系统和组件

6.1 基本要求

6.1.1 所有管道系统应遵循ASME B31.3 《工艺管道》。对操作温度低于-20℉(-29℃)的易燃液体或可燃气体管道系统和组件,应遵循本章的附加规定。

例外:NFPA 54《国家燃气规范》包含的燃气系统。

6.1.2 管道设计使用的地震动应是OBE(见4.1.3.2)。应通过动态分析计算管道荷载,或按4.1.3.8的定义,将放大因子等于0.60应用于最大设计反应谱加速度SDS计算管道荷载。管道许用应力应符合ASME B31.3 《工艺管道》的要求。与储罐相联的管道直到包括LNG管线上的第一个储罐隔断阀应符合4.1.3.32)的规定

6.1.3 管道系统和组件设计应考虑系统所承受的热循环引起的疲劳影响。管道、附件、阀和组件间壁厚变化处应特别注意。

6.1.4 对于管道及管道连接由温度变化引起的收缩与膨胀,应按ASME B31.3 《工艺管道》319节的规定处理。

6.2 施工材料

6.2.1 总则

6.2.1.1 所有的管材、包括垫片和丝扣油,应与装卸的液体和气体一起在整个温度范围内使用。管道材料的温度限制应遵循ASME B31.3 《工艺管道》。

6.2.1.2 所有的管道,暴露于紧急状态溢出LNG或致冷剂低温或溢出物着火高温,可能导致管道失效明显加剧紧急状态,应符合下列要求之一:

(1) 制造材料既能承受正常的操作温度,又能承受紧急状态下的极端温度。

(2) 通过绝热层或其它方式延迟极端温度导致的失效,直到作业者采取措施。

(3) 紧急状态经受溢出物着火高温管道,能隔离开并中止流动。

6.2.1.3 在必须抑制火灾蔓延区域使用的管道绝热材料,应在安装条件下不传播火焰,且应在各种紧急状态下,如暴露在火焰、热、冷或水中,保持必须具有的特性。

6.2.2 管道

6.2.2.1 不应采用炉热搭焊或炉热对焊。使用直缝焊或螺旋焊管道(焊接时带或不带填充金属),焊接和热影响区应符合ASME B31.3 《工艺管道》323.22节。

6.2.2.2 螺纹管至少应是Schedule 80(见6.3.2.16.3.2.2)。

6.2.2.3 储罐、冷箱或其它主要绝热设备外壳或夹套上的液体管道,其失效会造成大量的易燃流体释放,不得用铝、铜、铜合金或其它难以承受火焰温度的材料制成。允许使用经保护防止暴露在火焰中的过渡接头。

例外1:做了防火保护的液体管道;

例外2:装载用的管臂和软管。

6.2.2.4 不应使用铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁管道。

6.2.3 管件

6.2.3.1 螺纹接头至少应是Schedule 80

6.2.3.2 不应使用铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁管件。

6.2.3.3 管道弯管应满足ASME B31.3 《工艺管道》332节中的有关规定。

6.2.3.4 丝堵应使用至少是Schedule 80无缝钢管制成的实心堵头或死堵。

6.2.3.5 压合接头不得用于低于-20℉(-29℃)的场合。

例外:接头满足ASME B31.3 《工艺管道》 315节的要求。

6.2.4 阀

6.2.4.1 除了符合ASME B31.3 《工艺管道》 307节之外,阀门应符合ASME B31.5 《冷却管道》、ASME B31.8《输配气管道系统》或API 6D《管线阀门规定》。

6.2.4.2 不应使用铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁阀门。

6.3 安装

6.3.1 螺栓连接。应谨慎保证全部螺栓连接的紧密度。应根据需要采用弹性垫片或类似的装置补偿螺栓连接的收缩和膨胀。

6.3.2 管道连接

6.3.2.1 公称直径为2in50mm)或更小的管道连接应为螺纹、焊接或法兰。公称直径大于2in50mm)的管道连接应为焊接或法兰。

例外:公称直径小于4in100mm)允许使用螺纹接头,但应采用特殊的装备或组件连接,确保接头不会承受到由于疲劳产生的应力。

6.3.2.2 应尽可能地少用螺纹接口和法兰接口,只用在必要的地方,例如管材改变或接仪表处,以及维护要求采用这样接口。如果不可避免采用螺纹接口,应采用焊接或其它经试验验证的方式来密封。

6.3.2.3 在低温下作业的金属允许采用银焊连接。银焊可用来焊接铜与铜、铜与铜合金及铜与不锈钢。在不同的金属之间应采用法兰或其它经试验验证的过渡连接技术连接。

6.3.2.4 在选择垫片的材料时,应考虑到它可能会暴露在火焰当中。

6.3.3 阀

6.3.3.1 加长阀帽阀应用填料密封,安装的位置可防止结冰引起的泄漏或误动作。如果安装在低温管道上的加长阀帽向上偏离正垂线超过45°,应证明安装在这样的位置上它能令人满意地工作。

6.3.3.2 在容器和储罐的接口上应设隔断阀。

例外1:安全阀的接口。[在安全阀接口上加装隔断阀,应符合ASME 《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷第1UG-125d)及附录MM-5M-6中的有关规定]

例外2:液位警报器的接口应按7.1.1.2的要求处理。

例外3:连接盲板或封堵的接口。

隔断阀应尽可能靠近容器安装,且应在拦蓄区内。

6.3.3.3 在设计和安装内部阀件时,应使因外部管道应变而造成透过管嘴的失效不影响阀座密封。

6.3.3.4 在设计管道系统时,应考虑将安装切断阀或截止阀作为限制封闭容积一种手段,封闭容积内介质在管道系统失效时可能溢出。

(a) 在系统中应安装足量的阀门,它们应既能就地控制,也能被远距离控制,这样在紧急事件中,就既可以按系统、区切断工艺或转运过程,也可以完全切断;

(b) 除了执行6.3.3.2的规定外,对于储罐上公称直径大于1in25mm)的接口,且通过该接口液体可能溢出,在该接口上应配备下列一种设施:

(1) 一个遇火时自动关的阀门。

(2) 一个远距离控制、快关的阀门,除了运行期间外,该阀应处于关状态。

(3) 充装接口上一个止回阀。

6.3.3.5 阀及阀的控制器应设计成能在结冰的条件下操作。

6.3.3.6 紧急切断阀,如果在紧急状态下需要过长时间去操作或阀为8in200mm)或更大,阀应配备动力执行机构。

6.3.4 焊接

6.3.4.1 焊工的资格和能力,应符合ASME B31.3《工艺管道》 328.2节和本标准6.3.4.2

6.3.4.2 在焊接冲击试验的材料时,应选择合格的焊接程序,使管道材料的低温性能损害最小。

在把附件焊到超薄的管道上时,选择的焊接程序和技术应使烧穿的危险最小。

6.3.4.3 不允许采用气焊。

6.3.5 管道标记。管道标记应符合下列要求:

(a) 标记应采用与基材相容的材料来作,或用一圆底、低应力的冲模打印;

例外:厚度小于1/4in6.35mm)的材料不应打印标记

(b) 不应采用对管道有腐蚀性的材料做标记材料。含碳或重金属的标记材料会引起铝腐蚀。含有氯化物或硫化物的标记材料会引起一些不锈钢腐蚀。允许使用粉笔、蜡笔或有机颜料墨水。

6.4 管架

6.4.1 管架,包括用来支撑管道的绝热系统,其稳定性对LNG工厂安全是必要的,应耐火、耐溢出的冷流体或加以保护。

6.4.2 冷管道的管架在设计时应导热性差。良好的导热性会因结冰或管架钢材变脆形成对管线约束。支撑元件的设计应遵循ASME B31.3《工艺管道》 321节中的规定。

6.5 *管道标识

管道应该用有颜色的代码、油漆或标签标识。允许使用任何公司现有的标识管道系统的涂色规定。

6.6 管道的检查与试验

6.6.1 试压。试压应根据ASME B31.3《工艺管道》 345节中的规定进行。为了避免可能的脆裂失效,碳钢和低合金钢管应在高于它们的脆性转变温度的温度下进行试压。

6.6.2 记录保存。每次试验期间的压力、试验介质温度及环境温度记录,应在设施的整个寿命期内始终保存或保存到进行重复试验为止。

6.6.3 焊接管道试验

6.6.3.1 操作温度低于-20℉(-29℃)的直缝焊或螺旋焊钢管的设计压力,应低于轧钢厂的试验压力或随后工厂或现场的水压试验压力的2/3

例外:已经过直焊缝或螺旋焊缝100%射线或超声波检测的钢管。

6.6.3.2 所有的环形对焊全部应进行射线或超声波检测。

例外1:排液管或通风管,操作压力所产生的环向应力低于最低屈服应力20%的情况,如果已经过ASME B31.3《工艺管道》 344.2节规定的外观检查,不应要求无损检测。

例外2:操作温度高于-20℉(-29℃)的压力钢管,每天焊接的环形对焊接口的30%应按ASME B31.3进行无损检测。

6.6.3.3 所有承插焊和填充焊全部应进行液体渗透或磁粉检测。

6.6.3.4 分支连结的全穿透坡口焊(如在ASME B31.3《工艺管道》 328.5.4节中所要求的)应按照ASME B31.3  344.7节的要求进行随焊检测。当焊接全部完成之后,应进行液体渗透或磁粉检测。

例外:如果工程设计规定或授权检验员批准,允许射线或超声波检测代替6.6.3.4中所规定的检测。

6.6.4 检测标准。有关无损检测的方法、对缺陷的限制、授权检查员的资格及进行检测的人员应符合ASME B31.3《工艺管道》 340344节。

例外:ASME B31.3  341.4.1段允许随焊检测代替透视或超声波检测,这里应禁止。

6.6.5 记录保存。进行无损检测时要求的检测记录和书面程序,应在管道系统的寿命期内始终保存,或保存到进行重新检测时为止。

ASME B31.3《工艺管道》 341.4.1(c)341.4.3(d)小段及 346节的要求的,有关材料、组件和热处理的记录及证书,应在系统的寿命期内始终保存。

6.7 管道系统置换

6.7.1 *系统应以安全的方式置换出空气或其他气体。

6.7.2 应设置放空短管和扫线头,以利于置换整个工艺和易燃气体管道。

6.8 安全与减压阀

6.8.1 应布置减压安全装置使管道或附件失效的可能性最小。调整安全阀定压的设备应被密封。

6.8.2 热膨胀安全阀应根据需要安装,以防止任一段被阀隔断的液体或冷蒸气管道超压。

6.8.2.1 热膨胀安全阀应设定在等于或低于它所保护的管道的设计压力排放。

6.8.2.2 这些阀排放应引向对人员和其它装备危险最小的方向。

6.9 腐蚀控制

6.9.1 *地下和水下管道的保护和维护原则应符合NACE RP 0169 《地下或水下金属管道系统的外腐蚀控制》。

6.9.2 在储存、施工、制造、试验和使用的过程中,应保护奥氏体不锈钢和铝合金,使腐蚀性大气和工业品引起的腐蚀和点蚀减到最小。不应使用对管道或管道组件有腐蚀性的带子和其它包装材料。如果绝热材料会引起铝或不锈钢腐蚀,应使用缓蚀剂或防水层。

7  仪表及电气设

7.1 液位计

7.1.1 LNG储罐

7.1.1.1 LNG储罐应配备两套独立的液位计。仪表选型时应考虑密度的变化。设计和安装应使其更换不影响储罐操作。

7.1.1.2 储罐中应配备两个高液位警报器,可以是液位计的一部分。它们应相互独立。在设置警报时应让作业者有充分的时间来中止液流,避免液位超出最大允许充装高度,且警报器应安装在充装作业者能听见的位置。在7.1.1.3节中所要求的在高液位液流切断装置不能代替这一警报器。

7.1.1.3 LNG储罐应配备高液位液流切断装置,它们应与全部计量仪器分开设置。

7.1.2 致冷剂和易燃工艺流体储罐

7.1.2.1 各储罐应配备液位计。如果储罐有可能充装得过满,应按7.1.1.2的要求配备高液位警报器。

7.1.2.2 7.1.1.3要求的高液位液流切断装置同样适用于易燃致冷剂。

7.2 压力表。各储罐应配备一台压力表,装在储罐最高液位以上的位置。

7.3 真空表。在有真空夹套的设备上,应配备仪器或接口以便检查在环形空间中的绝对压力。

7.4 温度指示器。现场装配的储罐上应配备温度检测装置,以便在储罐投入使用时控制温度,或作为检查和标定液位计的一种辅助手段。

7.4.1 气化器。在气化器上应配备温度指示器,监测LNG、气化气及热媒流体的进、出口温度,以确保传热面的效率。

7.4.2 低温容器和设备的加热基础。低温容器和设备的基础,可能受到土地结冰或霜冻的不利影响,应配备温度监测系统。

7.5 事故切断

应设计液化、储存、和气化设备的仪表,在电力或仪表风的供应发生故障时,能让系统回到并保持在安全的状态,直到操作人员采取适当措施或者重新启动此系统,或者保护系统。

7.6 电气设备

7.6.1 电气设备和配线的类别和设置应符合 NFPA 70《国家电气规范®》或CSA C22.1《加拿大电气规范》关于处于危险区域中的有关规定。

7.6.2 在表7.6.2所规定的分区内设置的固定电气设备和配线应符合表7.6.2和图7.6.2(a)~ (d)中的有关要求,并符合NFPA 70《国家电气规范®》中关于危险区域中的有关规定。

图 7.6.2 (a)   储罐四周划分区域的范围

图 7.6.2 (b)   堤高小于从储罐到堤的距离(H小于x

图 7.6.2 (c)   堤高大于从储罐到堤的距离(H大于x

图 7.6.2 (d)   储罐中的液面低于地面或堤坝的顶部

表 7.6.2   电气区域的划分

部分

场所

D组,分级

分区范围2

A

LNG储罐,其内部带真空隔层

2

整个储罐的内部。

B

LNG储罐区

室内

1

整个房间

室外,地上储罐(非小储罐)3

1

在高堤和罐壁之间的开阔区,高堤的高度应超出从堤到罐壁之间的距离。[见图7.6.2 (c)]

2

从罐壁和罐顶向外沿各方向15ft4.5m)以内,另加上低堤内部或拦蓄区直到堤或拦蓄墙的高度为止[见图7.6.2 (b)]

室外,地下储罐

1

罐壁与四周的坡或堤之间的开阔区[见图7.6.2 (d)]

2

从罐顶或边缘起沿各方向15ft4.5m)以内[见图7.6.2 (d)]

C

无明火LNG工艺区,包括泵、压缩机、换热器、管道、容器接口,小储罐等

有适当通风的室内4

2

整个房间及未用气密墙隔开的任何相邻房间,以及墙或房顶通风排气口、天窗以外15ft4.5m)。

在露天的室外或在坡地上

2

从此设备算起沿各方向的15ft4.5m)以内,以及此球的水平赤道面与地面之间的圆柱体[见图7.6.2 (a)]

D

1区或2区内或相邻的坑、沟或洼地

1

整个坑、沟或洼地

E

安全阀的出口

1

在安全阀排放口的直接路径上

F

运行中的排气口、排水管的出口

带有适当通风4的室内

1

从排出点算起的5ft1.5m)以内

2

从墙或顶盖的通风排气口、天窗算起沿各方向5ft1.5m)以外15ft4.5m)以内

在露天的室外或在坡地上

1

从排出点算起的5ft1.5m)以内

2

从排出点算起沿各方向5ft1.5m)以外15ft4.5m)以内

G

槽车及储罐的装卸区5

带有适当通风4的室内

1

从转运点算起沿各方向的5ft1.5m)以内

2

5ft1.5m)以外和整个房间内以及墙或房顶通风排气口、天窗以外沿各方向的15ft4.5m)以内

室外的开阔地或坡地上

1

从转运点算起沿各方向的5ft1.5m)以内

2

从转运点算起沿各方向的5ft1.5m)以外15ft4.5m)以内,以及此球的水平赤道面与地面之间的圆柱体[见图7.6.2 (a)]

H

7.6.37.6.47.6.5节中规定的电气密封及通风

2

从设备算起沿各方向的15ft4.5m)以内,以及此球的水平赤道面与地面之间的圆柱体中。

1 参阅第500款——“危险的(分级)地点”见NFPA 70,《国家电气规范®》中关于级、组和分区的定义。在本标准中所包括的设施内的绝大部分可燃蒸气或气体被归于D组。乙烯被归在C组中,大多数供危险地点使用的电器设备均可适用于这两个组别。

2 此分区不应延伸到未断开的墙壁、顶蓬或结实气密的分隔壁之外

3 小储罐是指便携式的及容量小于200 gal760 L)的储罐。

4 若按照本规范的要求提供通风,这类通风就被认为是适当的。

5 在为危险区域的范围分类时,应考虑到在被槽车在卸载点污染的区域内通风情况变化的可能,而这种变化又可能对连接点有影响。

例外:电气设备设计,满足下列条件时, LNG储罐内部可不必按分类要求执行:

(a) 如果储罐内尚未清除空气,此电器设备就不能启动或被锁止;

(b) 当允许空气进入此储罐之前,此电器设备处于不能启动或被锁止状态;

(c) 当储罐内的压力被减低到大气压力时,在电气系统的设计和操作上使此设备自动地不能启动。

7.6.3 在易燃液体系统和电气配线系统之间,包括工艺仪表的接口,整个阀执行机构、基础的加热线圈,罐装泵及吹风机,应加以密封或隔离以防止易燃液体进入电气设备。

7.6.3.1 按照7.6.3所设计的各种密封、隔离或其它方式应能防止易燃液体沿着配管、串接管和电缆流动。

7.6.3.2 在易燃液体系统和电气配管配线之间,应设置主密封。主密封失灵会使易燃液体通向另一部分配管或配线,为防止主密封失灵允许采取辅助密封、隔离或其它手段。

7.6.3.3 主密封部位应能承受工作环境的操作条件。辅助密封或隔离及连接应能承受主密封失效时的温度和压力,另有可靠手段能做到这一点者除外。

7.6.3.4 装置有辅助密封时,在主密封与辅助密封之间应与大气保持良好地通风。在潜液泵所用的双联一体的主密封体系里,也要做到类似的要求。

7.6.3.5 在7.6.37.6.47.6.5内所规定的密封不能被用来满足NFPA 70《国家电气规范®》或CSA C22.1《加拿大电器规范》对密封的要求。

7.6.4 在设置了主密封之后,仍然要设置排液、通风或其它装置,以便检测可燃流体是否存在及是否有泄漏。

7.6.5 考虑到这些液体或气体的性质及有着火的可能性,电气配管的通风必须要尽可能地减少危害到人员及设备的可能性。

7.7 接地和屏蔽

7.7.1 *总则。应提供接地和屏蔽措施。

7.7.2 屏蔽。当槽车、槽车或船舶装卸时,由于金属软管搭扣是成对扣牢的,就无需再提供保护。

7.7.3 *杂散或外加电流。如果在加载和卸载的系统中可能有杂散电流存在或常见外加电流(例如阴极保护),应采取防止点火火花的保护措施。

7.7.4 *防雷保护。在LNG储罐上,无须设立防雷保护。

例外:基础不导电的储罐,应设置防雷接地极,以保护人员和基础。

LNG和致冷剂的转运

8.1 基本要求

8.1.1 本章适用于液化天然气、致冷剂、易燃液体及可燃气体在储存容器或储罐和接收端或船舶之间通过管道、槽车或船舶转运。

8.1.2 转运设备应符合本标准的规定如布置、管道系统及仪表的使用,以及本章中的具体规定。

8.2 管道系统

8.2.1 各转运系统末端应安装切断阀。设立电动切断阀,应通过分析来确定关闭时间,以防出现使管道及设备失效的水击。经分析如果出现很大的应力,应采取延长阀门关闭时间或其它措施把应力降到安全水平。

8.2.2 定期输冷流体的管道系统在使用之前应采取预冷措施。

8.2.3 转运系统中应根据需要安装止回阀以防止回流,而且应尽可能靠近可能发生回流的接口。

8.3 泵与压缩机的控制

8.3.1 除了就地控制外,还应设易接近的远距离控制装置紧急切断泵与压缩机,远距离控制装置距设备至少25ft7.6m)。槽车、或船舶装卸远距离设置的泵和压缩机,应在装卸区及泵和压缩机的位置设停车控制。在船舶上的控制装置应符合本规定。

8.3.2 在装卸区应设置信号灯,显示装卸操作远距离设置的泵和压缩机的启停状态。

8.4 船舶装卸

8.4.1 *各类码头的设计、施工和营运应遵守主管部门要求。

8.4.2 LNG或可燃流体通过管道系统转运的过程中,散装货轮或其它非LNG专用船不应进入转运接头点100ft30m)以内。允许从管道给船加油,不允许从驳船给船加油。

8.4.3 码头或平台上的管道不应受交通车辆或其它可能的原因损坏。同样水下管道也要保护不受海上交通的损坏,管道经过的水路应按联邦法规设置标志。

8.4.4 装卸管汇上应设切断阀及液体和气体回流管线用排放口接头,以便软管和装卸臂断开连接之前能锁止、排空、泵出和减压。液体切断阀及口径不小于8in200mm)的气体切断阀应能手动操作和电动操作。电动阀应能就地关闭和在离管汇区至少50ft15m)远的远距离控制站关闭。该阀断电若不能自动关闭,应保护阀的执行机构、阀50ft15m)内的电源,火灾时至少防护10分钟,防止造成操作中断。阀应设在软管或装卸臂与管汇的接口处。排放口或放空口应通向安全的区域排放。

8.4.5 除管汇上的切断阀外,每条气体回流管线和液体转运管线还应设一个易接近的切断阀,布置在码头附近的岸上。当涉及到多条管道时,切断阀应集中在一处。阀应标识其功能。不小于8in200mm)的阀应能手动操作和电动操作。

8.4.6 卸船管线上,仅应在管汇上邻近管汇切断阀的地方设一个止回阀。

8.4.7 用来装船的海上终端应设一条蒸气回流管线,设计与船上的蒸气回流管线接头相连。

8.5 槽车装卸设施

8.5.1  运输仅应由批准的专用槽车进行。

8.5.1.1 经有关部门批准的槽车,包括洲际贸易的槽车,应符合国家有关的法令和规定。

8.5.1.2 未经有关部门批准的槽车应遵循下列标准:

(1) LNG槽车——CGA 341《低温液体绝热货运罐标准》

(2) LPG槽车——NFPA 58《液化石油气规范》

(3) 易燃液体槽车——NFPA 385《易燃和可燃液体槽车标准》

8.5.2 如果有框架结构,应采用不燃材料制成,如钢材或混凝土。

8.5.3 槽车装卸区应有足够的面积,车辆不必做过多的移动或转向。

8.5.4 转运管道、泵和压缩机应以围栏保护,不会因车辆的移动而受损。

8.5.5 装卸管汇上应设切断阀及液体和蒸气回流管线用排放口接头,以便软管和装卸臂断开连接之前能锁止、排空、泵出和减压。排放口和放空口应通向安全的区域排放。

8.5.6 除了在管汇上的切断阀,还应为各液体和气体管道设一个紧急切断阀,它们设置在离装卸区至少25ft7.6m),但不远于100ft30m)处。这些阀紧急情况用时应易接近。还应在通向多个装卸区的总管上安装一个总阀。

如果装卸区离收发的储罐较近,间距少于25ft7.6m),应在离装卸区25100ft7.6m30m)处,安装一个阀远距离操作。

8.5.7 卸车管线上,仅应在管汇上邻近管汇切断阀的地方设一个止回阀。

8.6 管线装卸

8.6.1 转运系统连接管线系统的所有接点上,应设置隔断阀。

8.6.2 应采取措施,确保转运到管输系统的介质温度和压力不超出管线系统的限制。

8.6.3 在装卸区应设置“禁止吸烟”警示牌。

8.6.4 同一地点装卸多种产品,装载臂、软管及管汇应标识或标志,以表明各个系统处理的产品。

8.6.5 应设排放或放空接头,以便装卸臂和软管在脱开之前能排空和减压。排放口和放空口应通向安全的区域排放。

8.6.6 如果是向安全的区域排放,气体或液体允许向大气排放,以辅助倒罐。

8.7 软管和装载臂

8.7.1 软管和装卸臂应按操作温度和压力来设计。软管在使用前应得到批准,设计爆裂压力不应低于工作压力的五倍。

8.7.2 柔性金属软管及旋转点的操作温度应低于-60℉(-51℃)。

8.7.3 用于海上装卸的装卸臂应配备警报装置,警示此臂已到伸展极限。

8.7.4 应对软管和装载臂提供适当的支撑。平衡力应考虑绝热软管和装载臂上结冰增加的重量。

8.7.5 软管至少应每年检测一次,在检测时把压力加到泵的最大压力或安全阀设定的压力。且每次使用前应检查外观是否有损坏或缺陷。

8.8 通讯和照明

8.8.1 装卸地点应配备通讯手段,以便作业者能与远处协助装卸工作的人员联络。通讯方式可采用电话、公共通话系统、无线电或信号灯。

8.8.2 转运LNG的设施夜间在转运区应有照明。

防火、安全和保安

9.1 基本要求 

9.1.1 本章涉及的设备和程序,设计用于减少LNG、易燃致冷剂、易燃液体、可燃气体在按本标准所建和所布置的设施上泄漏所带来的后果。这些规定扩大了其它章节中泄漏控制的规定。本章还包括了工厂保安的基本规定。

9.1.2 *所有LNG设施应有防火措施。防火措施的程度应根据合理的防火工程原则、设施当地条件和危险的分析、暴露建筑物或其它财产进行评价。评价至少应确定以下内容:

(1) 检测和控制明火、LNG、易燃致冷剂、可燃气体泄漏和溢出需要的设备类型、数量和地点。

(2) 检测和控制潜在的非工艺和电气着火需要的设备类型、数量和地点。

(3) 为保护设备和结构免受暴露明火的影响的必要的方法。

(4) 消防水系统。

(5) 灭火和其它消防设施。

(6) 应纳入事故切断(ESD)系统的设备和工艺,包括子系统的分析,以及当火灾时特殊储罐或设备卸压的必要性。

(7) 需要自动起动事故切断系统或其子系统的传感器的类型和地点。

(8) 当事故时厂内人员的个人作用和责任和外部配合人员的作用。

(9) * 厂内人员个人所需防护设备、专门培训和资格,按NFPA 600 《企业消防队标准》明确其有关应急责任。

9.1.3 本标准涉及的LNG设施的规模、设计和地点范围很广,无法列入综合应用于所有设施详尽的防火规定。

9.2 事故切断系统

9.2.1 各LNG设施应包括事故切断(ESD)系统,当该系统运行时,就会切断或关闭LNG、易燃液体、易燃致冷剂或可燃气体来源并关闭继续运行将加剧或延长事故的设备。任何设备除满足本标准指示的要求外,应允许满足ESD系统的要求,如在本标准其他章节规定的阀和控制系统。

9.2.2 如果关闭设备引起附加危险或导致设备的重大机械伤害,在易燃液体继续泄放影响得到控制时,允许从ESD系统中取消该设备及辅机的关断功能。

9.2.3 ESD系统应具有失效保护设计或应安装、布置、或保护,当正常控制系统故障或事故时,失效的可能最小。没有失效保护设计的ESD系统,应将被控制设备50ft15m)以内的所有组件,按下述方法之一防护:

(1) 安装在或布置在不可能暴露于火的地方。

(2) 暴露在火中时,至少保护10分钟不失效。

9.2.4 标明应急控制点和操作规程的作业指南应显著地设置在设施区。

9.2.5 ESD系统应能手动、自动或手动自动同时起动,要根据按9.1.2 完成的评价结果来确定。手动起动器应位于事故时能到达的地区,至少离所保护设备50ft15m),并应显著地标出其设计功能。

9.3 防火和防漏

9.3.1 对潜在可燃气体集中、LNG或易燃致冷剂溢出和火灾的区域,包括封闭的建筑物,应按9.1.2评价要求进行控制。

9.3.2 不间断控制的低温传感器或可燃气体检测系统应在厂内,且当工厂不是常年有人值守时,应在经常有人的地方发出警报。可燃气体检测系统应在测到气体和蒸气不高于爆炸下限的25%时,发出声光警报。

9.3.3 火焰探测器应在厂内,当工厂不是常年有人值守时,应在经常有人的地方发出警报。另外,如按9.1.2评价要求确定,火焰探测器应能起动部分ESD系统。

9.3.4 按9.1.2评价要求确定的探测系统,应按NFPA 72 《国家火灾报警规范》 或NFPA 1221 《紧急通讯系统的安装、维护及使用标准》 进行设计、安装和维护。

9.4 消防水系统

9.4.1 为保护建筑物暴露面、冷却储罐、设备和管道,并控制未点燃的泄漏和溢出,应设置一套供水、配水系统。

例外:如按9.1.2评价确定,不需要用水或不可能用水时。

9.4.2 供、配消防水系统的设计应同时提供固定消防设施,包括控制喷嘴,应按工厂一次最大预期火灾的设计用水量和压力,并加上裕量 1000 gpm (63 L/s) 进行设计,对于移动式水枪的延续供水时间,不能少于2小时。

9.5 灭火和其它消防设备

9.5.1 *厂家推荐用于气体灭火的手提或推车式灭火器应按9.1.2确定配置在LNG设施和槽车内的关键位置。这些灭火器应按NFPA 10 《手提式灭火器标准》 进行配置和维护。

9.5.2 配置的消防车和消防拖车不能用于其它目的。消防车应符合NFPA 1901 《汽车灭火设备标准》 中的适用部分。

9.5.3 驶进工厂的汽车应至少配备1台手提干粉灭火器,其容量不能少于18 lb (8.2 kg).

9.6 消防设备的维护。对所有工厂消防设备,设施作业者应准备并实施维护计划。

9.7 人员安全

9.7.1 *应配置不受暴露于LNG影响的防护工作服,并应置于设施易接近处。

9.7.2 按9.1.2确定的参加应急活动的职工,应配备必要的劳保工作服和设备,并按NFPA 600 《企业消防队标准》应有资质。

9.7.3 *应编制书面程序,避免职工进入禁区或危险区的危险。

9.7.4 *应至少配备3台手持可燃气体指示器。

9.8 *保安

9.8.1 设施作业者应配备一套带有控制进入的保安系统,以防止未授权人员进入。

9.8.2 在LNG工厂,应有保护围墙,包括围栏、围墙或自然隔离物,围绕主要工厂组件,如下列组件:

(1) LNG 储罐

(2) 易燃致冷剂储罐

(3) 易燃液体储罐

(4) 其它危险物品储存场地

(5) 室外工艺设备场地

(6) 工艺或控制设备车间

(7) 陆上装卸设施

9.8.3 9.8.2的规定允许围成一个或几个独立的场地。当围场面积超过1250 ft 2 (116 m2) 时,至少应设2个出口,以便在紧急情况时,人员能迅速撤离。

9.8.4 LNG设施的保护围墙附近和有必要保证设施安全的区域,应配备照明。

9.9 其它作业

9.9.1 在安全需要的地方,应有手动事故卸压。工厂能与储罐或其它供应源隔离的部分可以向大气放空卸压。应向远离人员和设备的方向排放。

9.9.2 拆除一个LNG 储罐不属于正常作业,且不应按常规制度进行。这类活动应要求准备详细的程序。

10 采用固定式ASME储罐的选择要求

10.1 范围

本章提供对按ASME 《锅炉和压力容器规范》建造的,使用容量 379 m3 (100 000 US gal) 及以下储罐的LNG设施的安装、设计、制造和布设地点的要求。最大罐区容量为 1060 m3 (280 000 US gal)。

10.2 基本要求

10.2.1 场地准备应包括在工厂地产界限内,预留LNG溢出及地表水排放场地。

10.2.2 应确保应急服务设备能全天候地进入现场。

10.2.3 无人值守设施的储存和转运设备应予保护免受损害。

10.2.4 标明应急控制点和操作规程的作业指南应显著地设置在设施区。

10.2.5 LNG设施设备的设计者、制造者、施工者,在设计、制造和安装LNG储罐、冷冻设备、管道系统、消防设备及设施的其它单元方面应有资格。应根据需要对设施单元的制造、施工和验收试验进行监督以保证设施结构完好并符合本标准要求。

10.2.6 转运LNG设施夜间在转运区应有照明。

10.2.7 对所有带压单元都要标明最大允许工作压力。

10.3 储罐

10.3.1 所有LNG储罐的管道,包括内部和外部储罐的管道,应符合ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷 或ASME B 31.3 《工艺管道》。符合这些要求的情况应写在或附在ASME 《锅炉和压力容器规范》附录W的格式U-1“压力容器制造商数据报告”中。

10.3.2 内部和外部储罐之间和在绝热空间的管道应按内部储罐的最大允许工作压力,并加上热应力裕量。波纹管不准用于绝热空间内。

10.3.3 储罐应为双壁罐壁,内罐储存LNG,其周围的隔热层包在外罐内。

10.3.4 内罐为焊接结构,应符合ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷,并应打印ASME 标记和向国家锅炉和压力容器检验部门或其它压力容器注册机构的登记。

10.3.5 内罐的支座设计应考虑运输、震动和操作负荷。支撑系统应能承受内罐的膨胀和收缩,设计应使传递到内罐和外罐上的应力在允许极限内。

10.3.6 外罐应为焊接结构

(a) ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷 UCS 部分的任何碳钢,允许其使用温度等于或高于ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅱ卷D篇表1A 中的最低允许使用温度。

例外:地下储罐或半地下储罐材料熔点低于2000 0F(1093 ℃) 。 

(b) 在真空绝热的情况下,外罐的设计应按下列规定:

(1) ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷 UG-28-29-30-33 部分,使用的外压不超过15psi (100 kPa)。

(2) CGA 341《低温液体绝热货运罐标准》 3.6.2 

用扇形板焊接组装的头盖和球形外罐的设计应符合ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷 UG-28-29-30-33 部分,使用的外压不超过15psi (100 kPa)

(c) 外罐应配置卸放装置或其它装置以释放内压。排放面积至少应是内罐水容量的0.00024 in2/lb (0.0034 cm2/kg),但该面积不应超过300 in2 (2000 cm2)。该装置工作压力应不超过外罐内部设计压力、内罐外部设计压力或25psi (172 kPa)的最小值。

(d) 应设置隔热层防止外罐降到其设计温度以下。

10.3.7 抗震设计

10.3.7.1 工厂制造的储罐,其设计安装应符合ASME《锅炉和压力容器规范》。储罐的支座系统设计应考虑由下列水平和垂直加速度引起的动作用力:

水平力:

V = Zc×W

式中:

Zc   =震动系数,等于 0.60 SSG       

SSG =最大设计谱加速度,按NEHRP 《新建筑物和其它构筑物抗震规定推荐作法》,对于类似于LNG现场条件的场地等级,取重要性因数 I 为1.0。

W  =储罐及其罐装物的总重量

设计垂直力:

P = 2/3 ×Zc ×W

这个设计方法应仅用于工厂制造的储罐和其支撑系统的自然周期T小于0.06 秒。

10.3.7.2 储罐和支座设计应考虑地震力和操作荷载组合,使用储罐或支座设计规范和标准中许用应力增量。

10.3.7.3 199671日前建成的ASME 储罐,重新装配时应符合本节的要求。

10.3.8 各储罐应在易接近的地方附带铭牌,标明ASME《锅炉和压力容器规范》要求的数据以及以下内容:

(1) 制造商名称和制造日期

(2) 公称液体容量

(3) 罐顶设计压力

(4) 最大允许液体比重

(5) 最高充装液位

(6) 最低设计温度

10.3.9 储罐的所有开口应标识。在任何情况下标牌应能清楚易读。

10.4 储罐充装。储罐设计操作压力超过15psi (100 kPa),应配套装置防止储罐装满液体或储罐内压达到放空装置定压时,液体没过放空装置入口。

10.5 储罐基础和支座

10.5.1 LNG储罐基础的设计和施工应符合公认的结构和地质工程作法,包括10.3.7 规定的地震荷载。鞍座和支腿的设计应符合公认的结构工程作法,包括转运负荷、安装负荷、风负荷和热负荷。储罐基础和支座应按耐火等级不低于2小时进行防护。如所用隔热材料也达到这个要求,应耐消防水冲刷。

10.5.2 当LNG储罐安装在洪水泛滥地区时,储罐应进行防护方式,防止LNG外溢或在洪水泛滥时储罐飘浮。

10.6 储罐安装

10.6.1 等于或小于1 000 gal(3.8 m3)的LNG储罐按以下规定设置:

(1) 等于或小于125 gal(0.47 m3),距建筑物和相邻用地线ft (0 m)。

(2) 等于或小于1000 gal(3.8 m3),距建筑物和相邻用地线10 ft (3 m)。

10.6.2 从围堤边或储罐排水系统边到建筑物和相邻用地线的最小距离,地上和半地下大于1 000 gal(3.8 m3)储罐间的最小距离,应符合表10.6.2

例外:经主管部门批准,这些设备允许布置在离建筑物或混凝土墙或石墙更近的地方,但离建筑物的门窗、洞至少10 ft (3 m)。

表 10.6.2   地上和半地下LNG储罐从拦蓄区到建筑物和用地线的距离

储罐水容量

从拦蓄区或储罐排水系统边缘到建筑物和用地线的最小距离

储罐间的最小距离

gal

m3

ft

m

ft

m

1000 ~2000

3.8 ~7.6

15

4.6

5

1.5

2001 ~15000

7.6 ~56.8

25

7.6

5

1.5

15001 ~30000

56.8 ~114

50

15

5

1.5

30001 ~70000

114 ~265

75

23

相邻罐径之和的1/4 [至少5ft(1.5m)]

>70000

>265

0.7倍罐径,至少100ft

10.6.3 地下式LNG储罐应按表10.6.3安装。

表 10.6.3   地下LNG储罐的间隔

储罐的水容量

离建筑物及相邻用地线的最小距离

储罐之间的间距

(gal)

m3

ft

m

ft

m

<15000

56.8

15

4.6

15

4.6

15000 ~ 30000

56.8 ~114

25

7.6

15

4.6

30001 ~ 100000

114 ~380

40

12.2

15

4.6

10.6.4 地下或半地下储罐应设绝热层以防止土壤渗水层的温度降到32℉(0℃)以下。在使用加热系统的地方,所设置的加热元件或温度探头应易于更换。

10.6.5 *与土壤接触的所有地下或半地下元件应采用耐腐蚀材料或采取防腐蚀措施。

10.6.6 连接多个储罐的隔断阀,其通道至少应留3ft (0.9m)的净宽。

10.6.7 容积大于125gal0.5m3)的LNG储罐不应设在室内。

10.6.8 转运点离下列各对象的距离不应小于25ft7.6m):

(1) 与LNG设施无关的最近的重要建筑物;

(2) 相邻建筑用地线。

10.6.9 LNG储罐及附属设备不应位于600 V以上架空线路断落后可能触及的地方。

10.7 产品保存阀

除了放空阀和仪表接口,所有液体及蒸气接口应配备失效后自动处于安全状态的产品保存阀。这些阀门被设计成在下列情况发生时应自动地处于关闭状态:

(1) 检测出火警或暴露在火焰下;

(2) LNG从容器中不受控制的流出;

(3) 受到就地的手动操作或远距离控制操作的作用。

在只让流体流入储罐的接口应串联两个符合10.7节(1)到(3)要求的止回阀。这些阀门安装应在外部的连接管道发生破裂时,使管道的容器一侧被关闭起来,从而使容器处于封闭状态。

10.8 LNG溢出的围堵

10.8.1 应通过拦蓄设施(堤)、地形或其它方式把溢出的LNG引到安全的地方,应防止LNG流入下水道、排水沟、水渠或任何有盖板的沟渠中。

10.8.2 易燃液体储罐不应设在LNG储罐拦蓄区内。

10.8.3 地上或半地下LNG储罐拦蓄区应具有最小的容积V,它包括排水区域的有效容积,并为积雪、其它储罐和设备留有裕量。它应符合下列标准:

(1) 多个储罐的拦蓄区,对因低温或因拦蓄区内一储罐泄漏着火而引起拦蓄区内其它储罐泄漏,在采取了防止措施条件下,V等于拦蓄区内最大储罐的总容积。

(2) 多个储罐的拦蓄区,在没有采取10.8.3 (1) 措施条件下:V等于拦蓄区内所有储罐的总容积。

10.8.4 应制定拦蓄区内雨水和其它水的排水措施。允许使用自动控制排水泵,但所配的自动停泵装置应避免暴露在LNG温度下运行。管道、阀门和管件,在发生故障时可能使液体流出拦蓄区,应适应在LNG温度条件下持续工作。如果采取自流排水,应采取措施防止LNG通过排水系统外流。

10.9 检验

10.9.1 最初使用前,应对储罐进行检验,以确保工程设计和材料、制造、组装与测试符合本标准规定。使用单位应负责这种检验。

10.9.2 允许使用单位将检验的任何部分工作委托给本单位、监理公司或科研机构、或公共保险或监督公司雇用的检验员。检验员应具备有关储罐规范或标准规定的资格和本标准规定的资格。

10.10 LNG储罐的试验

10.10.1 工厂预制储罐,应在运到安装现场之前由制造商进行压力试验。内罐应按照ASME 《锅炉和压力容器规范》的要求进行试验。外罐应进行渗漏试验。管道应按照ASME B31.3《工艺管道》的要求进行试验。

10.10.2 储罐及连接管线在充装LNG以前应进行渗漏试验。

10.10.3 在装运的过程中,储罐的内部隋性气体压力应至少10psi60kPa)。

10.10.4 在完成验收试验之后,LNG储罐不应进行任何现场焊接。在对该储罐进行修理或改装之后,对改装或修理所影响到的元件和必要证明改装和修理适当,应采用适当的方式进行再试验。

例外1:鞍板或支架允许现场焊接。

例外2:修理或改装符合储罐制造时遵循的标准和规范,允许现场焊接。

10.11 管道

10.11.1 作为LNG储罐一部分的管道或装运低温或易燃液体储罐的附属设施应当符合ASME B31.3《工艺管道》的要求。

10.11.2 应执行下列要求:

(a) 不应使用F类管道、螺纹焊管道、炉热对焊钢制管道;

(b) 所有的焊接或铜焊应由符合ASME 《锅炉和压力容器规范》第Ⅸ卷要求的有资质人员实施;

(c) 不准许采用气焊;

(d) 在铜焊中填充金属的熔点应超过1000℉(538℃);

(e) 低于-20℉(-29℃)的环境中使用的所有管道应由奥氏体不锈钢制成。

(f) 所有管道和管道组件的熔点应至少为1500℉(816℃);

例外1:垫片、阀座和填料;

例外2:在产品保存阀的下游组件准许使用铝。

(g) 在可能感受到低于-20℉(-29℃)温度的地方不准使用压合接头,除非该接头符合ASME B31.3《工艺管道》 315节的规定;

(h) 不准许使用销钉连接支线管道;

(i) 加长阀帽阀可用于一切有低温液体的地方。在安装时应注意不要使阀帽偏离正垂直方向45°以上;

(j) 应当规定检测管道的水平。

10.12 储罐仪表

10.12.1 总则。在设计LNG设施所使用的仪表时,应注意当供电或仪表风一旦中断时,系统应能中止在安全的位置,并保持这一状态直到操作工采取措施重新启动或保全整个系统。

10.12.2 液位计。LNG储罐应配备两套独立的液位装置,每套都能提供从全满到全空状态连续的液位读数,而且能在不妨碍储罐作业的情况下维护或进行更换。

例外:容积小于1000 gal3.79方)的容器准许只配备一固定长度汲取管。

10.12.3 压力表

10.12.3.1 各储罐应配备一压力表,它与储罐在最高液位以上的某点相通。在压力表的刻度盘上应有永久性标记标明该储罐所容许的最大工作压力(MAWP)。

10.12.3.2 真空夹套应配备压力表或有接口与压力表相连,以便检查环形空间中的压力。

10.12.4 压力控制

10.12.4.1 在储罐的设计压力大于15psi100kPa)时,在储罐上应配备安全阀,以维持LNG储罐的内压符合ASME 《锅炉和压力容器规范》的规定,它应能适应因误操作、蒸气排放、因泵回流和火灾引起的闪蒸等情况所引发的各种条件。该阀应能在大气条件下直接反映情况并进行操作。它的大小应符合4.7.3的规定或CGA S-1.3《卸压装置标准—第3部分—压缩气体储罐》中的规定。

10.12.4.2 因维护或其它目的,LNG内罐的各安全阀应通过一个手动的全开截止阀与此罐隔离。此截止阀应被锁止或铅封开。减压安全阀在LNG储罐上安装的位置应能使各安全阀都能在维护或测试时被单独隔离,而且保持在4.7.3中所规定的全部能力。如果只需要装一个减压安全阀,应在安全阀以下安装一个全开的三通阀,用作各减压安全阀以下的单独的阀门的备用品。

10.12.4.3 在各安全放空阀以下的隔断阀应被锁止和封死在全开的状态。只有得到授权的人员才能打开或关闭它。

10.12.4.4 在为安全放空阀设计和安装火炬或放空管时,应注意防止其中滞留水、冰、雪或其它外部杂物。如果是直接向大气中排放,则应垂直向上排放。

10.13 防火及安全。应遵守下列各节提出的要求:9.1节,9.2节,9.3.19.3.49.4节,9.59.6节,9.7.29.7.3

10.14 燃气检测器。一个开着的便携式可燃气体检测器应随时可用。

10.15 操作与维护

10.15.1 总则。根据对类似设施的经验和知识以及将运行设施的条件,应为各设施准备一份书面的操作、维护和培训程序。在本节中提供了对LNG设施的操作和维护安全方面及有关人员培训的基本要求和最低的标准。

10.15.2 基本要求。各设施应符合下列要求:

(1) 有关于操作、维护和培训的书面程序。

(2) 使工厂设备的图纸符合最新的情况,并标明在安装后所做的全部修改;

(3) 根据操作条件或设施要求修订本计划和程序;

(4) 制订一份书面应急计划;

(5) 与地方有关部门建立联系,如公安消防部门或市政部门,报送应急计划并说明紧急情况下他们的作用;

(6) 分析并记载所有与安全有关的误操作和事故,以确定它们的原因并防止可能再次发生。

10.15.3 操作程序文件

10.15.3.1 操作程序手册。各设施应有一份书面的操作程序手册。此设备的所有组件应按此手册操作。各操作及维护人员应很容易就获得此手册。此手册应根据设备和程序的变化及时地加以更新。

10.15.3.2 操作手册内容。此手册中应包括下列过程:

(1) 此设设施全部组件正常启动和停车程序,其中包括在此LNG设施初次启动程序,它应确保全部的组件操作圆满。

(2) 置换和惰性化组件;

(3) 使组件冷却下来;

(4) 确保各控制系统在设计所规定的限度内正常调节运行过程;

(5) 维持气化速率、温度和压力,使气化操作在气化器及下游管道的设计范围内运行;

(6) 发现并确认任何异常情况的存在,并指出对这些情况的响应。

(7) 在修理的过程中,无论设备是否运行,都要确保人员和财产的安全;

(8) 确保危险流体的安全转运;

(9) 确保LNG工厂内安全;

(10) 通过观察和听取由有关控制中心发出的警报,和通过定期计划执行检查来监测操作过程。

10.15.3.3 应急程序。紧急事件的类型至少应包括误操作、一部分设施结构崩塌、人为失误、自然力和设施附近活动引起的事故。所考虑的范围应包括但不仅限于下列内容:

(a) 可控制紧急事件的应急程序,包括通知有关人员、使用适合处理此事件的设备,并切断或隔断此设备的各个部分,以及其它可行的程序,以确保能迅速地切断气体及液体的溢出,或尽可能减少溢出;

(b) 已知是不可控制紧急事件的应急程序,采取的行动应达成下列目的:

(1) 尽可能地减少设施人员及周围公众的人身伤害;

(2) 向地方有关部门紧急通报此紧急事故,包括可能需要从该设施附近撤离人员。

(c) 与地方有关部门在紧急疏散方案准备中合作的适当程序,提出在紧急事故中保护公众的必要步骤。

(d) 在10.15.3.3c)的程序和步骤中应包括就下列问题呈报地方有关部门的方式:

(1) 整个设施防火设备的数量和位置;

(2) 设施潜在危险;

(3) 设施通讯及应急控制能力;

(4) 各紧急事故的状况;

(e) 通常,天然气(包括LNG)火灾在燃料源切断之前不宜扑灭,除非比天然气扩散造成的危险更大。

10.15.3.4 冷却程序

10.15.3.4.1 各设施应有程序来确保各组件系统冷却过程受控,承受低温的组件限制在一个速度和分布模式,使有膨胀或收缩的设备其热应力在降温的过程中保持在设计范围内。

10.15.3.4.2 各设施应有程序来检查受控的低温管道法兰、阀和密封,在冷却稳定的过程中及稳定之后是否泄漏。

10.15.3.5 置换。应建立置换程序,确保在LNG工厂中所有可能积累可燃混合物的组件在退出运行后或投入运行前进行置换。

10.15.3.6 装卸作业

10.15.3.6.1 总则

(a) 在装卸过程中,至少应有一位有资质的人员始终参加;

(b) 有效的书面操作程序,应包括所有转运作业和在紧急与正常情况下的操作程序。应及时更新,所有转运作业人员可使用。

(c) 在转运过程中,任何火源,如焊接、明火及非标电气设备不允许在装卸现场出现;

(d) 在装卸区应设置“禁止吸烟”的警示牌;

(e) 如果在同一地点装卸多种产品,装载臂、软管或管汇应标识或标记,以表明各系统分别处理的产品种类。

(f) 在转运之前,应先读取仪表读数或确定存货量,以确保接收的储罐不会装得过满。在转运作业的过程中,应检查液位;

(g) 在使用之前应先检查转运系统以确保阀门处于正确的位置。在转运作业中要经常观察温度、压力条件是否适当。

10.15.3.6.2 槽车

(a) 在槽车装卸过程中,LNG设施25ft7.6m)以内或离蒸气比空气重的致冷剂50ft15m)以内,应禁止一切有轨或无轨车辆行驶。

(b) 在连接槽车之前,应先检查槽车并设置刹车装置、变速器和油门于正确的位置,根据要求设置警示灯或信号。在转运完成前或槽车脱扣之前,警示信号和灯光不应移开或重新设置。

(c) 除非转运作业要求,否则车辆发动机应熄火。装卸联接前,车轮下设置刹车块。只有在槽车与管道脱扣而且放出的蒸气散尽后,车辆的发动机才能启动。

(d) 在把LNG装入非LNG专用的槽车之前,应检查储罐中的氧含量。对于LNG专用的槽车,如果储罐中没有正压,则应测试氧含量。在这两种情况下,如果槽车罐中的氧体积含量超过2%,就不能装车,而应置换使氧体积含量低于2%

10.15.4 维护

10.15.4.1 总则

10.15.4.1.1 各作业者应根据要求定期地对LNG工厂中运行的每个组件及支持系统进行检查或测试或两方面都进行。

10.15.4.1.2 除了本节和及10.15.5.5规定的内容,按10.15.4.1.1的规定所进行的定期检查及测试应根据普遍接受的工程惯例执行,以确保各组件均处于良好的作业状态。

10.15.4.1.3 各组件的支持系统或基础应至少每年检查一次,以确保此支持系统和基础可靠。

10.15.4.1.4 在设施中的各应急电源应每月检测一次以确保其操作,每年运行一次,以确保应有的性能。

10.15.4.1.5 只有单套安全装置的组件,其安全装置因维护或修理而退出运行,各作业公司应确保该组件也退出运行。

10.15.4.1.6 如果有备用方式为该组件提供安全保障,应不执行10.15.4.1.5的规定。

10.15.4.1.7 当操作已退出运行的组件可能引起危险时,设施作业者应将 “不准动”或类似字样的标志附在控制此组件的装置上。实际上,应锁定该组件。

10.15.4.1.8 隔离安全阀或真空解除阀的截止阀应锁止或密封开。未经授权不应动它们。

10.15.4.1.9 在各LNG的储罐上,应每次关一个截止阀。以保证10.12.4.1中的排放。

10.15.4.2 维护手册

10.15.4.2.1 各设施作业者应准备一份书面手册,列出其LNG工厂各组件检查和维护的程序。

10.15.4.2.2 设施组件的维护手册应包含下列内容:

(1) 10.15.4.1.110.15.4.1.2中进行方式及检查和测试频率;

(2) 描述10.15.4.2.21)规定的活动之外,按照标准维护该设施必要的其它活动;

(3) 在运行的组件上进行维修时,应执行为了确保人身及财产安全所要求执行的全部程序。

10.15.4.2.3 各设施作业者应执行符合设施组件书面手册的维护程序。

10.15.4.3 现场内务工作

10.15.4.3.1 各设施作业者应保持设施干净,地面上不留垃圾、残屑和其它可能引起着火危险的材料。

10.15.4.3.2 各设施作业者应确保设施各组件防止冰和其它的外来材料可能妨碍其性能。

10.15.4.3.3 各设施作业者应维护设施的草坪,使其不产生着火危险。

10.15.4.3.4 各设施作业者应确保其设施内消防道路畅通,并在各种气候条件下进行合理维护。

10.15.4.4 维修。对设施各组件的修理,应确保达到下列目的:

(1) 按照本标准的要求,维持组件的完整性;

(2) 组件以安全方式运行;

(3) 在修理期间保证人身及财产安全。

10.15.4.5 控制系统、检查与测试。各设施作业者应确保退出运行30天或以上的控制系统,在恢复运行之前应测试以确保其在正常运转状态。

(a) 各设施的作业者应确保在本节中所规定的检查与测试是按规定的时间间隔进行的;

(b) 季节性使用的控制系统在各季节使用之前应进行检查与测试;

(c) 在该设施中用作消防系统一部分的控制系统应按防火规范的要求进行检查和测试。也应执行下列要求:

(1) 应按照ANSI/NFPA 72《国家火灾报警规范》及NFPA 1221《应急通讯系统的安装、维护和使用标准》维护监测设备;

(2) 如有需要,应按照NFPA 13《喷淋系统安装标准》、NFPA 14《立管、室内消防栓和水带系统安装标准》、NFPA 15《消防用固定喷淋水系统标准》、NFPA 20《固定式消防泵安装标准》、NFPA 22《私用消防水罐标准》和NFPA 24《私用消防总管及其附件安装标准》中的规定维护消防供水系统。

(3) 适宜天然气火灾的手提式或推车式的灭火器,特别是干式化学灭火器应如第9章所介绍的那样设在LNG设施及槽车处的关键位置供随时取用。这些灭火器应按照ANSI/NFPA 10《手提式灭火器标准》进行维护;

(4) 所设置的固定式灭火器及其它消防设备应按照ANSI/NFPA 11《低倍数泡沫标准》、NFPA 11A《中倍数和高倍数泡沫系统标准》、NFPA 12《二氧化碳灭火系统标准》、NFPA 12A《卤代烷1301灭火系统的标准》、NFPA 16《泡沫-水喷洒系统和泡沫-水喷雾系统的设置标准》和NFPA 17《干粉灭火系统标准》中的规定进行维护。

(d) 安全阀检查和定压测试应至少每两年一次,间隔不超过30个月,以确保各安全阀在正常设定值排放;

(e) LNG储罐的外表面应按维护手册检查和测试下列内容:

(1) 内罐渗漏;

(2) 绝热层的坚固性;

(3) 罐基础的加热装置以确保其结构完整性及罐的安全性不受影响。

(f) LNG储存工厂,特别是储罐及其基础在每次较大的气象扰动之后,应进行外部检查,以确保工厂结构完整性完好。

10.15.4.6 腐蚀控制。如果进行腐蚀控制,各设施作业者应确保满足11.5.6的要求。

10.15.4.7 记录

10.15.4.7.1 各设施作业者应保存每次执行维护活动时的数据与作业类别的记录。

10.15.4.7.2 在10.15.4.7.1中所规定的记录应在该设施的服务期内保存。

10.15.5 培训

10.15.5.1 各设施作业者应开发、实施并保持书面培训计划,在下列方面培训适当的设施人员:

(1) 按照10.15.3.3提及的程序手册中的规定,执行在本设施应急程序中相关的职责,并提供现场急救。

(2) 专职维护、操作及监督员,按下列内容进行:

a. 在设施进行的基本操作;

b. LNG的特性及潜在的危险,在操作和维护设施中所涉及的其它的危险流体,包括由于接触到LNG或冷的致冷剂产生冻疮后所引发的一系列危险;

c. 按照10.15.310.15.4提及的操作与维护手册的要求,履行设施维护和操作职责的方法。

d. 按10.15.4说明的LNG转运程序;

e. 防火,包括熟悉设施的火灾控制计划、消防、设施火灾的潜在因素,设施火灾的类型、规模、及可能的后果等。

f. 为了维护设施安全,掌握个人必须求助的情况。

10.15.5.2 各设施作业者应开发、执行和保存一份书面计划,使设施人员及时了解设施各系统功能、防火和安全。

10.15.5.3 在10.15.5.2中提及的计划,应定期培训提高人员的素质,间隔不应超过两年。

10.15.5.4 各设施作业者应为各设施雇员保存一个记录,记载按本节规定给予他的培训内容。

10.15.5.5 在10.15.5.4中提及的记录在雇员中止在设施工作之后还应保存至少两年。

10.15.5.6 各设施作业者应确保下列内容:

(1) 设施人员接受了在10.15.5中提及的实用培训;

(2) 设施人员有与他们指定职责相关的经验。

10.15.5.7 没有完成在10.15.5中提及的培训或不具备相关经验的个人,应受控于已培训人员。

11 操作、维护和人员培训

11.1 总则*

各作业公司应根据其LNG工厂的经验与知识,以及操作条件,编制操作、维护及人员培训的书面程序。本章包括LNG工厂中操作、维护以及安全方面人员培训的基本要求及最低标准。

11.2 基本要求

各作业公司应满足下列要求:

(1) 有操作、维护及人员培训方面的书面程序;

(2) 保存工厂设备的图纸、图表和记录;

(3) 根据经验的积累、操作条件的改变或工厂设备的需要,修改方案和程序;

(4) 建立书面应急计划;

(5) 与地方有关部门建立联系,如公安消防部门或市政管理部门,报送应急计划并说明紧急情况下它们的作用。

(6) *分析并记录下与安全有关的一切情况,以确定它们的原因并防止可能再次发生。

11.3 操作程序文件

11.3.1 操作程序手册。各作业公司应根据处理设施和流体的经验与知识、良好的工程实践和安全方面的要求建立操作程序手册。这些作业公司应按照手册的规定操作所有的组件。工厂中所有的人员应能看到这份手册,而且应常备在操作控制室内。它应根据设备或程序变更的需要进行更新。

11.3.2 手册内容。手册应包括下列程序:

(1) 工厂中全部组件正确的启动及关机,包括LNG工厂中首次启动,按此程序,应确保全部的组件均能满意运行。

(2) 按照11.3.6要求置换组件并使组件惰性化。

(3) 确保组件能按11.3.5节中的要求冷却。

(4) 确保各控制系统恰当调节在设计范围内运行。

(5) 在液化时,维持下列设备的温度、液位、压力、压差及流速:

a. 锅炉

b. 透平机和其他原动机;

c. 泵、压缩机及膨胀机;

d. 净化和再生设备

e. 在冷箱中的设备,如工况要求在设计范围内。

(6) 维持气化的速率、温度和压力,使气化的天然气在气化器及下游管道的设计范围内;

(7) 确定是否存在异常条件,及按照第11章的要求确定此工厂对此条件的响应;

(8) 在修理的过程中,无论此设备是否在运行,都要确保人身及财产的安全。

(9) 确保如8.4节所述,安全转运危险流体;

(10) 确保LNG工厂安全;

(11) 在LNG工厂紧急情况可能发生的地点演习紧急情况及应急措施;

(12) 根据4.1.6的要求,确保LNG储罐最大充装量。

(13) 根据11.3.4的要求,监视操作。

11.3.3 应急程序。在11.3.211)中所定义的紧急事件的类别至少包括由于误动作、LNG工厂部分坍塌、人为失误、自然力及工厂附近活动导致的事件。所要考虑的范围应包括但不仅限于下列内容:

(1) 可控制紧急事件的应急程序,包括通知有关人员、使用适合处理此事件的设备,并切断或隔断此设备的各个部分,以及其它可行的程序,以确保能迅速地切断气体及液体的溢出,或尽可能减少溢出;

(2) 已知是不可控制紧急事件的应急程序,采取的行动应达成下列目的:

a. 尽可能地减少LNG工厂内及周围公众的人身伤害;

b. 向地方有关部门紧急通报此紧急事故,包括可能需要从LNG工厂疏散人员。

(3) 与地方有关部门在紧急疏散方案准备中合作的适当程序,提出在紧急事故中保护公众的必要步骤。

11.3.3.1 在11.3.3中的程序与步骤应包括就下列问题向地方有关部门呈报的方式:

(1) 整个LNG工厂防火设备的数量和位置;

(2) LNG工厂潜在危险;

(3) LNG工厂通讯及应急控制能力;

(4) 各紧急事故的状况。

11.3.3.2 一般地,天然气(包括LNG)火灾在燃料源切断之前不宜扑灭,除非比天然气扩散造成的危险更大。

11.3.4 运行监视

11.3.4.1 应对运行进行监视,留意控制中心的警报信号。按照在11.3节中所要求的书面操作程序,按规定的间隔进行管理检查,每周至少检查一次。

11.3.4.2 外罐的底部与土壤接触处,每周至少检查一次加热系统,以确保-18℉(0℃)的等温线未进入土壤。

11.3.5 冷却程序

11.3.5.1 各作业公司应确保各组件系统的冷却过程处于控制之中,承受低温的组件限制在一个速度和分布模式,使有膨胀或收缩的设备其热应力在降温的过程中保持在设计范围内。

11.3.5.2 各作业公司应在冷却稳定的过程中及稳定之后检查控制下的低温管道法兰、阀和密封是否泄漏。

11.3.6 置换。置换气体或液体的温度应等于或高于储罐设计最低温度。

11.3.6.1 总则。各作业公司应确保在LNG工厂中所有可能积累可燃混合物的组件在退出运行后或投入运行前进行置换。

11.3.6.2 储罐置换程序

(a) *在大型储罐投入或退出运行时,有几种置换方法。本标准并不限制制造者或作业者使用哪种方法。但只有有经验的并按照11.6节的规定进行过培训的人员才能负责此项活动。

(b) LNG的储罐投入使用之前,其中的空气应按可接受的方法置换。

(c) *在某一储罐退出运行之前,应按可接受的置换方法置换其中的天然气。

(d) 置换过程中,储罐中的氧含量应采用认可的氧分析仪加以测定。

11.3.6.3 管道系统置换。系统应采用安全的方式清除其中的空气或燃气(见6.7.2)。

11.3.7 产品转运。在把LNG大量输入固定的大型储罐时,转运的LNG应符合下列两项要求之一:

(a) 这种LNG应在组成或温度和密度方面与罐内已有的LNG相容。

(b) 组成或温度和密度不相容的情形,应采取措施防止分层,分层可能会导致“翻腾”现象,即蒸气产生速度过快。如果设置了混合喷嘴或搅拌系统,应有足够的能量来完成混合过程。

11.3.8 记录保存。按本节要求,各LNG工厂的作业者应保存每次检查、测试及调查的记录。这些记录应保存五年以上。

11.4 船舶装卸

11.4.1 普通货轮。不同于LNG专用运输轮,当LNG或易燃液体通过管道系统转运时,码头上普通货轮货物搬运不应在转运接头100ft30m)之内。允许从管道给船加油,不允许从驳船给船加油。

11.4.2 车辆行驶。码头装卸管汇100ft30m)之内,转运过程中严禁车辆行驶。应采用警示牌或路障说明转运作业正在进行中。

11.4.3 货轮运输。在转运之前,负责专用货轮运输的官员与陆上终端的负责人应检查他们负责的设备,以确保转运设备处于良好的工作状态。在检查之后,他们应当会晤并确定转运程序,确认船与岸间的通讯完好,并审查应急程序。

11.4.4 槽车装卸设施。转运仅应由批准的槽车进行。

11.4.5 装卸作业

11.4.5.1 总则

(a) 装卸作业时,至少有一名有资格的人始终在现场;

(b) 有效的书面操作程序,应包括所有转运作业和在紧急与正常情况下的操作程序。应及时更新,且所有转运作业人员可使用。

(c) 在转运过程中,任何火源,如焊接、明火及非标电气设备不允许在装卸现场出现。

(d) 在装卸区应设置“禁止吸烟”的警示牌。

(e) 当在同一地点装卸多种产品时,装载臂、软管及管汇应标识或标记,以表明各系统处理哪种或哪几种产品。

(f) 转运之前,应读取仪表读数或确定存货量,以确保不会把接收的储罐装得溢出。在转运过程中,应检查液位。

(g) 在使用之前,应检查转运系统,以确认阀处于正确的位置上。在转运的过程中,要经常观察压力和温度等条件。

(h) 在使用之前,应先检查转运系统,以确认阀处于正确转运的位置上。转运过程开始应缓慢进行;如果压力或温度出现任何异常变化,转运应立即停止直到查明原因并予以纠正为止。在转运操作中应始终观察温度和压力条件。

11.4.5.2 槽车

(a) 在槽车进行装卸的过程中,LNG设施25ft7.6m)以内或离蒸气比空气重的致冷剂50ft15m)以内,严禁一切有轨或无轨车辆行驶。

(b) 在连接槽车之前,应先检查槽车并设置刹车装置、变速器和油门于正确的位置,根据要求设置警示灯或信号。在转运完成前或槽车脱扣之前,警示标志或警示灯不得拿开或重新设置。

(c) 除非转运作业要求,否则车辆发动机应熄火。装卸连接前,车轮下设置刹车块。只有在槽车与管道脱扣而且放出的蒸气散尽后,车辆的发动机才能启动。

(d) 在把LNG装入非LNG专用的槽车之前,应检查储罐中的氧含量。对于LNG专用的槽车,如果储罐中没有正压,则应测试氧含量。在这两种情况下,如果槽车罐中的氧体积含量超过2%,就不能装车,而应置换使氧体积含量低于2%

(e) 卸车前车辆应停妥,以便卸车后不需倒车就能使出该区。

(f) 槽车从罐顶经一打开的圆顶盖装卸时,在打开顶盖前应将整个管道电屏蔽或接地。

11.4.6 通讯和照明。在装卸地点应配备通讯设备,以便作业者能与在远处配合装卸工作的人员联系。

11.5 维护

11.5.1 总则

11.5.1.1 各作业公司应根据要求定期地对LNG工厂中运行的各组件及支持系统进行检查或测试或两方面都进行。

11.5.1.2 除非在本节和11.5.6.5中另有规定,根据11.5.1.1进行的这类定期的检查和测试应根据通常认可的工程作法并尽可能经常进行,以确保各组件均处于良好的作业状态。

11.5.1.3 各组件的支持系统或基础应至少每年检查一次,以确保此支持系统和基础可靠。

11.5.1.4 在LNG工厂内的各应急电源应每月检测一次以确保其操作,每年运行一次,以确保应有的性能。

11.5.1.5 应急电源的年度性能检测应考虑启动和同时运行其它设备所需的功率,那些设备在 LNG工厂紧急情况时必须使用应急电源。

11.5.1.6 只有单套安全装置的组件,其安全装置因维护或修理而退出运行,各作业公司应确保该组件也应退出运行。

11.5.1.7 如果有备用方式为该组件提供安全保障,则 11.5.1.6的规定可不必执行。

11.5.1.8 当操作已退出运行的组件可能引起危险时,作业公司应在控制此组件的装置上标明“不准动”或类似的字样。实际上,应锁定该组件。

11.5.1.9 隔离安全阀或真空解除阀的截止阀应锁止或密封开。未经授权不应动它们。

11.5.1.10 各LNG储罐上,一次应关一个截止阀,以保证4.7.3排放。

11.5.1.11 作业公司应确保拦蓄表面的绝热层每年检查一次,以保证其功能。

11.5.2 维护手册

11.5.2.1 各作业公司应准备一本书面手册,列出其LNG工厂各组件检查和维护的程序。

11.5.2.2 LNG工厂中组件的维护手册应包括如下内容:

(1) 在11.5.1.1中规定的检查与测试执行的方式与频率;

(2) 描述在11.5.2.21)中所规定的活动之外,按照本标准维护LNG工厂必要的其它活动;

(3) 在组件的修理过程中应执行的程序,以确保LNG工厂中人身及财产的安全。

11.5.2.3 各作业公司应按照LNG工厂中各组件的书面维护手册,执行维护计划。

11.5.3 现场内务工作

11.5.3.1 各作业公司应保持LNG工厂的干净,地面不留垃圾、残屑和其它可能引起着火危险的材料。

11.5.3.2 各作业公司应确保避免或控制出现外来物质的污染或结冰,以维护LNG工厂中各组件的运行安全。

11.5.3.3 各作业公司应在LNG工厂中维护草坪,使其不引起着火危险。

11.5.3.4 各作业公司应确保在LNG工厂中的消防通道不堵塞,并在各种气候条件下得到合理维护。

11.5.4 修理。在LNG工厂中对各组件的修理,应确保达到下列目的:

(1) 按照本标准的要求,维持组件的完整性;

(2) 组件以安全的方式运行;

(3) 在修理作业中维护人身和财产的安全。

11.5.5 控制系统、检查与测试

11.5.5.1 各作业公司应保证退出运行达三十天或以上的控制系统,在恢复运行之前要测试以确保正常工作。

(a) 各作业公司应保证在本节中所规定的检查与测试都在指定的时间间隔内进行。

(b) 季节性使用的控制系统在各使用季之前要进行检查与测试。

(c) 在LNG工厂中作为消防系统一部分的任何控制系统应按照所应用的防火规范进行检查与测试。也应遵守下列要求:

(1) 应按照ANSI/NFPA 72《国家火灾报警规范》及NFPA 1221《紧急通讯系统的安装、维护及使用标准》维护监测设备;

(2) 应按照ANSI/NFPA 13《喷淋系统安装标准》、NFPA 14《立管、室内消防栓和水带系统安装标准》、NFPA 15《消防用固定喷淋水系统标准》、NFPA 20《固定式消防泵安装标准》、NFPA 22《私用消防水罐标准》和NFPA 24《私用消防总管及其附件安装标准》中的规定维护消防水系统;

(3) 适宜天然气火灾的手提式或推车式的灭火器,特别是干式化学灭火器应如第9章所介绍的那样设在LNG设施及槽车处的关键位置供随时取用。这些灭火器应按照ANSI/NFPA 10《手提式灭火器标准》进行维护;

(4) 固定式灭火器及其它消防设备应按照ANSI/NFPA 11《低倍数泡沫标准》、NFPA 11A《中倍数和高倍数泡沫系统标准》、NFPA 12《二氧化碳灭火系统标准》、NFPA 12A《卤代烷1301灭火系统标准》、NFPA 16《泡沫-水喷洒系统和泡沫-水喷射系统安装标准》、NFPA 17《干粉灭火系统标准》及NFPA 2001《洁净气体灭火系统标准》中的规定进行维护。

(d) 在11.5.5.1b)和(c)中未提及的控制系统每年应检查与测试一次,其检测间隔最多不得超过15个月。

(e) 固定式LNG储罐的安全阀每两年应检查与测试一次,此间隔最长不得超过30个月,以确保各阀的设定情况正常。而其它防护危险流体的安全阀则应进行抽查和定压测试。各阀的测试间隔不应超过五年零三个月。

(f) LNG储罐的外表面应按维护手册检查和测试下列内容:

(1) 内罐的泄漏;

(2) 绝热层的可靠性;

(3) 储罐基础的加热,以确保此储罐的结构完整性或安全性不受影响。

(g) LNG储存站,特别是储罐和它的基础应在每次气象扰动之后进行外部检查,以确保工厂的结构完整性。

(h) 如果出现危险的地质或气象事件,应完成下列事项:

(1) 工厂应尽快关闭;

(2) 如果存在损害,应查清损害的性质和范围;

(3) 在作业安全恢复之前,工厂不应恢复生产。

11.5.6 腐蚀控制

11.5.6.1 LNG工厂中金属组件的完整性及可靠性可能受到寿命期内腐蚀的不利影响,各作业公司应确保下列事项:

(1) 防腐符合6.9节;

(2) 维护计划内的检查、更换或修理,与11.5.2中提到的维护手册一致。

11.5.6.2 各作业公司应保护LNG工厂中遭受电流干扰的各组件,使电流干扰影响最小。

11.5.6.3 外加电流电源设置与维护,应不干扰LNG工厂的通讯与控制系统。

11.5.6.4 *各作业公司应按以下各条监测本节中提到的腐蚀控制

(a) 对各地下或水下组件,至少每年应勘查一次其阴极保护,其间隔不能多于15个月,以确保此系统符合所应用标准的腐蚀控制要求。

(b) 在每年内,应至少检查六次阴极保护的整流器或外加电流系统,检查的间隔不得超过2½个月,以确保它们正常工作。

(c) 至少每年检查一次干扰接头,其间隔不应超过15个月。

(d) 各暴露在外受到大气腐蚀的组件,检查间隔应不超过三年;

(e) 当使用涂层或缓蚀剂保护组件防止内腐蚀时,设计检测内腐蚀的仪器,如挂片或探头,应设置在最易发生腐蚀的地方。每年应至少检查两次内腐蚀监测装置,其间隔不应超出7½个月。

例外:在LNG工厂的寿命期内,该组件未受到内腐蚀的不利影响。

11.5.6.5 各作业公司一旦通过检查或其它方式发现,LNG工厂内有未受控制的腐蚀,应采取必要措施控制或监测腐蚀。

11.5.7 记录

11.5.7.1 各作业公司应保存在LNG工厂内对各个组件所执行维护活动的资料与类别的记录,在记录中应包括拆除组件或交付使用的日期,该记录的保存期限不应少于5年。在上班时间凭有效介绍信应能借阅该记录。

11.5.7.2 LNG工厂的作业者应保存每次根据本标准要求进行的测试、勘察或检验的记录。此记录应足够详细,以证明在LNG工厂的寿命期内控制腐蚀措施适当。

11.6 培训 

11.6.1 各作业公司应开发、执行并保存书面培训计划,在下列方面指导LNG工厂内的所有员工:

(1) 执行11.3.3说明的程序手册确定的在LNG工厂与其职责相关的应急程序,并提供现场急救。

(2) 专职维护、操作和监督员,在下列方面培训:

a. 在LNG工厂内所进行的基本作业;

b. LNG的特性及潜在危险,以及在LNG工厂的操作和维护活动中所涉及的其它危险流体,包括可能因接触LNG或冷的致冷剂导致冻伤的严重危险;

c. 在LNG工厂履行维护和操作职责的方法,应列在11.511.3节中提及的操作及维护程序手册中;

d. 按11.4节说明的LNG转运过程;

e. 防火,包括熟悉LNG工厂的火灾控制方案、消防、在LNG工厂中火灾的潜在原因,在LNG工厂中火灾的类型、规模及可能的后果;

f.   为了维护LNG工厂安全,掌握个人必须求助的情况。

11.6.2 各作业公司应开发、执行和保存一份书面计划,使LNG工厂人员及时了解LNG工厂各系统功能、防火、及安全。

11.6.3 在11.6.2所提到的方案中,应有培训时间,定期提高人员的素质,间隔不应超过两年。

11.6.4 各作业公司应为每位LNG工厂的雇员保留一份记录,记载按本节的规定给予他的培训内容。

11.6.5 在11.6.4中提到的记录在该职工停止在LNG工厂工作之后还应保存至少两年。

11.6.6 各作业公司应确保LNG工厂的人员符合下列要求:

(a) LNG工厂的人员应接受在11.6节中提及的实用培训;

(b) LNG工厂的人员应具有与他所赋予的职责相称的经验。

11.6.7 任何未能完成在11.6节中提到的培训或不具有相应经验的个人,应接受经过培训人员的管理。

12 参考文献

12.1 下列文献或其中一部分在本标准中引用为指示性要求,应作为本标准的要求部分。各指示性文献中注明的版本是NFPA发布本标准时最新的版本。一些指示性文献可能在本标准中为了提供详细资料而附注,因此,它们也列在附录E中。

12.1.1 全美消防协会(NFPA)出版物。National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, P.O. Box 9101, Quincy, MA 02296-9101

NFPA 10《手提式灭火器标准》1998年版

NFPA 11《低倍数泡沫标准》1998年版

NFPA 11A《中倍数和高倍数泡沫系统标准》1999年版

NFPA 12《二氧化碳灭火系统标准》2000年版

NFPA 12A《卤代烷1301灭火系统的标准》1997年版

NFPA 13《喷淋系统安装标准》1999年版

NFPA 14《立管、室内消防栓和水带系统安装标准》2000年版

NFPA 15《消防用固定喷淋水系统标准》1996年版

NFPA 16《泡沫-水喷洒系统和泡沫-水喷雾系统的设置标准》1999年版

NFPA 17《干粉灭火系统标准》1998年版

NFPA 20《固定式消防泵安装标准》1999年版

NFPA 22《私用消防水罐标准》1998年版

NFPA 24《私用消防总管及其附件安装标准》1995年版

NFPA 30 《易燃和可燃液体规范》2000年版

NFPA 37 《固定式内燃机和燃气轮机安装与使用标准》1998年版;

NFPA 54 《国家燃气规范》1999年版

NFPA 58 《液化石油气规范》2001年版

NFPA 59 《公用煤气站中液化石油气储存与处理标准》,2001年版;

NFPA 70 《国家电气规范®》1999年版

NFPA 72 《国家火灾报警规范®1999年版

NFPA 101® 《人身安全规范®》2000年版

NFPA 255 《建筑材料表面燃烧特性的标准试验方法》,2000年版

NFPA 385《易燃和可燃液体槽车标准》2000年版

NFPA 600 《企业消防队标准》2000年版

NFPA 1221 《紧急通讯系统的安装、维护及使用标准》1999年版

NFPA 1901 《汽车灭火设备标准》1999年版

12.1.2 其它出版物

12.1.2.1 美国混凝土研究院(ACI)的出版物。American Concrete Institute, P.O. Box 9094, Farmington Hills, MI 48333

ACI 301 《结构混凝土规范》1999

ACI 304.6R 《混凝土测量、搅拌、运输和浇筑指南》1991

ACI 311.4R 《混凝土检验导则》2000

ACI 318 《钢筋混凝土建筑规范要求》1999

ACI 318R 《结构混凝土建筑物规范要求》1999

ACI 344R-W 《环形线和连串包裹加压的混凝土建筑物的设计与施工》1988

ACI 372R 《配有钢丝和股绞丝的预应力混凝土构筑物的设计和施工》1997

ACI 373R 《环向钢筋束预应力混凝土构筑物的设计和施工》1997

ACI 506.2 《喷浆混凝土的材料、配比和应用规定》1995

12.1.2.2 美国石油学会(API)出版物。American Petroleum Institute, 1220L Street, NW, Washington, DC 20005

API 6D 《管线阀门规定》1994

API 620 《大型焊接低压储罐设计与施工》1990

API 2510 《液化石油气(LPG)装置的设计与施工》1989

12.1.2.3 美国土木工程师协会(ASCE)的出版物。American Society of Civil Engineers, United Engineering Center, 345 East 47th Street, New York, NY 10017

ASCE 7 《建筑物和其它构筑物最小设计荷载》1993

12.1.2.4 美国机械工程师协会(ASME)出版物。American Society of Mechanical Engineers, 345 East 47th Street, New York, NY 10016-5990

ASME 《锅炉和压力容器规范》1992版,包括附录和应用规范时解释性的案例

ASME B31.3 《工艺管道》 1996

ASME B31.5 《冷冻管道》 1992

ASME B31.8 《输配气管道系统》 1992

12.1.2.5 美国试验与材料协会(ASTM)出版物。American Society for Testing and Materials, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959

ASTM A 366 《碳钢、薄钢板、商用级冷轧钢标准规定》1991

ASTM A 416 《预应力混凝土用无涂层7股钢丝标准规定》1994

ASTM A 421 《预应力混凝土用无涂层消除应力的钢丝标准规定》1991

ASTM A 615 《用于钢筋混凝土的变形的和扁平的坯钢条的规定》1995

ASTM A 722 《预应力混凝土用无涂层高强度钢筋标准规定》1998

ASTM A 821 《预应力混凝土储罐用冷拔钢丝标准规定》1993

ASTM A 966 《钢筋混凝土用钢轨钢和车轴钢异型钢筋的标准规定》2000

ASTM C 33 混凝土骨料规格标准》1993

ASTM E 380 《国际单位制(SI)的标准用法》1993

12.1.2.6 压缩燃气协会(CGA)出版物。Compressed Gas Association, 1725 Jefferson Davis Highway, Arlington, VA 22202-4100

CGA 341 《低温液体绝热货运罐标准》 1987

CGA S-1.3 《卸压装置标准—第3部分—压缩气体储罐》1994

12.1.2.7 加拿大标准协会(CSA)出版物。 Canadian Standard Association, 178 Rexdale Boulevard, Toronto, Ontario, Canada, M9W 13R

B 51 《锅炉、压力容器和压力管道的规范》1997

CAN 4-S102 《建筑材料和组件表面燃烧特性》1988

CAN 3-A23.3 《混凝土构筑物设计》1988

CAN 3-A23.4 《建筑和结构混凝土预制件材料和施工/验收规范》2000

CAN A23.1 《混凝土材料和混凝土施工方法》2000

CSA G279 《预应力混凝土钢筋束的钢材》1998

CSA C22.1《加拿大电器规范》1998

CSA G30.3《钢筋混凝土用冷拔钢丝》1998

CSA G30.5《钢筋混凝土用焊接钢筋网》1998

CSA G30.18《钢筋混凝土用坯钢条》1998

12.1.2.8 联邦紧急事故管理署(FEMA)出版物。Federal Emergency Management Agency, P.O. Box 2012, Jessup, MO20794

NEHRP 《新建筑物和其它构筑物抗震规定的推荐作法》1997

12.1.2.9 美国气体研究院(GRI)出版物。Gas Research Institute, 8600 West Bryn Mawr Avenue, Chicago, IL60631

GRI报告 96/0396.5 LNG事故泄放的缓解模型评价,第5卷;用FEM3A进行LNG事故因果分析”1996

GRI报告 0176 LNGFIRELNG燃烧的热幅射模型”1989

GRI报告 0242 《用DERADIS致密气体扩散模型预测LNG蒸气扩散》1989

12.1.2.10 建筑业官员国际协会(ICBO)出版物。International Conference of Building Officials, 5360 South workman Mill Road, Whittier, CA 90601

ICBO 《统一建筑规范》1994

12.1.2.11 防腐工程师全国协会(NACE)出版物。National Association of Corrosion Engineers, 1440 South Creek Drive, Houston, TX 77084

NACE RP 0169 《地下或水下金属管道系统的外腐蚀控制》,1996

12.1.2.12 管式换热器制造商协会(TEMA)出版物。Tubular Exchanger Manufacturers Association 331 Madison Avenue, New York, NY 10017

它的标准可向该协会索取。

12.1.2.13 美国政府出版物。美国运输部(DOT),美国政府出版署Superintendent of Document, Mail Stop SSOP, Washington, DC 20402-9328

12.1.2.14 参考组织。锅炉和压力容器检查员全国评议会。National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspectors, 1055 Crupper Avenue, Columbus, OH43229

附录A   (资料性附录)条文说明

A.1.1 本标准规定了设计、安装和安全运行液化天然气(LNG)设施的基本要求和标准。它为施工和安全运行LNG生产、储存和装运设备的有关人员提供指南。这并不是一本设计手册,正确地使用必须有足够工程判断力。

在足够低的温度,天然气会液化。在大气压下,当温度下降到约-260℉(-162℃)时,天然气能被液化。

当从储罐中排放到大气,LNG将气化并释放气体。在环境的温度下,气体的体积大约是气化前液体的600倍。一般而言,在温度低于大约-170℉(-112℃)时,这一气体比周围在60℉(15.6℃)的空气重。但随着温度的上升,它就变得比空气轻。

1-260℉(-162℃)的温度是对甲烷。如果有组分,见1.7.18,是对液化天然气(LNG)。

2:使用LNG作汽车燃料的资料,请参阅NFPA 57《液化天然气(LNG)车辆燃料系统规范》。

A.1.7.1批准。全美消防协会(NFPA)不批准、检查或证明任何施工、程序、设备或材料,也不批准和评价测试实验室。为了决定某项安装、过程、设备或器材能否被接受,主管部门可以根据NFPA的或其它适当的标准进行检验。如果没有这类标准,上述主管部门可要求安装、程序或使用正确的的证据。主管部门也可参考与产品评价有关的组织列举或标明的作法,然后确定这里所列举的生产遵守的适当标准。

A.1.7.2主管部门。短语“Authority having jurisdiction”在NFPA的文献中广泛使用,这是因为管辖和审批机关在履行它们的职责时差别很大。只要把公共安全放在首位,主管部门可以是联邦、州、当地地方或其它地区的部门或个人,例如消防队长、消防执行官,消防部门、劳动部门或卫生部门的领导人,建筑官员;电气检查员;或其它有法定权力的人。为了进行投保,保险检查部门、火灾保险率评定局或其它保险公司代理人也可以被认为是“主管部门”。在很多情况下,财产所有人或他指定的代理人就承担主管部门的作用。在政府官员或部门公务员可以是主管部门。

A.2.1.4 详情请参阅ASCE 56《建筑物基础设计与施工地下调查》和API 620《大型焊接低压储罐设计与施工》附录C

A.2.4.3详情请参阅ASCE 56《建筑物基础设计与施工地下调查》和API 620《大型焊接低压储罐设计与施工》附录C

A.2.5 水结冰引起的土位移可分成两大类:(1)水就地结冰使湿土体积膨胀;(2)水向正结冰的地带迁移且形成的冰凸镜持续地增大,引起冰举现象,

A.3.4.4 关于单机容量超过7500匹马力的内燃机和燃气涡轮机的资料,请参阅NFPA 850《发电厂和高压直流变电站防火推荐作法》

A.4.1.7.1由加拿大地质技术协会出版的《加拿大基础工程手册》,ASCE 56《建筑物基础设计与施工地下调查》和API 620《大型焊接低压储罐设计与施工》附录C可作为这一调查的指南。

A.4.1.7.2 (3) 给现有的外罐底部增设一个阴极保护系统可能是不切实际的。这是因为对于罐或工厂的地基或照明电路保护系统而言,罐底是一个导电整体。接地使阴极保护系统失效。

A.4.7.3.2 对于双壁、珠光砂绝热层的储罐,这可作为安全阀选型的控制标准。

A.4.7.3.4 (a) 决定绝热层是否能经得起实际使用的灭火设备的冲击,及当暴露在火焰下时,确定通过绝热层传热速率是使用者的职责。

A.6.5 关于标识管道系统的信息,请参阅 ASME A13.1《管道系统标识图解》

A.6.7.1 ASME B31.8《输配气管道系统》 841.275节可用作指南。

A.6.9.1 美国联邦法典第49专题 第192部分,第一小节包括防腐要求。

A.7.7.1 关于接地与屏蔽的信息,请参阅NFPA 77《防静电推荐做法》, 5.56.1.3节及NFPA 70 《国家电气规范®》。

A.7.7.3 有关杂散电流的信息,请参阅API RP 2003《静电、闪电和杂散电流火花防护》。

A.7.7.4关于防雷保护的信息,请参阅NFPA 780《防雷系统安装标准》和API RP 2003《静电、闪电和杂散电流火花防护》。

A.8.4.1 关于码头操作的信息,请参阅NFPA 30《易燃和可燃液体规范》。

A.9.1.2 关于灭火系统的信息,请参阅:

NFPA 10    《手提式灭火器标准》

NFPA 11    《低倍数泡沫标准》

NFPA 11A  《中倍数和高倍数泡沫系统标准》

NFPA 12   《二氧化碳灭火系统标准》

NFPA 12A  《卤代烷1301灭火系统的标准》

NFPA 13   《喷淋系统安装标准》

NFPA 14   《立管、室内消防栓和水带系统安装标准》

NFPA 15   《消防用固定喷淋水系统标准》

NFPA 16   《泡沫-水喷洒系统和泡沫-水喷雾系统的设置标准》

NFPA 17   《干粉灭火系统标准》

NFPA 20   《固定式消防泵安装标准》

NFPA 22   《私用消防水罐标准》

NFPA 24   《私用消防总管及其附件安装标准》

NFPA 25   《水基消防系统的检查、测试与维护标准》

NFPA 68   《爆燃通风指南》

NFPA 69   《防爆系统的标准》

NFPA 72   《国家火灾报警规范®

NFPA 750  《水雾消防系统标准》

NFPA 1961 《水龙带标准》

NFPA 1962 《带接口及水枪的水龙带保养、使用、操作测试标准》

NFPA 1963 《水龙带接头标准》

NFPA 2001 《洁净气体灭火系统标准》

A.9.1.2 (9) 在本标准中不要求设立工厂消防队。若工厂决定设立消防队,关于防护设备和训练可参阅NFPA 600《企业消防队标准》

A.9.5.1 一般最好是利用干式化学灭火器。固定式灭火器和其它类型火灾控制系统,防范按9.1.2节确定的特殊灾害。

A.9.7.1 日常液体转运作业中的防护服应包括防低温手套、防目镜、面罩和连身衣或长袖防护衫。

A.9.7.3 有关入口限制的做法及程序方面的信息可在美国联邦法典第29专题 劳动 第1910.146部分(1-14-1993,生效4-15-93)及加拿大联邦雇用及劳务条例第II部分,和任何地方、州或省实施要求和标准中找到。

A.9.7.4 在工艺设备中的天然气、LNG和烃类致冷剂通常都是无臭味的。通过嗅觉不能发现它们的存在。当要求第三个检测仪备用时,两个便携式的检测仪宜可用于监视。配备一台备用的检测仪以备主检测仪失灵,同时如果两台主检测仪读数不同,也可用作校验手段。

A.9.8 当天然气必须间歇或紧急泄放时,向上而且以高速排放将安全驱散气体。更好是将多个安全阀排放气集中在一个公用管汇内单独排放。如果当地条件准许,在LNG工厂内可设火炬。

如果一个LNG设施设计在无人操作,推荐把警报线接到邻近最近有人的公司设施内,以指示异常压力、温度或其它有问题的征候。为此通常使用杠杆式安全阀。

A.10.6.5 有关腐蚀控制的信息,请参阅NACE RP 0169 《地下或水下金属管道系统的外腐蚀控制》。

A.11.1 由于存在多种变数,不可能的根据所有情况安全不繁琐地在一个全国标准内描述一套恰当的操作与维护的程序,根据某些情况也不现实。

A.11.2 (6) 根据美国运输部按美国联邦法典49专题(49 CFR193部分的判断,LNG工厂有一个与安全有关的误操作的定义,在49 CFR 191

A.11.3.6.2 (a) 关于大型储罐置换有几个参考文献,请参阅美国天然气协会的文献《置换,原理和实践做法》。

A.11.3.6.2 (c) 多种绝热材料如果长期暴露在天然气或甲烷内,可能会在它的孔隙或裂缝的空间中滞留可观的天然气。

A.11.5.6.4 API RP 651《地上石油储罐的阴极保护》提供了使用阴极保护的指南。

附录B   (资料性附录)LNG工厂的抗震设计

本附录不是此NFPA文献的要求部分,这里只是为提供资料。

B.1 引言:附录B的目的是提供选择与使用操作基准地震(OBE)和安全停运地震(SSE)地震重现水准的资料。这两个地震重现水准构成了本标准的要求部分,标准用于设计LNG储罐、隔离储罐并保证它处在安全停车条件需要的系统组件、以及任何发生故障可能影响上述储罐和组件完整性的构筑物或系统。

B.2 操作基准地震(OBE。操作基准地震是指设施在其设计寿命期内可承受的可能发生的地震。按照常规工程程序和标准,设施所有元件应设计成能承受这一事件,因此,设备将保持运行。

OBE由地震动反应谱来标识,在任意周期T,等于MCE地震动加速度反应谱的2/3MCE地震动定义在4.1.3.1,且是NEHRP《新建筑物和其它构筑物抗震规定的推荐作法》地震区域图的基础。由于MCE表示了50年内超越概率2%的地震动,OBEMCE2/3)超越概率变化,50年内从3%10%,这分别相当于平均重现间隔1641年到475年。这也代表了地震荷载的水准,构成设计使用相应规范和正应力级的基础。

B.3 安全停运地震(SSE

B.3.1 安全停运地震是在设施所在地罕见的强烈地震。在该紧急事件,设施设计保存LNG并防止关键设施出现灾难性故障。常规工程程序通常未考虑的塑性变形、明显的有限位移及变形,都可能出现。设施不要求在SSE后保持运行。在SSE后,希望对设施进行检查和必要时修理。SSE规定表示地震动,年超越概率不大于0.02%.50年内超越概率1%),但不大于OBE地震动的两倍。

B.3.2 选择和使用SSE的目的是在非常低概率地震事件中,提供最低水准的公共安全。应该承认,为了实现可接受的公共安全要求的概率水准因项目而异,它取决于诸如设施所在位置和当地人口密度等因素。希望业主灵活达到所需的公共安全水准。

B.3.3  SSE水准的地震荷载是用来对特定组件进行极限校核。规定的SSE是必须用于分析的地震动最低水准。实际的地震动水准是由业主给定的,而且是与其它因素结合起来使用的,比如地点、场地、围闭系统的类型、危险控制,以及当地的气候条件和物理特性。这些因素必须足以确保公共安全达到立法当局满意的程度。推荐进行风险分析研究。在SSE地震荷载下,LNG储罐的主要组件允许达到在4.1.3.6节所规定的应力极限。承受这种水准荷载的LNG储罐必须能继续存满LNG

B.3.4拦蓄系统设计至少是在空载时至少能承受SSE水准荷载,而在载有按2.2.2.1确定的容积V时能承受OBE水准荷载。基本的原理是在SSE之后,液化天然气的储罐可能会出故障,但周围的拦蓄系统必须仍保持完好,余震时能容纳LNG储罐容量。假设余震后的强度可用OBE表示。

B.3.5 凡是失效之后可能会影响到LNG储罐完整性的系统和构件,以及隔离储罐并保证它处在安全停车条件需要的系统组件,必须设计承受SSE而不发生前述危险。

B.3.6 要求作业公司在工厂安装能测量地震动的仪器。在地震之后,如果地震动大于或等于设计OBE地震动,建议设施的作业者让LNG储罐退出作业并检查它们或证明没有承受超出储罐OBE应力水准和设计标准的荷载。例如,若地震中LNG储罐不全满,计算可证实未超过储罐OBE应力水准

B.4 设计反应谱:利用在B.2B.3.1中所分别定义的OBESSE地震动,必须设立竖向和水平方向的设计反应谱。它们应覆盖预期阻尼因子及自振周期的整个范围,其中包括储存LNG的阻尼因子及第一晃动模式自振周期。

B.5 其它地震负载

B.5.1 由工厂预制的LNG储罐及有限的工艺设备组成的小型LNG工厂应按地震荷载来设计,使用NEHRP《新建筑物和其它构筑物抗震规定的推荐作法》采用的地震区规定的地震动。或作结构响应分析,或按4.1.3.8定义最大设计反应谱加速度SDS取放大因子0.6来确定容器或管道荷载。

B.5.2 所有其它的构筑物、建筑物和工艺设备必须按照NEHRP《新建筑物和其它构筑物抗震规定的推荐作法》的地震荷载来进行设计。

附录C   (资料性附录)保安

C.1 概述。本附录转载自联邦法典49专题193部分,J段附录J。这里所有的参考文献都可以在49 CFR 193中找到。它适用于建在美国接受运输部司法管辖的LNG工厂。

193.2901节 范围

本段描述LNG工厂的保安要求。但这些要求不适用于未装LNG的已建LNG工厂。

193.2903 节 保安程序

为各LNG工厂保安,各作业公司应准备且遵循一份或多份书面程序手册。按照193.2017节程序必须在厂里有效,而且至少包括下列内容:

a)按照193.2913节规定保安检查和巡逻的说明及时间表;

bLNG工厂内的保安人员的岗位与职责;

c)与各保安人员岗位或职责相关的任务简述;

d)对各项活动的指示,包括对厂内适当人员及执法人员在涉及保安活动时的通知;

e)确定某人允许进出LNG工厂的方法;

f)全体进入工厂和正在厂内人员的正面标识,包括至少象胸卡一样有效的方法;

g)与当地执法人员的联系,通知他们按本节规定的当前保安程序。

193.2905节 保护围栏

(a)  保护围栏必须围绕下列设施:

(1) 储罐;

(2) 拦蓄系统;

(3) 防潮层;

(4) 货车转运系统;

(5) 处理、液化和气化设备;

(6) 控制室和控制站;

(7) 控制系统;

(8) 防火设备;

(9) 保安通讯系统;以及

(10) 备用电源。

此保护围栏可以是一个或多个围栏,围着单个的或多个设施。

(b) 保护围栏之外的地面标高按不会损坏此围栏的有效性评分;

(c) 保护围栏不可靠近外形可能被用来破坏保安的设施,如树、杆、建筑物等;

(d) 各保护围栏必须至少提供两个出入口,出入口布置使紧急撤离的距离最短。

(e) 所有出入口如果不是连续值守就必须锁起来。正常操作期间,一个出入口可只由作业公司书面指定的人开锁。在紧急状态,必须为保护围栏内的所有设施人员准备一快速有效的工具以打开围栏的各出入口。

193.2907节 保护围栏建设

(a)  各保护围栏都必须有足够的强度和阻挡未经准许接近封闭设施的结构;

(b)  保护围栏内开口或在保护围栏下面,必须由格栅、建筑物的门或顶保护,且以足够的强度扣紧,使保护围栏的完整性不因任何开口减弱。

193.2909节 保安通讯

必须提供一种方式,使:

(a)  在保安职责的监督员与执法人员之间有便捷的通讯;以及

(b)  在保安岗位上值班人员与控制室和控制站之间有直接的通讯。

193.2911节 保安照明

如果没有为193.2913节中保安监视配备保安警报系统,193.2905节(a)中所列设施周围区域和各保护围栏必须有照明,在日落与日出之间最小照明强度不低于2.2 lux0.2ft烛光)。

193.2913节 保安监视

必须监视各保护围栏和193.2905节(a)中所列设施周围区域的编外人员。必须通过目测观察监视,按照193.2903节(a)中保安程序内的时间表,或通过保安警报系统监视,连续地向有人的位置发送数据。在储存能力小于40000 m3(250000 bbl)的LNG工厂内,只有必要监视保护围栏。

193.2915节 备用电源

必须为对193.2911节与193.2913节中要求的保安照明、保安监视和警报系统提供符合193.2445节要求的备用电源。

193.2917节 警示标志

(a)  警示标志必须沿各保护围栏醒目地间隔布置,以便在夜间从合理使用的路接近围栏在30 m100 ft)距离就可认出这一标志。

(b)  标志必须至少是与背景形成鲜明对比色的下列内容:“不准非法侵入”或类似含义的字样。

附录D   (资料性附录)培训

D.1概述。本附录转载自联邦法典49专题193部分,H段。这里所有的参考文献都可以在49 CFR 193中找到。它适用于建在美国接受运输部司法管辖的LNG工厂。

193.2701节 范围

在本节中描述对人员资格及培训方面的要求。

193.2703节 设计与制作

为了设计与制作各组件,各作业公司应使用——

(a)  设计方面,通过设计类似组件方面的培训或经历证明有能力的人员。

(b)  制造方面,通过制造类似组件方面的培训或经历证明有能力的人员。

193.2705节 建设、安装、检查与测试

(a)  从事建设、安装、检查与测试的监督者和其它人员,必须通过使用方法和设备方面的适当培训或相关经验及业绩,证明他们有能力满意地完成指定职责;

(b)  各作业公司必须定期判断执行193.2307节中职责的检查员执行他们指定职责是否满意。

193.2707节 操作与维护

(a)  对操作与维护各组件,各作业公司应只使用证明有能力执行他们指定职责的人员,通过——

(1)  顺利完成193.2713节和193.2717节要求的培训;与

(2)  指定操作或维护职责方面的相关经历;以及

(3)  指定职责熟练程度测试合格。

(b)  未达到本节(a)条中要求的人员,当符合要求的人员在场和指导时,可操作或维护某一组件。

(c)  193.2605节中腐蚀控制程序,包括设计、安装、操作和维护阴极保护系统,必须由有腐蚀控制工艺方面的经历和通过培训有资格的人员执行,或在其指导下执行。

193.2709节 保安

从事保安的人员执行他们指定职责,必须通过顺利完成193.2715节中要求的培训取得资格。

193.2711节 人员健康

各作业公司应遵循一份书面计划以验证在LNG工厂内从事操作、维护、保安、或防火等指定职责的人员都不存在任何有损履行其指定职责的身体条件。计划设计检测直观身体缺陷,如身体残疾或受伤,和需要专业检查发现的问题两方面。

193.2713节 培训:操作与维护

(a)  各作业公司应提出并执行一份初始培训书面计划,以指导——

(1)  全体专职维护、操作和监督员——

(i)  在本设施中使用或装运的LNG和其它易燃流体的特性和危险性,包括关于LNG低温、与空气混合后的易燃性,无臭的蒸气、挥发的特点,以及与水和水喷雾的反应;

(ii)  在操作与维护活动中所涉及的潜在危险;和

(iii)  执行193.2503节和193.2605节中与他们指定职责相关的操作与维护程序;和

(2)  所有人员——

(i)  执行193.2509节中与他们指定职责相关的应急程序;和

(ii)  进行现场急救;和

(3)  全体操作人员及适当的监督员——

(i)  了解设施操作方面的详细说明,包括控制、功能和操作程序,和

(ii)  了解193.2513节中提供的LNG转运程序。

(b)  继续教育书面计划执行间隔应不超过2年,以巩固他们在初始培训计划中所获得的知识与技能。

193.2715节 培训:保安

(a)  LNG工厂负责保安的人员,必须按照一份初始培训书面计划培训:

(1)  识别保安方面的纰漏;

(2)  执行193.2903节中与他们指定职责相关的保安程序;

(3)  为了有效地执行所指定的职责,熟悉厂内的基本操作和应急计划;以及

(4)  识别需要保安支援的条件。

(b)  继续教育书面计划执行间隔应不超过2年,以巩固他们在初始培训计划中所获得的知识与技能。

193.2717节 培训:防火

(a)  LNG工厂的所有维护和操作人员,包括他们的直接监督者,必须按照一份初始培训书面计划培训,包括工厂消防训练,以便:

(1)  了解和遵循193.2805节(b)中防火程序;

(2)  了解193.2805节(a)中确定的火灾潜在原因和区域;

(3)  了解193.2817节(a)中确定的火灾的类别、规模、和预计后果;以及

(4)  了解并能根据193.2809节中制订的程序和正确使用193.2817节中配备的设备执行他们指定的火灾控制职责。

(b)  继续教育书面计划,包括工厂消防训练,执行间隔应不超过2年,以巩固他们在本节(a)段教育中所获得的知识与技能。

193.2719节 培训:记录

(a)  各作业公司应系统地保持记录,这些记录——

(1)  提供本节要求的培训计划已执行的证据;

(2)  提供人员已培训过并满意地完成了所要求培训项目的证据;

(b)  人员在LNG工厂不再继续指定职责后,记录必须保存一年。

附录E   (资料性附录)参考文献

E.1下列文献或其中一部分在本标准中提到只用于提供资料,不作为本标准的要求,除非在第12章中也提到。各文献中注明的版本是NFPA发布本标准时最新的版本。

E.1.1 全美消防协会(NFPA出版物。National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, P.O. Box 9101, Quincy, MA 02296-9101

NFPA 10《手提式灭火器标准》1998年版

NFPA 11《低倍数泡沫标准》1998年版

NFPA 11A《中倍数和高倍数泡沫系统标准》1999年版

NFPA 12《二氧化碳灭火系统标准》2000年版

NFPA 12A《卤代烷1301灭火系统的标准》1997年版

NFPA 13《喷淋系统安装标准》1999年版

NFPA 14《立管、室内消防栓和水带系统安装标准》2000年版

NFPA 15《消防用固定喷淋水系统标准》1996年版

NFPA 16《泡沫-水喷洒系统和泡沫-水喷雾系统的设置标准》1999年版

NFPA 17《干粉灭火系统标准》1998年版

NFPA 20《固定式消防泵安装标准》1999年版

NFPA 22《私用消防水罐标准》1998年版

NFPA 24《私用消防总管及其附件安装标准》1995年版

NFPA 25《水基消防系统的检查、测试与维护标准》1998年版

NFPA 30 《易燃和可燃液体规范》2000年版

NFPA 37 《固定式内燃机和燃气轮机安装与使用标准》1998年版;

NFPA 57  《液化天然气(LNG)车辆燃料系统规范》1999年版;

NFPA 68 《爆燃通风指南》1998年版;

NFPA 69 《防爆系统的标准》1997年版;

NFPA 70 《国家电气规范®》1999年版

NFPA 72 《国家火灾报警规范®1999年版

NFPA 77 《防静电推荐做法》,2000年版

NFPA 600 《企业消防队标准》2000年版

NFPA 750 《水雾消防系统标准》2000年版

NFPA 780 《防雷系统安装标准》1997年版

NFPA 850 《发电厂和高压直流变电站防火推荐作法》2000年版

NFPA 1961 《水龙带标准》1997年版

NFPA 1962 《带接口及水枪的水龙带保养、使用、操作测试标准》1998年版

NFPA 1963 《水龙带接头标准》1998年版

NFPA 2001 《洁净气体灭火系统标准》2000年版

E.1.2其它出版物

E.1.2.1美国天然气协会AGA)的出版物。 American Gas Association, 1515 Wilson Boulevard, Arlington, VA 22209

《置换,原理和实践》1975

E.1.2.2美国机械工程师协会(ASME出版物。American Society of Mechanical Engineers, 345 East 47th Street, New York, NY 10016-5990

ASME A13.1《管道系统标识图解》1981

ASME B31.8《输配气管道系统》1992

E.1.2.3美国石油研究院(API出版物。American Petroleum Institute, 1220L Street, NW, Washington, DC 20005

API 620 《大型焊接低压储罐的设计与施工》1990

API RP 2003《静电、闪电和杂散电流火花防护》1991

E.1.2.4美国土木工程师协会(ASCE的出版物。American Society of Civil Engineers, United Engineering Center, 345 East 47th Street, New York, NY 10017

ASCE 56《建筑物基础设计与施工地下调查》1976

E.1.2.5 加拿大地质技术协会出版物,从B1-Tech Pub. Ltd, 173-11860 Hammersmith Way. Richmond, BCV7A 5G1.可索取

《加拿大基础工程手册》,1993

E.1.2.6气体研究所(GRI出版物。Gas Research Institute, 8600 West Bryn Mawr Avenue, Chicago, IL60631

《来源1:模型》1993

E.1.2.7建筑业官员国际协会(ICBO出版物。International Conference of Building Officials, 5360 South workman Mill Road, Whittier, CA 90601

《统一建筑规范》1993

E.1.2.8防腐工程师全国协会(NACE出版物。National Association of Corrosion Engineers, 1440 South Creek Drive, Houston, TX 77084

NACE RP 0169 《地下或水下金属管道系统的外腐蚀控制》,1996

E.1.2.9 全国电器制造商协会(NEMA出版物。National Electrical Manufactures Association, 1300 North 17th Street, Suite 1847, Rosslyn, VA22209

NEHRP 《新建筑物和其它构筑物抗震规定的推荐作法》1997

E.1.2.10 全国技术信息服务署(NTIS出版物。National Technical Information Service, U.S. Dept. of Commerce, 5285 Port Royal Road, Springfield, VA22151

TID-7024《原子反应堆和地震》1963

E.1.2.11美国政府出版物。美国运输部(DOT),美国政府出版署Superintendent of Document, Mail Stop SSOP, Washington, DC 20402-9328

《联邦法典》专题29,第1910.146部分

《联邦法典》专题49,第LC12部分,《运输》第1小部分

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