液化天然氣罐箱堆場(chǎng)安全技術(shù)淺析

姚樹(shù)君

山東海洋集團(tuán)有限公司 濟(jì)南 250102

孔建建 高 娜

山東華勝能源有限公司 濟(jì)寧 272100

近年來(lái)，為完成相應(yīng)環(huán)保指標(biāo)，煤改氣在北方地區(qū)加速推進(jìn)，又因我國(guó)儲(chǔ)氣調(diào)峰能力與天然氣市場(chǎng)發(fā)展不匹配，天然氣供需失衡導(dǎo)致北方供暖季出現(xiàn)大規(guī)?！皻饣摹爆F(xiàn)象。為此，國(guó)家要求加快儲(chǔ)氣設(shè)施建設(shè)和完善儲(chǔ)氣調(diào)峰輔助市場(chǎng)機(jī)制。液化天然氣罐箱堆場(chǎng)儲(chǔ)運(yùn)調(diào)峰，較固定式儲(chǔ)罐具有投資少、占地小、工期短以及可利用多式聯(lián)運(yùn)物流方式，突破傳統(tǒng)大型LNG接收站的限制，為分布在各地的天然氣終端客戶提供“一罐到底”的能源物流解決方案等優(yōu)點(diǎn)，備受市場(chǎng)青睞。

1 背景

2019年10月31日國(guó)家發(fā)改委能源局組織召開(kāi)LNG罐式集裝箱調(diào)峰儲(chǔ)備項(xiàng)目評(píng)審會(huì)，會(huì)議主要對(duì)河北、山東、安徽、湖北四省的LNG罐箱項(xiàng)目建設(shè)的必要性和可行性進(jìn)行論證。與會(huì)的還有交通運(yùn)輸部、國(guó)家鐵路運(yùn)輸監(jiān)管局、中海油辦公廳、四省發(fā)改委代表及相關(guān)項(xiàng)目組、專家組人員。

山東省能源局于2020年3月印發(fā)《山東省儲(chǔ)氣設(shè)施規(guī)劃建設(shè)方案(2018-2020年)》，優(yōu)化調(diào)整方案明確提出：優(yōu)化儲(chǔ)氣設(shè)施布局，形成以沿海LNG儲(chǔ)備基地為主、內(nèi)陸LNG儲(chǔ)備基地為輔、LNG罐箱集散中心和其他儲(chǔ)氣設(shè)施為補(bǔ)充、管網(wǎng)互聯(lián)互通為支撐的儲(chǔ)氣調(diào)峰體系。其中要求試點(diǎn)建設(shè)LNG罐箱集散中心，增加備用LNG罐箱作為儲(chǔ)氣調(diào)峰的重要補(bǔ)充。方案鼓勵(lì)建設(shè)LNG罐箱集散中心。貫徹落實(shí)國(guó)家鼓勵(lì)開(kāi)展LNG罐箱試點(diǎn)要求，充分發(fā)揮LNG罐箱宜儲(chǔ)宜運(yùn)、供應(yīng)靈活的優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)各地依托大型?；肺锪髌髽I(yè)運(yùn)輸和堆場(chǎng)設(shè)施開(kāi)展LNG罐箱多式聯(lián)運(yùn)試點(diǎn)，作為供暖季到來(lái)前儲(chǔ)氣能力未達(dá)標(biāo)部分的補(bǔ)充措施。LNG罐箱供應(yīng)鏈創(chuàng)新聯(lián)盟成員單位“老虎燃?xì)狻痹谧袷匕踩弦?guī)的原則下，發(fā)揮創(chuàng)新精神，突破多重瓶頸，在山東龍口建設(shè)LNG罐箱調(diào)峰集散中心,該項(xiàng)目已通過(guò)國(guó)家立項(xiàng)審批并開(kāi)工建設(shè)。其位于安徽馬鞍山的年銷售 220萬(wàn)噸液化天然氣調(diào)峰保供存儲(chǔ)集散中心項(xiàng)目也已與馬鞍山市簽約落戶鄭蒲港新區(qū)。

據(jù)了解，中國(guó)天然氣位于連云港市徐圩新區(qū)LNG罐箱物流集散中心堆場(chǎng)，占地約100畝，可滿足180臺(tái)LNG罐箱重箱的存放和若干空箱存放。這些項(xiàng)目的實(shí)施將為國(guó)家下一步全面推開(kāi)罐箱天然氣提供示范引領(lǐng)，但其設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重滯后，給行業(yè)發(fā)展帶來(lái)較大安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施分會(huì)發(fā)起《液化天然氣罐箱堆場(chǎng)技術(shù)規(guī)程》的編制并通過(guò)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)論證立項(xiàng)，筆者及其所在單位作為L(zhǎng)NG罐箱供應(yīng)鏈創(chuàng)新聯(lián)盟理事長(zhǎng)單位牽頭聯(lián)盟成員參編。本文列出LNG罐箱堆場(chǎng)的主要安全技術(shù)要求，供大家參考。

2 LNG罐箱堆場(chǎng)工藝及設(shè)施安全設(shè)計(jì)

2.1 一般規(guī)定

LNG罐箱堆場(chǎng)工藝設(shè)備、工藝裝置的布置應(yīng)保證工藝流程順暢，且應(yīng)便于安裝、操作、檢修和消防。在正常操作工況下與LNG接觸的設(shè)備受壓元件、管道材料等的選擇可按《液化天然氣的一般特性》GB/T19204中的有關(guān)規(guī)定。所有組件應(yīng)按現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和建造，物理、化學(xué)、熱力學(xué)性能應(yīng)滿足在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下最高允許工作壓力的要求，其結(jié)構(gòu)應(yīng)在事故極端溫度條件下保持安全、可靠。

2.2 工藝及設(shè)施

(1)LNG罐箱本體及附件材料的選擇、設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)應(yīng)符合《壓力容器》GB/T 150、《冷凍液化氣體罐式集裝箱》NB/T 47059和《移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程(含修改單)》TSG R0005的有關(guān)要求。罐箱應(yīng)設(shè)置液位計(jì)，LNG最高液位以上應(yīng)設(shè)置壓力表，在內(nèi)罐與外罐之間應(yīng)設(shè)置檢測(cè)環(huán)形空間絕對(duì)壓力的儀器，液位計(jì)、壓力表應(yīng)能就地指示，并應(yīng)將檢測(cè)信號(hào)傳送至控制室集中顯示。罐箱閥門(mén)的設(shè)置應(yīng)符合《冷凍液化氣體罐式集裝箱》NB/T 47059的有關(guān)規(guī)定。

(2) 堆場(chǎng)作業(yè)、裝卸車作業(yè)及水平運(yùn)輸機(jī)械，應(yīng)根據(jù)作業(yè)安全性、堆場(chǎng)容量及堆場(chǎng)布置形式經(jīng)綜合比選確定。宜選用LNG或電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備。

(3) 堆場(chǎng)裝卸設(shè)備主要為垂直起吊設(shè)備和水平運(yùn)輸設(shè)備。垂直起吊設(shè)備應(yīng)符合堆場(chǎng)作業(yè)采用集裝箱正面吊時(shí)，堆場(chǎng)內(nèi)作業(yè)通道不應(yīng)小于12m；堆場(chǎng)作業(yè)采用輪胎式集裝箱龍門(mén)起重機(jī)時(shí)，除滿足箱距要求和必要的收集設(shè)施外，不超過(guò)6列應(yīng)設(shè)1條不小于5m的消防通道，該通道可共用于作業(yè)通道；采用正面吊作業(yè)時(shí)，建議作業(yè)通道不小于12m；集裝箱空箱狀態(tài)下不應(yīng)堆高層，因?yàn)榭障渲丶s為12t，采用多箱同時(shí)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)較高。水平運(yùn)輸設(shè)備宜采用集裝箱拖掛車等運(yùn)輸機(jī)械，并宜采用清潔能源。

(4) LNG罐箱與站外建(構(gòu))筑物的防火間距，當(dāng)總?cè)莘eV≤2000m3時(shí)參照《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50028第9.2.4條，V>2000m3時(shí)參照《液化石油氣供應(yīng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB51142第5.2.8條。

(5)應(yīng)急處置區(qū)應(yīng)設(shè)集中放散管，若BOG回收利用，應(yīng)滿足《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50028有關(guān)規(guī)定。放散管、放空總管的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：① 進(jìn)入放散管、放空總管的低溫氣體應(yīng)加熱成比空氣輕的氣體后方可排入放散管；② 堆場(chǎng)內(nèi)的操作放散、檢修放散、安全放散的放散管口應(yīng)高出距其10m范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物或露天設(shè)備平臺(tái)2m以上，且距地面高度不得小于5m；③ 從放空閥門(mén)排氣口至放散管、放空總管接入點(diǎn)之間的管道不應(yīng)縮徑；④ 采用人工操作控制的放散裝置宜將放散的天然氣引至管道或容器內(nèi)回收；⑤放散管、放空總管頂端不應(yīng)加設(shè)彎管；⑥放散管、放空總管可根據(jù)需要設(shè)置防回火裝置；⑦ 放空總管底部宜采取排污措施； ⑧ 放空總管管口應(yīng)高出距其25m范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物2m以上，且距地面高度不得小于10m，并建議參照《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50028和住建部標(biāo)準(zhǔn)定額司2017年9月發(fā)布《城鎮(zhèn)液化天然氣供應(yīng)站設(shè)計(jì)規(guī)范(征求意見(jiàn)稿)》，同時(shí)建議城鎮(zhèn)燃?xì)庑袠I(yè)參照《小型液化天然氣氣化站技術(shù)規(guī)程》T/BSTAUM 001-2017，浙江省內(nèi)企業(yè)參照浙江省住建廳《城鎮(zhèn)小型液化天然氣氣化站技術(shù)規(guī)程》DB33/T1155-2018；⑨ 有害物質(zhì)的濃度及排放量應(yīng)符合有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；⑩ 放散、放空時(shí)形成的噪聲應(yīng)符合有關(guān)職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

3 LNG罐箱堆場(chǎng)安全運(yùn)行與維護(hù)

3.1 一般規(guī)定

(1)LNG罐箱堆場(chǎng)運(yùn)行單位制定的管理制度和操作規(guī)程應(yīng)包括下列內(nèi)容：①事故統(tǒng)計(jì)分析制度；②隱患排查和分級(jí)治理整改制度；③日常運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及事故處理的報(bào)告程序。

(2)堆場(chǎng)運(yùn)行與維護(hù)中，應(yīng)利用監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)故障判斷、作業(yè)指揮及事故統(tǒng)計(jì)分析的智能化。堆場(chǎng)應(yīng)安排駐站人員進(jìn)行24小時(shí)值守。進(jìn)入廠站內(nèi)不得攜帶火種、非防爆型無(wú)線通信設(shè)備，未經(jīng)批準(zhǔn)不得在站內(nèi)從事可能產(chǎn)生火花性質(zhì)的操作。LNG罐箱運(yùn)輸車應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸?shù)囊?guī)定。堆場(chǎng)應(yīng)按新標(biāo)準(zhǔn)《圖形符號(hào)安全色和安全標(biāo)志第5部分：安全標(biāo)志使用原則與要求》GB/T 2893.5的規(guī)定正確懸掛安全標(biāo)志。

(3)LNG設(shè)施應(yīng)按本規(guī)程第3.2條的規(guī)定執(zhí)行。其他設(shè)備、工藝管道以及管道附件和站內(nèi)消防設(shè)施、監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)、圖檔資料管理，應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)施運(yùn)行、維護(hù)和搶修安全技術(shù)規(guī)程 》CJJ 51的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

(4)罐箱的運(yùn)行、維護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定：① 罐箱內(nèi)LNG的液位、壓力和溫度應(yīng)定期進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，儲(chǔ)存壓力不得高于最大工作壓力；② 罐箱基礎(chǔ)應(yīng)牢固，罐箱的垂直度應(yīng)定期進(jìn)行檢查；③ 應(yīng)對(duì)罐箱外壁定期進(jìn)行檢查，表面應(yīng)無(wú)凹陷，漆膜應(yīng)無(wú)脫落，且應(yīng)無(wú)結(jié)露、結(jié)霜現(xiàn)象；④ 罐箱的靜態(tài)蒸發(fā)率應(yīng)定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)；罐箱的真空度檢測(cè)宜每年一次。

3.2 運(yùn)行規(guī)定

(1)LNG罐箱應(yīng)由經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的人員操作。堆場(chǎng)每天應(yīng)進(jìn)行測(cè)漏工作，并做好記錄。

(2)罐箱及管道檢修前后應(yīng)采用干燥氮?dú)膺M(jìn)行置換，不得采用充水置換的方式。在檢修后投入使用前應(yīng)進(jìn)行預(yù)冷試驗(yàn)，預(yù)冷試驗(yàn)時(shí)罐箱及管道中不應(yīng)含有水分及雜質(zhì)。

(3)LNG罐箱在進(jìn)入堆場(chǎng)前，應(yīng)安排堆場(chǎng)人員會(huì)同物流單位(駕駛員或押運(yùn)員)對(duì)罐箱進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容不少于：外部結(jié)構(gòu)、鉛封狀態(tài)、操作箱內(nèi)配件、壓力、液位、溫度，如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)通知堆場(chǎng)管理部門(mén)進(jìn)行處理，在未處理之前不得入場(chǎng)。罐箱堆碼應(yīng)整齊穩(wěn)固，上下箱的角件應(yīng)充分接觸，其角件間的最大偏離量縱向不大于38.0mm，橫向應(yīng)不大于25.4mm。

(4)LNG罐箱在離開(kāi)堆場(chǎng)前，必須安排堆場(chǎng)人員會(huì)同物流單位(駕駛員或押運(yùn)員)對(duì)罐箱進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容不少于：外部結(jié)構(gòu)、鉛封狀態(tài)、操作箱內(nèi)配件、壓力、液位、溫度，如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)通知堆場(chǎng)管理部門(mén)進(jìn)行處理，在未處理之前不得離場(chǎng)。

(5)為有效快速處置各類突發(fā)事件，最大限度地預(yù)防和減少突發(fā)事件及其造成的損失和影響，保障員工生命財(cái)產(chǎn)安全，堆場(chǎng)應(yīng)制定應(yīng)急處置方案，方案中至少包含如下內(nèi)容：火災(zāi)爆炸事故處理、LNG泄露處理、罐箱跌落處理、汛期災(zāi)害處理、惡劣天氣現(xiàn)場(chǎng)處理、罐箱真空失效和超壓處理。日常巡檢至少包含如下內(nèi)容：可燃?xì)怏w泄露監(jiān)控設(shè)施的工作狀態(tài)、消防設(shè)施的工作狀態(tài)、罐箱的堆碼狀況、是否存在違規(guī)操作。

3.3 維護(hù)規(guī)定

(1)根據(jù)堆場(chǎng)配置設(shè)備的特性，應(yīng)制定裝卸設(shè)備和其他輔助設(shè)施的維護(hù)方案。

(2)車輛及人員應(yīng)符合以下管理規(guī)則：① 堆場(chǎng)應(yīng)對(duì)罐箱、車輛、人員進(jìn)出場(chǎng)進(jìn)行登記、資料核對(duì)和管理；② 車輛應(yīng)裝有火星熄滅器和車輛靜電拖地帶，靜電釋放帶應(yīng)觸及地面；③ 人員應(yīng)按規(guī)定穿戴個(gè)人安全防護(hù)用品；④ 禁止攜帶火種；⑤ 禁止使用手機(jī)、無(wú)防爆性能的普通對(duì)講機(jī)等無(wú)線通訊設(shè)備；⑥ 禁止非操作人員和車輛在操作區(qū)內(nèi)滯留、休息和進(jìn)行車輛的檢修排故；⑦ 禁止扔棄各類雜物(特別是含有油脂類的廢棄物)；⑧ 進(jìn)場(chǎng)時(shí)的車輛車速應(yīng)不大于5km/h，場(chǎng)內(nèi)行駛的車速應(yīng)不大于10km/h；⑨ 進(jìn)出堆場(chǎng)的車輛，應(yīng)按照規(guī)定的路線、行駛方向、速度等行駛；⑩車輛進(jìn)入堆場(chǎng)后，司機(jī)不應(yīng)離開(kāi)駕駛室；運(yùn)輸車輛的駕駛員嚴(yán)禁逆行、超車、急轉(zhuǎn)彎、急剎車，前后車輛應(yīng)保持安全距離；運(yùn)輸車輛行駛中如遇罐箱裝卸設(shè)備作業(yè)應(yīng)停車避讓；非操作人員、車輛不應(yīng)進(jìn)入吊裝設(shè)備作業(yè)的安全警示區(qū)；裝卸作業(yè)應(yīng)在裝卸管理人員的現(xiàn)場(chǎng)指揮下進(jìn)行；裝卸作業(yè)指揮人員佩戴的標(biāo)志應(yīng)明顯，指揮信號(hào)應(yīng)清晰、準(zhǔn)確；裝卸設(shè)備操作人員應(yīng)做到謹(jǐn)慎操作、穩(wěn)起穩(wěn)落。

(3)堆場(chǎng)應(yīng)符合下列要求：① 堆場(chǎng)面層應(yīng)平整無(wú)突出物或其他障礙物，應(yīng)使集裝箱僅由4只角件支承，裝卸運(yùn)輸機(jī)械的工作載荷及額定的集裝箱堆存不得超過(guò)設(shè)計(jì)載荷；② 堆場(chǎng)照明照度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定；③ 堆場(chǎng)產(chǎn)生的污水應(yīng)收集處理，并符合相關(guān)排放規(guī)定；④ 防雷和接地設(shè)施應(yīng)定期檢測(cè)并保持技術(shù)狀況良好；⑤ 消防器材配置應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定，應(yīng)定期檢查，確保使用；火警報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)處于完好適用狀態(tài)；電氣設(shè)備應(yīng)處于適用狀態(tài)；視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到堆場(chǎng)作業(yè)和堆存狀態(tài)監(jiān)控的要求；堆存場(chǎng)地、道路和周圍環(huán)境及環(huán)形消防通道應(yīng)暢通；⑥ 災(zāi)害性氣象警報(bào)發(fā)布時(shí)，可降低堆碼高度和對(duì)外圍集裝箱采用緊箍裝置或繩索進(jìn)行栓固措施；⑦ 遇有(水淹、火災(zāi)、事故等)異常情況，需對(duì)罐箱進(jìn)行轉(zhuǎn)移時(shí)，應(yīng)充分考慮其危險(xiǎn)特性；⑧ 按相關(guān)規(guī)定制定堆場(chǎng)應(yīng)急預(yù)案，并進(jìn)行評(píng)審、備案、培訓(xùn)和演練。當(dāng)發(fā)生險(xiǎn)情或者事故時(shí)，應(yīng)立即啟動(dòng)專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案；⑨ 建立罐箱監(jiān)控系統(tǒng)以及場(chǎng)站安全管理制度；建立隱患排查和分級(jí)治理整改制度；建立日常運(yùn)行發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及事故處理報(bào)告程序；⑩ 罐箱的運(yùn)輸車輛應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸?shù)囊?guī)定；罐箱的運(yùn)輸車如需臨時(shí)停放應(yīng)按要求停入指定停車區(qū)；堆場(chǎng)內(nèi)消防設(shè)施和監(jiān)控以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)，應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行；堆場(chǎng)應(yīng)建立進(jìn)出場(chǎng)臺(tái)賬，應(yīng)包括設(shè)備編號(hào)等信息內(nèi)容。

4 結(jié)語(yǔ)

《液化天然氣罐箱堆場(chǎng)技術(shù)規(guī)程》的編制將填補(bǔ)我國(guó)LNG罐箱堆場(chǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的空白，有利于天然氣儲(chǔ)氣調(diào)峰規(guī)劃的落地實(shí)施，為我國(guó)城市燃?xì)鈨?chǔ)氣調(diào)峰設(shè)施建設(shè)與安全運(yùn)營(yíng)起到積極地推動(dòng)作用。