液化天然气（LNG）生产、储存和装运
GB/T20368-2006
1 前言
本
标准
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等同采用美国防火协会NFPA 59A《液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准》(2001年英文版)。
本标准等同翻译NEPA 59A：2001。
本标准做编辑性修改如下：
——删除标准名称“液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准”中“标准”两字；
——表10.6.2第2列“1．9”，原文编辑错误，改为“3．8”；
——温度单位“°K”，原文编辑错误，改为“K”；
——表10.6.3中增加了国际单位制单位符号及数据；
——增加所有表格框线；
——根据NFPA 59A试修订TIA01—1(NFPA 59A)，4.1.3.1 b)中“50％”，改为“150％”；
——根据NFPA 59A试修订TIA02—1(NFPA 59A)，删除2.2.3.4，后续条款重新编号；
——根据NFPA 59A LNG技术委员会发布的勘误表Errata No．：59A-01-1，表2.2.3.4内增加以国际单位制单位表示的公式；
——删除封面与目次之间的内容；
——删除索引；
——增加前言；
——第12章参考文献与附录E合并；
——增加附录F英制与公制基本单位换算。
标准正文中数字或字母后的星号(*)，表示该段的解释可在附录A中查到。
除注明外，本标准所用压力均为表压。
本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F为资料性附录。
本标准由全国天然气标准化技术委员会(CSBTS／TC 244)提出并归口。
本标准主要起草单位：中国石化集团中原石油勘探局勘察设计研究院。
本标准参加起草单位：青岛英派尔化学
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
公司(原青岛化工设计院)、河南中原绿能高科有限公司。
本标准主要起草人：杨志毅、赵保才、高爱华、杨华、申汉才、张孔明、杨森、张秀泉、连家秀、许敏、张筱萍。
本标准于2006年1月首次发布。
2 厂址和平面布置_GB/T20368-2006
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他因素。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
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。
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及地面排水措施。
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物安全的可能性，或进入排水沟的可能性，应按下列任种方法采取措施：
a)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。
b)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，在储蓄的周围修建自然的或人工的排水系统。
c)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成一个拦蓄区。
2.2.1.2为使用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：
a）工艺区
b）气化区
c）LNG、易燃致冷剂和易燃液体转运区
d）紧靠易燃致冷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
2.2.2.1LNG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、其他储罐和设备留有裕量，按下列规定确定：
a）单个储罐的拦蓄区，V等于储罐的总容积。
b)多个储罐的拦蓄区，对因低温或因拦蓄区内一储罐泄露着火而引起拦蓄区内其他储罐泄露，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。
C）多个储罐的拦蓄区，在没有采取2.2.2.1b)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转运区拦蓄区，最小容积应等于任一事中故泄露源，在10min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度选定，应允许封闭。
2.2.2.4LNG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、金属或其他材料建造。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拦蓄液体温度产生的影响，还应考虑预防火灾和自然力（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。
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
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》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100Kpa(151bf/in2)储罐的距离，应按图2.2.2.6确定。
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”不储罐的内壁到防护堤或拦蓄墙最近砌距离。
尺寸“y”为储罐中最高液位到防护堤或拦蓄墙顶部的距离。
2.2.2.7应帛定拦蓄区内雨水和其他水的排水措施。允许使用自动控制排水泵，但所配的自动停泵装置应性器官避免暴露在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适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21℃(70℉)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5 000W／m2(1600Btu/(h·ft2))；
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5 000W／m2(1600Btu/(h·ft2))；
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容积发V)燃烧而产生的辐射热流9 000 W／m2(3 000 Btu／(h·ft2))；
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30 000 W／m2 (10 000 Btu／(h·f t2))。
b) 热辐射距离应按下列方法计算：
1）美国气体研究所的报告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：
I)考虑拦蓄区形状、风速风向、湿度和气温。
II)适合评价危险规模和条件的试验数据已验证。
Ⅲ）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．
d=F
………………………………………………………………………（1）
式中：
d——离LNG拦蓄区边的距离，m(ft)；
A——拦蓄LNG的表面积， m2(ft2))；
F——热流相关系数，使用以下值：
3.0 用于 5 000 W／m2 (1 600 Btu／(h·ft2))；
2.0 用于 9 000 W／m2 (3 000 Btu／(h．ft2))；
0.8 用于 30 000 W／m2 (10 000 Btu／(h．ft2))。
2.2.3.3LNG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不限的50%，计算使用下列模型之:
a)美国气体研究所的报告GRI0242描术的模型“用DEGADIS致密气体扩散模型预测LNG蒸气扩散”。
b)美国气体研究所的报告GRI96/0396.5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：
——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%。
——帕氏大气稳定度，F类，风速2 m／s(4．5 mile／h)。
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，加水幕或其他合适方法)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
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人拦蓄区的最大流量：
(1)如果监视和停车已证明且主管
部门批准，10 min。
(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
持续1h
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 min，或主管部门认可的证明监视和停车规定的更短时间
注：q是液体流量， [m3／min(ft3／min)]；d是低于液面的储罐排料口直径，[mm(in)]；h是满罐时储罐排料口以上液体的高度，[m(ft)]。
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在一个站点储罐总容量等于或小于265 m3 (70 000gal) ，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) 由管线压降或其他方法测出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2．2．3．6 a)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15 m(50 ft)。
2.2.4储罐间距
2.2.4.1LNG储罐或易燃致冷剂储罐和暴露建筑物之间最小净距离应符合表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3m(10ft).
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
最小距离
从拦蓄区或储罐排水系数边缘到建筑物和建筑红线
储罐之间
m3
gal
M
ft
m
ft
<0.5
<125
0
0
0
0
0.5～1.9
125～500
3
10
1
3
1.9～7.6
501～2000
4.6
15
1.5
5
7.6～56.8
2001～15000
7.6
25
1.5
5
56.8～114
15001～30000
15
50
1.5
5
114～265
30001～70000
23
75
>265
>70000
0.7倍罐径，但不少于30m(100ft)
相令罐径之和的1/4[至少1.5m(5ft)]
2.2.4.2连接多个储罐的隔断阀，其通道至少应留0.9m(3ft)的净宽。
2.2.4.3容量大于0.5 m3（125 gal）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除非热媒为不燃流体，气化器和其一次热源距任何火应至少15m（50ft）.大多组气化器情况下，邻近的气化器或一次热不应视为火源。
在气化器布置方面，工世加热器或其他明火设备，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小于30m(100ft),见2.2.5.4，与下列设施的距离不应于15m(50ft).
a)任何拦蓄的LNG、易燃致冷剂或易燃液体（见2.2.4）或这类流体在其他事故排放源与拦拦蓄区之间的运输通道。
b)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。
C)控制室、办公室、车间和其他有人的或重要工厂设施。
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：如果热媒为不燃流体，到建筑红线的距离不应执行2.2.5.2c)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30m(100ft).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265 m3(70 000) gad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，容量等于与其相边的最大储罐的容量。
2.2.5.5气化器之间的净间距，不应小于1.5m(5ft).
2.2.6工艺设备间距
2.2.6.1LNG、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、车间和其他有人的设施的距离，不应小于15m（50ft）.
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明火设备和其他火源到任何一拦蓄区或储罐排水系统的距离，不应小于15m（50ft）。
2.2.7装卸设施间距
2.2.7.1LNG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30m(100ft).装卸汇管与桥之间的距离。不应小于61m(200ft).
2.2.7.2LNG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、车间和其他被占用的重要工厂设施的距离，不应小于15m(50ft)。
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建筑物长构筑物
2.3.1供装运LNG、易燃致冷剂和可燃气体的建筑物，应为用非承重墙的轻型不燃建筑。
2.3.2如查供存LNG和可燃流本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2个，设计承载静压力不应小于4.8Kpa（100 1bf/ft2）,应无门或其他通孔，耐火等级应不低于1h.
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：
a)连续运行的机械通风系统
b)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。
c)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。
d)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5L/(s.m2)(1ft3/min.ft2).
2.3.2.3如果蒸气比空气重，应低点通风。
2.3.3 2.3.1和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他短期用途，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
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有资质的人员操作。其他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，并应提供说细的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5.3.1，5.3.2，和5.4。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。GB／T 20368—2006
f)设备和操作应符合11.4.5.1 b)，11.4.5.2 b)，8.7，8.8.1，9.1.2，9.2.1，9.2.2，9.2.3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小于或等于7.6 L(20 gad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，应具有设计或制造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设施其他组件的相应资格。
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，应具有设计、制造和施工LNG储罐、低温设备、管道系统、消防设备和设施其他组件的相应资质。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，管道和管架及其他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的要求。
2.7.4其他混凝土结构，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。
3 工艺设备_GB/T20368-2006
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：
a) 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；
b)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：
a) 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；
b)室内安装，应安装在符合2.3.2和2.3.3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的规定。
3.4工艺设备
3.4.1 工艺设备的布置应符合2.2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1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1或2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1或2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5 514．7 kW(7 500 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与使用标准》。
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、冷箱或其他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。
4 固定式LNG储罐_GB/T20368-2006
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料。
例外：ASME储罐
4.1.2基本设计要求
4.1.2.1使用单位应规定最大允许工作压力，包括正常操作压力以上的范围；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－29℉（－20℉）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－168℃(-270℉)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节外接冰的外部管线。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ASEM《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷，或ASEM B 31.3《工艺管道》。对标准的符合情况应标明或附在ASEM《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－I中。
4.1.2.4所有LNG储罐设计应适应顶部和底部灌装，除非有防止分屋的其他有效措施（见11.3.7）。
4.1.2.5LNG储蓄外表面，可能意外接触到因法兰、阀门、密封、或其他非焊接头处LGN或低温蒸气泄漏引起的代温，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国LNG接触，或接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衬际质量，密度大于470kg/m3（29.31b/ft3）除外。
4.1.2.8应制定储罐从装置上拆除的措施。
4.1.3抗震设计
4.1.3.1LNG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、地下条析的特点等。
在调查的基础上，概率最大地震（MCE）的地震动，就是50年期内超越概率2%的地震动（平均复现间隔2475年，）属于4.1.3.1a的例外。利用MCE的地震动垂直和水平加速度响应，应建立覆盖预期阴尼因数和自振周期的整个范围的反应谱，包括阴尼因 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坐标不应小于水平谱的2/3。
a)概率反应谱纵坐标，50年期内超越概率2%的5%阴尼反应谱，在0.2s或1s内超过4.1.3.1c）的确定性极限对应的纵坐标，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）4.1.3.1b）的确定性地震动，但不应小于4.1.3.1c）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《新建筑物和其他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设施现场条析的场地等级，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1s的MCE反应谱加速度图）。
4.1.3.2LNG储罐及其拦蓄系统，应按操作基准地震（为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%的5%阻尼加速度反应谱表示的地震动。
b)SSE地震动，就是50提期内超概率1%（平均复现间隔4975年）的5%阻尼加速度反应谱表求的地震动。SSE反应谱的谱加速度不应超过对应OBE谱加速度的2倍。
4.1.3.3 4.1.3.2确定的两水准地震动，就用于以下结构和系统的抗震设计；
a)LNG储罐及其拦蓄系统；
b)系统组件，要求用来隔离LNG储罐并保持其安全停车；
c)构筑物或系统，包括消防系统，其失效将影响4.1.3.3a）或b)整体性。
4.1.3.4 4.1.3.3a)、b)和c)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期间和以后主要储蓄存能力不减，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4.1.3.41。OBE和SSE分析应包括液体压力对抗弯稳定性的影响。OBE条件下的应力符合4.2、4.3、或4.6引用标准的规定。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圈应力，受拉条件下不应超过弯折模量，受压条件下不应超过规定28d耐压强度的60%。由无因子荷载产生的轴向和弯曲环向力给合而形成的最大纤维应力，受拉条件下不庆超过弯折模量，受压条件下不应超过规定28d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，储罐恢得充装操作前应将储罐排空检查。
4.1.3.7LNG储罐及其附近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，应包括地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：
a)水平力：V=ZC×W (2)
式中：V——水平力，单位为年顿（N）；
ZC——震动系数，等于0.60SDS；
（SDS——最大设计谱加速度，按NEHRP《新建筑物和其构建筑特抗 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——储罐及其罐装特的总质量，单位为千克（kg）.
b)设计垂直力，单位为年顿（N）；
P＝2/3 ×ZC×W……………………………（3）
式中：P——设计垂直力，单位为年顿（N）；
ZC——震动系数，等于0.60SES；
W——储罐及其罐装物的总质量。
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0.06s。对于自然周期T大于0.06s的储罐，设计方法见4.1.3.1～4.1.3.5。
4.1.3.9储罐和支座设计考虑地震力和操作荷载组合，使用储罐和支座设计规范和标准中许用应力增量。
4.1.3.10 1996年7月1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《建筑物和其他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《加拿大国家建筑规范》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，绝热层不能因熔融、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100 kPa(15 lbf／in2)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：
a)选择腐蚀最小；
b) 有涂层或其他保护使腐蚀最小；
c)＊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0。C(32。F)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他形式的破坏。
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视系统，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100 kPa(15 lbf／in2)的储罐
设计操作压力不超过100 kPa(15 lbf／in2)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100 kPa(15 lbf／in2)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 lbf／in2)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I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11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1 093℃(2 0000F)。
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一28、UG-29、UG一30、UG-33部分，使用的外压不小于100 kPa(15 lbf／in2)。
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Vl卷UG-28、UG-29、UG一30、UG-33部分，使用的外压为100 kPa(15 lbf／in2)。
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他装置以释放内压。排放面积至少应是内罐水容量的0.0034 cm2／kg(0.00024 in2／lb)，但该面积不应超过2000 cm2(300 in2)。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172 kPa(25 lbf／in2)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 h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。在绝热空问内不允许有波纹管。
管材应适宜在一168。C(一2780F)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 h。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质量乘以将遇到的最大重力加速度(G)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质量设计，并应考虑相应的地震系数。罐
内液体的质量，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4.3.3.2～4.3.2.5一致，并应符合ACI标准ACI318《钢筋混凝土建筑规范要求》或CSA标准，CAN3－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
MPa
1bf/in2
ASTMA A 615
#4及更小
82.7
12000
＃5，＃6，＃7
69.9
10000
＃8及更大
55.2
8000
CSA G 30.18
＃10及更小
82.7
12000
＃15，＃20
68.9
10000
＃25及更大
55.2
8000
4.3.2.4按4.3.3.4规定，无应力加强用钢筋或股绞丝，应用下列最大允许力设计：
a)裂纹控制用―――207MPa（300001bf/in2）;
b)其他用―――552MPa(800001bf/in2）.
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：
a) (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》；
b) (加拿大)：CAN／CSA A23.1《混凝土材料和混凝土施工方法》。CAN 3一A23.3《混凝土构筑物设计》。CAN 3一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：
a) (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》。
b)(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温度条析下使用的任何材料，如API620《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ACI318《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《钢筋混凝土冷拨钢丝》，G30.5《钢筋混凝用焊接钢筋网》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，就为API620《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，主要用货币贬值 部绝热储罐防水层，就为API ASTM A366《碳钢、薄钢板、商用级冷轧钢标准规定》要注的钢。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
a)（美国）：ACI 318R 《结构混凝土建筑规范要求》，ACI301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》。
b)(加拿大)：CSA标准CAN3－A23.3《混凝土构筑物的设计》。
4.3.4.2混凝土LNG储罐检验，就符合ACI311.4R《混凝土检验导则》，和本标准6.5的规定。
4.3.4.3金属构件的施工和检验，就符合API620《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混凝土储罐的其亿材料，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：
a)制造商名称和制造日期；
b)公称液体容积，m3(barrel，gad)；
c)罐顶甲烷气的设计压力；
d)储存液体的最大允许密度；
e)储罐中可充装储存液体的最高液位(见4.1.6)；
f)储罐中可充装试压用水(如果可应用)的最高液位；
g)储罐设计所依据的最低温度，℃(0F)。
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 lbf／in2)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 lbf／in2)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11.3.5和11.3.6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103 kPa(15 lbf／in2)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定。
b)压力大于103 kPa(15 lbf／in2)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定。
4.7.2 泄放装置应
浙公网安备 33021202002483