LNG气化站ESD系统的应用探讨

作者:未知

  摘要:LNG是一种高效、清洁的能源,以其能量密度高、运输方便、环保、经济等优点,在近几年得到了快速的发展。LNG气化站作为城镇天然气供应工程中的重要组成部分,承担着气源供应、应急调峰等重要作用,一旦发生泄漏气化并扩散,极易造成火灾、爆炸等各类灾难性后果,ESD系统是保障气化站安全可靠运行的有效措施之一。ESD系统是当生产过程出现紧急情况时,在允许的时间内做出响应,及时发出连锁保护信号,对LNG气化站现场设备进行有效保护。本文阐述了LNG 气化站内可能存在的危险因素,从ESD系统在场站生产装置中的作用,论述了正确设置ESD系统的关键,并结合ESD系统的设计和实践进行讨论。
  关键词:天然气;ESD;气化站
  LNG气化站的首要任务是安全运行,保障下游用户平稳用气,也是站场的职责所在。随着LNG气化站生产过程的大型化、复杂化进程,对生产过程的安全性要求越来越高,通过对LNG气化站设计规范和资料的详细调研,归纳分析各规范对气化站ESD系统的要求,对保护站场安全运行并减少事故状态下天然气损失,将起到非常重要作用。
  1 ESD系统对保障场站安全运行
  LNG气化站是LNG接收、存储和气化的场所,用接收来自LNG终端站、天然气液化工厂或通过公路或铁路槽车运来的LNG,经过气化、调压、计量和加臭后,通过管网系统供给用户,同时也充当LNG从厂家输送至使用地方的中转场所。ESD系统是LNG气化站常见安全仪表系统,对于保障站场的安全至关重要。
  2 ESD系统规范分析
  目前国内并没有一套专用LNG气化站设计规范,一般依据《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》《石油天然气工程设计防火规范》《城镇燃气设计规范》等规范设計。这些规范对ESD系统只能提供指导性的意见,造成LNG气化站ESD系统或设计太简单,或设计过度现状,ESD系统功能是否足够满足实际要求等一系列问题未得到解决。
  2.1 《城镇燃气设计规范》相关要求
  GB 50028-2006《城镇燃气设计规范》适用于LNG为储存容积<2000m3城镇液化天然气供应站工程设计。该规范对ESD系统要求:①储罐进、出液管必须设置紧急切断阀,并与储罐高高、低低液位控制连锁;②空温式气化器进液管道上宜设置紧急切断阀,且应与气化器出口的低温检测连锁;③储罐区、气化装置区域或有可能发生LNG泄漏的区域内应设置低温探测器及相关的连锁装置;④LNG气化站内应设置ESD系统,当发生事故时,操作人员可及时切断LNG或天然气来源,且应关闭可能会使事故后果恶化的设备。
  2.2 《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》相关要求
  GB/T20368-2012《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》适用于天然气液化设施,LNG储存、气化、转运和装卸设施。规范对安全仪表系统要求:①各LNG设施应有紧急关断(ESD)系统,隔离或关断LNG、天然气来源并关断继续运行会使事故后果恶化的设备;②紧急关断系统要求的阀口、控制系统和设备,若为满足本标准的其他要求需要有多项功能时,不要求重复安装。阀口、控制系统和设备应满足ESD系统的要求;③ESD系统应具有失效保护设计,否则应使系统发生故障时失效可能性最小;④没有失效保护设计的ESD系统,受控设备15m内的所有组件,按以下方法防护:a 安装在或布置在不可能暴露于火的地方;b 暴露在火中时,至少保护lOmin不失效。
  2.3 《石油天然气王程设计防火规范》相关要求
  GB50183-2015《石油天然气工程设计防火规范》适用于包括调峰站、卫星站在内的LNG供气站和小型天然气液化站,对安全仪表系统要求:①LNG储罐必须配备一套与高液位报警联锁的进液切断阀;②LNG储罐总容量>3000m3站场,集液池应配固定式全淹没高倍数泡沫灭火系统,并应与低温探测报警装置联锁;③LNG设施应配有ESD系统。通过该系统可切断LNG、可燃液体、可燃冷却剂或可燃气液体,关闭会使事故后果恶化的设备。
  3 ESD系统管理应对策略
  ①加强ESD系统巡检。站场按照管理要求落实日常巡检、定期测试、供电监控等,确保有力监控ESD系统启用过程;②应急演练必须落实到位。场站应将ESD系统异常启动的应急处置作为站场值班人员应急演练的必备项目,每年、每站、每轮值班员工必须至少组织开展一次针对性实际演练。应急演练效果必须实现有效控制,不能对管网或站场生产造成严重影响;尤其是重要进出气压力控制的站场,必须控制在不影响进气或供气时间内完成;③ESD系统不得擅自停用,因停电、改造等原因确需ESD系统临时停用(含ESD功能屏蔽),应严格遵循工艺与设备变更管理规定,由属地完善相关变更申请、风险分析、防控措施制定,得到上级主管部门审批同意后方可停用。ESD系统再次启用应向上级主管部门报备;④由属地组织开展场站值班全员HSE履职能力评估,考核标准是对ESD系统日常监控工作执行水平和异常启动下迅速、正确、有效地应急处置,且达到全员考核过关的管理水平,场站班站长有责任帮扶考核不合格员工,考核结果报履职能力评估主管部门存档;⑤城镇燃气门站、调峰站等进气量较大、生产影响面较广的站场,要加强与相邻单位建立联动机制,确保ESD系统不启用状态下发生突发事件应急处置和最大限度降低次生灾害;⑥持续推进ESD系统改造。场站积极改造完善前期ESD系统不完整项目,待完成所有问题整改进行评估后方可投入使用。
  综上所述,由于国内设计规范不统一,只有一些原则性规定,造成现有LNG气化站ESD系统存在安全仪表功能是否足够、兀余结构是否合适、安全完整性等级是否达到要求等一系列问题,燃气企业要在今后工作中完善。
  参考文献:
  [1]白丹晶.化工仪表自动化管理水平的提升策略[J].信息与电脑(理论版),2016(23).
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