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9.1 LNG储罐、泵和气化器


9.1.1 LNG储罐的建造应符合下列规定:
    1 储罐的建造应符合《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21、现行国家标准《压力容器》GB150.1~GB150.4和《固定式真空绝热深冷压力容器》GB/T18442.1~GB/T18442.7的有关规定。
    2 储罐内筒的设计温度不应高于-196℃,设计压力应满足下列公式的要求:
    1)当Pw<0.9MPa时:
Pd≥Pw+0.18MPa    (9.1.1-1)
    2)当Pw≥0.9MPa时:
Pd≥1.2Pw(9.1.1-2)
    式中: 
    Pw——设备最大工作压力(MPa);
    Pd——设计压力(MPa)。
    3 内罐与外罐之间应设绝热层,绝热层应与LNG和天然气相适应,并应为不燃材料。外罐外部着火时,绝热层的绝热性能不应明显降低。
9.1.2 在城市中心区内,各类LNG加气站及加油加气合建站,应采用地下LNG储罐或半地下LNG储罐。
9.1.3 地上LNG储罐等设备和非箱式LNG橇装设备的设置,应符合下列规定:
    1 LNG储罐之间的净距不应小于相邻较大罐的直径的1/2,且不应小于2m。
    2 LNG储罐组四周应设防护堤,堤内的有效容量不应小于其中一个最大LNG储罐的容量。防护堤内地面应至少低于周边地面0.1m,防护堤顶面应至少高出堤内地面0.8m,且应至少高出堤外地面0.4m。防护堤内堤脚线至LNG储罐外壁的净距不应小于2m。防护堤应采用不燃烧实体材料建造,应能承受所容纳液体的静压及温度变化的影响,且不应渗漏。防护堤的雨水排放口应有封堵措施。
    3 防护堤内不应设置其他可燃液体储罐、CNG储气瓶(组)或储气井。非明火气化器和LNG泵可设置在防护堤内。
9.1.4 箱式LNG橇装设备的设置应符合下列规定:
    1 LNG橇装设备的主箱体内侧应设拦蓄池,拦蓄池内的有效容量不应小于LNG储罐的容量,且拦蓄池侧板的高度不应小于1.2m,LNG储罐外壁至拦蓄池侧板的净距不应小于0.3m;
    2 拦蓄池的底板和侧板应采用耐低温不锈钢材料,并应保证拦蓄池的强度和刚度能满足容纳泄漏的LNG的需要;
    3 LNG橇装设备主箱体应能容纳橇体上的储罐、潜液泵池、加注系统、管路系统、计量与防爆控制系统等设备,主箱体侧板高出拦蓄池侧板以上的部位和箱顶应设置百叶窗,百叶窗应能有效防止雨水淋入箱体内部;
    4 LNG橇装设备的主箱体应采取通风措施,并应符合本标准第14.1.4条的规定;
    5 箱体材料应为金属材料,不得采用可燃材料。
9.1.5 地下或半地下LNG储罐的设置应符合下列规定:
    1 储罐宜采用卧式储罐;
    2 储罐应安装在罐池中,罐池应为不燃烧实体防护结构,应能承受所容纳液体的静压及温度变化的影响,且不应渗漏;
    3 储罐的外壁距罐池内壁的距离不应小于1m,同池内储罐的间距不应小于1.5m;
    4 罐池深度大于或等于2m时,池壁顶应至少高出罐池外地面1m,当池壁顶高出罐池外地面1.5m及以上时,池壁可设置用不燃烧材料制作的实体门;
    5 半地下LNG储罐的池壁顶应至少高出罐顶0.2m;
    6 储罐应采取抗浮措施;
    7 罐池上方可设置开敞式的罩棚。
9.1.6 储罐基础的耐火极限不应低于3.00h。
9.1.7 LNG储罐阀门的设置应符合下列规定:
    1 储罐应设置全启封闭式安全阀,且不应少于2个,其中1个应为备用,安全阀的设置应符合《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21的有关规定;
    2 安全阀与储罐之间应设切断阀,切断阀在正常操作时应处于铅封开启状态;
    3 与LNG储罐连接的LNG管道应设置可远程操作的紧急切断阀;
    4 LNG储罐液相管道根部阀门与储罐的连接应采用焊接,阀体材质应与管子材质相适应。
9.1.8 LNG储罐的仪表设置应符合下列规定:
    1 LNG储罐应设置液位计和高液位报警器,高液位报警器应与进液管道紧急切断阀联锁;
    2 LNG储罐最高液位以上部位应设置压力表;
    3 在内罐与外罐之间应设置检测环形空间绝对压力的仪器或检测接口;
    4 液位计、压力表应能就地指示,并应将检测信号传送至控制室集中显示。
9.1.9 充装LNG汽车系统使用的潜液泵宜安装在泵池内。潜液泵罐的设计应符合本标准第9.1.1条的规定。LNG潜液泵罐的管路系统和附属设备的设置应符合下列规定:
    1 LNG储罐的底部(外壁)与潜液泵罐的顶部(外壁)的高差,应满足LNG潜液泵的性能要求;
    2 潜液泵罐的回气管道宜与LNG储罐的气相管道接通,且不应有袋形;
    3 潜液泵罐应设置温度和压力检测仪表,温度和压力检测仪表应能就地指示,并应将检测信号传送至控制室集中显示;
    4 在泵的出口管道上应设置全启封闭式安全阀和紧急切断阀,泵出口宜设置止回阀。
9.1.10 L-CNG系统采用柱塞泵输送LNG时,柱塞泵的设置应符合下列规定:
    1 柱塞泵的设置应满足泵吸入压头要求;
    2 泵的进、出口管道应设置防振装置;
    3 在泵的出口管道上应设置止回阀和全启封闭式安全阀;
    4 在泵的出口管道上应设置压力检测仪表,压力检测仪表应能就地指示,并应将检测信号传送至控制室集中显示;
    5 应采取防噪声措施。
9.1.11 气化器的设置应符合下列规定:
    1 气化器的选用应符合当地冬季气温条件下的使用要求;
    2 气化器的设计压力不应小于最大工作压力的1.2倍;
    3 高压气化器出口气体温度不应低于5℃;
    4 高压气化器出口应设置温度和压力检测仪表,并应与柱塞泵联锁,温度和压力检测仪表应能就地指示,并应将检测信号传送至控制室集中显示。
条文说明
9.1.1 本条规定了LNG储罐的设计要求。
    1 本款规定了LNG储罐设计应执行的有关标准规范,这些标准规范是保证LNG储罐设计质量的必要条件。
    2 要求
PdPw+0.18MPa,是根据现行行业标准《石油化工钢制压力容器》SH/T 3074-2018制订的;要求储罐的设计压力不应小于1.2倍的最大工作压力,略高于现行国家标准《压力容器》GB 150.1~GB 150.4的要求。常压下LNG储罐存储温度约为-162℃,考虑需留有一定余量,故本款要求设计温度不应高于-196℃。由于LNG加气可能设在市区内,本款的规定提高了储罐的安全度(包括外壳),是必要的。
    3 本款的规定是按照现行国家标准《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》GB/T 20368-2006制定的。
9.1.2 地下或半地下LNG储罐抵御外部火灾的性能好,自身发生事故影响范围小。在城市中心区内,建筑物和人员较为密集,故规定应采用地下或半地下LNG储罐。
9.1.3 本条规定了地上LNG储罐等设备和非箱式LNG橇装设备的布置要求。
    2 本款规定的目的是使泄漏的LNG在堤区内缓慢气化,且以上升扩散为主,减小气雾沿地面扩散。防护堤与LNG储罐在堤区内距离的确定,一是操作与维修的需要,二是储罐及其管路发生泄漏事故,尽量将泄漏的LNG控制在堤区内。
    本款规定“防护堤的雨水排放口应有封堵措施”,是为了在LNG储罐发生泄漏事故时能及时封堵雨水排放口,避免LNG流淌至防护堤外。
    3 增压气化器、LNG潜液泵等装置,从工艺操作方面来说需靠近储罐布置。CNG高压瓶组或储气井发生事故的爆破力较大,不宜布置在防护堤内。
9.1.4 LNG橇装设备具有现场安装简便、更能保证质量的优点,很受用户欢迎,其中箱式LNG橇装设备具有更好的防护功能。为规范箱式LNG橇装设备的建造,保证安全使用,本次修订增加本条规定。箱式LNG橇装设备一般由LNG储罐、LNG潜液泵和泵池、LNG加气机、管道系统和汽化器、安全设施系统、箱体、电气仪表系统等设备或设施组成。这种橇装设备布置紧凑,且在工厂整体制造,不像分散安装的LNG设备那样要求有较大的安装和操作空间,但设置能容纳LNG储罐容量的拦蓄池和采取通风措施是必要的安全措施。
9.1.5 本条规定了地下或半地下LNG储罐的设置要求。
    1 采用卧式储罐可减小罐池深度,降低建造难度。
    4 本款规定是为了防止人员意外跌落罐池而受伤。当池壁顶高出罐池外地面1.5m及以上时允许池壁可设置用不燃烧材料制作的实体门,是为了方便操作和检修人员进出罐池。
    6 罐池内在雨季有可能积水,故需对储罐采取抗浮措施。
9.1.7 本条规定了LNG储罐阀门的设置要求。
    1 设置安全阀是《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG 21的有关规定。为保证安全阀的安全可靠性和满足检验需要,LNG储罐设置2台或2台以上全启封闭式安全阀是必要的。
    2 规定“安全阀与储罐之间应设切断阀”,是为了满足安全阀检验需要。
    3 规定“与LNG储罐连接的LNG管道应设置可远程操作的紧急切断阀”,是为了能在事故状态下,做到迅速和安全地关闭与LNG储罐连接的LNG管道阀门,防止泄漏事故的扩大。
    4 阀门与储罐或管道采用焊接连接相对法兰或螺纹连接严密性好得多,LNG储罐液相管道首道阀门是最重要的阀门,故本款从严要求,规避了在该处接口可能发生的重大泄漏事故,这是LNG加气站一项重要的安全措施。
9.1.8 本条为强制性条文,必须严格执行。本条对LNG储罐的仪表设置做出规定。
    1 液位是LNG储罐重要的安全参数,实时监测液位和高液位报警是必不可少的。要求“高液位报警器应与进液管道紧急切断阀联锁”,可确保LNG储罐不满溢。
    2 压力也是LNG储罐重要的安全参数,对压力实时监测是必要的。
    3 检测内罐与外罐之间环形空间的绝对压力,是观察LNG储罐完好性的简便易行的有效手段。
    4 本款要求“液位计、压力表应能就地指示,并应将检测信号传送至控制室集中显示”,有利于实时监测这些LNG储罐重要的安全参数。
9.1.9 本条是对LNG潜液泵池的管路系统和附属设备的规定。
    1 对LNG储罐的底与泵罐顶间的高差要求,是为了保证潜液泵的正常运行。
    2 潜液泵启动时,泵罐压力骤降会引发LNG气化,将气化气引至LNG储罐气相空间形成连通,有利于确保泵罐的进液。当利用潜液泵卸车时,与槽车的气相管相接形成连通,也有利于卸车顺利进行。
    3 潜液泵罐的温度和压力是防止潜液泵气蚀的重要参数,也是启动潜液泵的重要依据,故要求设置温度和压力检测装置。
    4 在泵的出口管道上设置安全阀和紧急切断阀,是安全运行管理需要。
9.1.10 本条规定了柱塞泵的设置要求。
    1 目前一些L-CNG加气站柱塞泵的运行不稳定,多数是由于储罐与泵的安装高差不足、管路较长、管径较小等设计缺陷造成的。
    2 柱塞泵的运行震动较大,在泵的进、出口管道上设柔性、防震装置可以减缓震动。
    3 为防止CNG储气瓶(井)内天然气倒流,需在泵的出口管道上设置止回阀;要求设全启封闭式安全阀,是为了防止管道超压。
    4 在泵的出口管道上设置温度和压力检测装置,便于对泵的运行进行监控。
    5 目前一些L-CNG加气站所购置的柱塞泵运行噪声太大,严重干扰了周边环境。其原因一是泵的结构形式本身特性造成;二是一些管道连接不当。在泵型未改变前,L-CNG加气站建在居民区、旅业、公寓及办公楼等需求安静条件的地区时,柱塞泵需采取有效的防噪声措施。
9.1.11 本条规定了气化器的设置要求。
    3 要求“高压气化器出口气体温度不应低于5℃”,是为了保护CNG储气瓶(井)、CNG汽车车用瓶在受气充装时产生的汤姆逊效应温度降低不低于-5℃。此外,供应CNG汽车的温度较低,会产生较大的计量气费差,不利于加气站的运营。
    4 要求“高压气化器出口应设置温度和压力检测仪表,并应与柱塞泵联锁”,是为了保证下游设备的操作温度和压力不超出设计范围。

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