LNG储罐区周边防护距离的确定方法

《安全》2014年第7期专项研究15LNG储罐区周边防护距离的确定 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 赵葆红陈云锋河南集诚化工工程有限公司天然气作为新型清洁能源，其应用越来越广泛，已逐步取代液化石油气和城市煤气。天然气利用顺序中[1]，城市燃气作为优先类，其利用率迅速提高，对天然气的需求量越来越大。为适应这一形势，天然气液化储存和调峰建设项目纷纷上马，液化天然气生产及储存设施的建设规模也在进一步的加大。天然气为重点监管的危险化学品，其发生事故后的经济损失、社会影响巨大，因此其建设中的安全问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 应引起高度重视。其中的一个重要方面就是液化天然气事故对周边人员聚集区的影响。液化天然气的罐区是危险化学品存量较大且集中的区域，其对周边影响也最严重，因此罐区的选址及布置在LNG项目建设中至关重要。《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004[2]第10.2.5条，对不同储存容量的液化天然气站场的区域布置提出了距离要求，按照此要求，对液化天然气储存总容量为10000m3的液化天然气储罐区周边防护距离的确定方法进行了 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。1有关液化天然气罐区周边防护距离的标准规范要求液化天然气天然气建设项目中，针对性的专业规范是《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004和《液化天然气（LNG）生产、储存和装运》GB/T20368-2012[3]。其中涉及LNG储罐区周边防护距离主要有3种：防火间距、热辐射隔热距离和蒸气云扩散隔离距离。为确保周边设施安全，根据规范要求，对LNG罐区布置的具体要求归纳为：（1）首先根据《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004表3.2.2确定站场等级，进而根据表4.0.4确定LNG储罐与周边设施的防火间距；（2）确定LNG储罐围堰与周边设施的隔热距离；（3）确定LNG泄漏，蒸气云扩散隔离范围。利用（2）和（3）确定的距离对（1）进行校核，以最大的距离要求作为最终的防护距离。下面以某企业储罐区的2台5000m3LNG储罐的情况，说明液化天然气罐区周边防护距离的确定情况。【摘要】以液化天然气储存总容量为10000m3的液化天然气储罐区为例，结合当地的气候条件，依据相关国家标准，详述了LNG储罐区周边防护距离的确定过程。【关键词】LNG；储罐区；周边防护距离《安全》2014年第7期专项研究162储罐区周边设施防护距离确定2.1LNG储罐技术参数及其他基础数据2.1.1LNG储罐技术参数双层真空绝热储罐，下部排液，设有内置切断阀，V=5000m3，储罐外形尺寸（含真空绝热层）：高度24.65m，直径20m；工艺参数：储罐压力0.015MPa，温度为-162℃。2.1.2罐区安全措施储罐基础采取耐低温措施，罐区设置火焰探测报警装置、可燃气体 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 报警装置和低温检测报警装置。罐区设围堰，LNG围堰尺寸为101m×66m。2.1.3当地主要气象条件年平均气温13.5℃。其他数据，见表1-3。表1全年风向频率（%）风向时间NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNWC全年12.537.535.03.142.264.385.4110.4118.635.553.402.813.412.742.536.303.97表2各月及全年平均风速、各风向风速（m/s）时间123456789101112全年风速5.62.212.62.542.251.992.091.651.731.461.831.622.3风向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW风速1.8991.5383.2992.932.871.3061.2381.2392.3583.212.9771.2551.21.22.1761.549表3全年大气稳定度频率（%）大气稳定度%全年A0.00B6.78C12.12D28.97E17.47F30.752.2LNG储罐拦蓄区与周边设施的防护距离确定2.2.1防火间距确定《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004第10.3.6条表10.3.6规定，拦蓄区（围堰）边沿至建筑物的距离不应小于储罐直径的0.7倍，且不小于30m。LNG储罐直径为20m，储罐直径的0.7倍为14m，因此防火间距应执行不小于30m的要求。也即LNG储罐围堰周边30m内不得有建筑物。根据《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004表3.2.2，在确定与外部的防火间距时按一级液化石油气站场考虑。根据该规范表4.0.4，LNG储罐与周边居住区、村镇、公共福利设施等的防火间距不应小于120m。2.2.2隔热距离确定LNG泄漏后发生燃烧，会产生热辐射，对周边建构筑物、人员、设施等造成伤害。《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004第10.3.4条的要求，距围堰区热辐射量达4000W/m2界线以内，不得有50人以上的室外活动场所；热辐射量达9000W/m2界线以内，不得有活动场所、学校、医院、监狱、拘留所和居民区等在用建筑物；热辐射量达30000W/m2界线以内，不得有即使是能耐火且提供热辐射保护的在用构筑物。隔热距离确定如下：LNG拦蓄区为101m×66m，长宽比小于2，热辐射隔离距离可利用下面的公式[1]进行计算。d=F(A)1/2式中：d－距围堰边沿的距离；F－热流相关系数，热辐射强度为4000W/m2时取3.5，热辐射强度为9000W/m2时取2.0，当热辐射强度为30000W/m2时取0.8；A－围堰的面积。由上面的公式可以计算出热辐射强度为4000W/m2、9000W/m2和30000W/m2的隔热距离，见表4。《安全》2014年第7期专项研究17表4不同热辐射强度对应的隔热距离（距拦蓄区边沿距离）隔热距离（m）热辐射强度（kW/m2）标准要求6230不得有即使是能耐火且提供热辐射保护的在用构筑物1559.0不得有活动场所、学校、医院、监狱、拘留所和居民区等在用建筑物2714.0不得有50人以上的室外活动场所2.2.3扩散隔离距离的确定LNG泄漏后，在地面温度、环境温度、风速、大气稳定度影响下，会产生扩散。一定浓度的甲烷气体会造成人员窒息，因此考虑设置扩散隔离范围。（1）泄漏量的计算泄漏量可用下式[2]计算。q=1.06d2（h）1/2/10000式中：q－泄漏量，m3/min；d－排料口直径，mm；h－满罐时储罐排料口以上的液位高度，m。该LNG储罐排料口直径为100mm，满罐时储罐排料口以上的液位高度为16m，则LNG泄漏量为4.24m3/min。（2）扩散隔离距离的确定泄漏云团扩散常用高斯模型[4]，其中高斯烟羽模型适用于连续源的气体扩散。用下式[5]计算：　　　　　式中：c(x,y,z)－连续排放时，给定地点(x,y,z)的浓度，mg/m3；Q－连续排放的物料流量，mg/s；u－平均风速，m/s；x－下风向距离，m；y－横风向距离，m；z－离地面的距离，m；σy，σz－y，z方向的扩散系数。其中σy，σz与地面的有效粗糙度Z0有关。地面有效粗糙度长度的确定，见表5。表5地面有效粗糙度长度地面类型Z0（m）草原、平坦开阔地≤0.1农作物地区0.1~0.3村落、分散的树林0.3~1密集的高矮建筑物（大城市）4分散的高矮建筑物（城市）1~4有效粗糙度Z0≤0.1m地区的扩散参数的确定，按表6确定。　　表6Z0≤0.1m地区的扩散参数大气稳定度σy（m）σz（m）A0.22x(1+0.0001x)-1/20.20xB0.16x(1+0.0001x)-1/20.12xC0.11x(1+0.0001x)-1/20.08x(1+0.0002x)-1/2D0.08x(1+0.0001x)-1/20.06x(1+0.0015x)-1/2E0.06x(1+0.0001x)-1/20.03x(1+0.0003x)-1/2F0.04x(1+0.0001x)-1/20.016x(1+0.0003x)-1/2有效粗糙度Z0≥0.1m的粗糙地形扩散系数的确定。　式中系数按表7取值。表7不同大气稳定度下的系数值稳定度ABCDEFa00.0420.1150.150.380.30.57b01.101.51.492.532.42.913c00.03640.0450.01820.130.110.0944d00.43640.8530.870.550.860.753e00.050.01280.010460.0420.016820.0228f00.2730.1560.0890.350.270.29g00.0240.01360.00710.030.0220.023根据《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004第10.3.5条的要求，假设出口管道完全断裂，LNG持续流出1h进行计算。扩散隔离区内空气中甲烷气体平均浓度不应超过2.5%，经计算得出的隔离距离为距离泄漏储罐出口管道中心（也即储罐中心）166m，如图1。50人以上的室外活动场所以及学校、医院、监狱、拘留所和居民区等在用建筑物和厂区内的重要设施不得设置在此隔离范围内。该液化气站场空压站的部分设施位于此隔离区内，应进行调整。《安全》2014年第7期专项研究183结论综合以上分析，LNG围堰区与周边设施的距离涉及3个方面，第一是按照《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004表4.0.4和表10.3.6，至建筑物的距离不小于30m，与周边居住区、村镇、公共福利设施等的防火间距不应小于120m的防火间距要求，第二是隔热距离要求，第三是天然气蒸气云扩散隔离距离的要求，最终确定的距离应取三者中要求最严格的距离。通过以上的计算可以确定为：距该LNG储罐围堰边沿271m以内，不得有50人以上的室外活动场所；距该LNG储罐围堰边沿155m以内，不得有活动场所、学校、医院、监狱、拘留所和居民区等在用建筑物，距储罐中心166m范围内不得布置工厂内重要设施，如中控楼、消防站、变电所等；62m以内，不得有即使是能耐火且提供热辐射保护的在用构筑物。最终确定的LNG罐区周边防护距离示意，如图2。按照以上要求确定LNG罐区周边防护距离，可在事故发生时将对人员的伤害和财产的损失降到最低。图1天然气蒸气云扩散隔离区范围图2LNG储罐区周边防护距离示意图距LNG围堰边沿62m，此界限内不得有即使是能耐火且提供耐火保护的在用构筑物距LNG围堰边沿271m，此界限内不得有50人以上的室外活动场所距LNG围堰边沿155m，此界限内不得有活动场所、学校、医院、监狱、拘留所和居民区距LNG储罐中心166m，此界限内不得布置厂区内重要设施　　参考文献[1]国家发展改革委第15号令.天然气利用政策[S].2012[2]建设部.GB50183-2004石油天燃气工程设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2005[3]质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.GB/T20368-2012液化天然气生产、储存和装卸[S].北京:中国标准化出版社,2013[4]诸德志,吴剑.液化天然气储罐泄漏扩散模拟计算与分析[C].2012中国消防协会科学技术年会论文集（上）,2012[5]中国 安全生产 安全生产管理档案一煤矿调度员先进事迹安全生产副经理安全生产责任最近电力安全生产事故安全生产费用投入台账 协会.安全评价师[M].北京:中国社会劳动保障出版社,2010