经验证明,工作人员的误操作,经常引起这些系统误报警,发出一些不必要的警报。应正确分析警报器及传感器的安装位置和可燃气体源的位置,并对报警系统进行有效的定期保养。
每一个可燃气体检测系统发出的警报,控制室或操作台的工作人员都要能听得到和看得见,除此之外,气体泄漏的区域也应能听到警报声。气体检测系统安装后要进行测试,并符合有关的要求。
有LNG设备或管道等设施的建筑都应安装可燃气体检测系统,当可燃气体在空气中的含量达到一定的程度就能发出警报。可燃气体传感器的灵敏度要有合适的等级。安装区域和相关的检测器灵敏度等级分类,如下所述。
(1) 没有可燃气体设备的区域 主要是办公区,这些区域的检测器应当非常灵敏,当检测到气体后发出警报。
(2) 可能含有被检测气体的区域 这里的传感器在较低含量下(最低可燃极限的10%~20%)发出警报。这种区域主要是在一般操作时,可能含有天然气。
(3) 很有可能含有被检测气体的区域 在这些区域中,当气体达到危险程度(最低可燃极限的20%)时发出警报。该工作区可能有自动切断系统,因此在检测到可燃性气体后有两种选择:每隔30s发出一声报警,并切断整个设备运行;或者只是发出警报,警告工作人员。这些区域主要是安装压缩机和气体涡轮机的厂区、LNG车补给燃料处和汽车发动机等部位。
2. 火焰检测器
火焰检测器有紫外线(UV)火焰检测器和红外线(IR)火焰检测器,检测热辐射产生的热量。火焰产生的辐射能通过紫外线和红外线探测器的波长信号来检测。当辐射达到一定的程度后,会发出警报。应该注意的是某些光源可能导致误报警,如焊接产生的电弧光和太阳光的反射等,也能产生紫外线或红外线。
3. 高温检测器
高温检测器对固定温度和温度上升的速率都很灵敏。检测器对温度上升速度的检测,可以避免由于温度波动产生的误警报。高温检测器中有一个可熔化的钢丝,在高温下熔化(如82℃)。熔化后可以触发警报、使设备关闭、或者启动消防系统。这些检测器直接安装在有着火危险的区域或设备上。危险性高的设备不仅安装高温检测器,有时还需安装燃气气体检测器。
4. 低温检测器
低温检测器在LNG或冷蒸气泄漏时发出警报。这些检测器的传感器主要是热电偶或热电阻。随着温度的变化,其电特性也会变化,因此可以间接的测量温度。低温检测器装在LNG设备的底部,以及产生溢流后,可能聚集液体和蒸汽的低部位置。
5. 烟火检测器
烟火检测器主要是用来检测烟雾和火焰。LNG蒸气燃烧时产生的烟很少。因此,这些检测器主要用来检测电气设备和仪器是否着火。这些设备着火时会产生烟。除了高温检测器外,采用烟火检测器是因为少量的烟火,有可能产生不了足够的热量来触发高温检测器。主要用于防止火焰延伸到LNG设备。烟火检测器通常安装在控制室的电气设备和其他有可能产生烟火的设备上面。
6. 缺氧检测设备
可采用多通道的气体检测系统,对不同区域是否缺氧进行检测。气体检测器使用一个内置式的取样泵,抽取来自不同区域的气体样品,通过气体成分分析,指示是否缺氧及缺氧的程度。检测系统应具有同时指示可燃气体含量和缺氧状况的功能。
(六) 主要设施的安全要求
在考虑LNG装置的基础设施时,应充分考虑装置对附近交通、周边环境可能产生的影响。从设备的角度,应防止LNG从系统中泄漏或溢出,同时还必须考虑意外情况下万一发生LNG泄漏或溢出时,配套相应的防范措施,如在LNG储罐周围设置围堰或蓄液区。即使发生LNG的泄漏或溢出的事故,可燃液体可被限制在蓄液区内,不会四处流淌。围堰区的作用除了控制可燃液体四处流淌以外,如果发生火灾,还能阻止火焰蔓延到周边地区。可以将事故产生的危害降低到最小。围堰或蓄液区的最小容积,可按照有关的标准规定进行设计。
1. LNG站的安全距离
LNG储罐之间需要有适当的通道,便于设备的安装、检查和维护,按照美国消防协会NFPA-59A的标准。储罐之间的最小间距不应小于相邻储罐直径之和的1/4,且不应小于1.5m。容量在0.5m3以上的液化天然气储罐不应放置在建筑物内。液化天然气气化站的液化天然气储罐、集中放散装置的天然气放散总管与站外建、构筑物的防火间距不应小于表5-8的规定。
液化天然气汽化站的液化天然气储罐、集中放散装置的天然气放散总管与站内建、构筑物的防火间距不应小于表5-9的规定。
2. 汽化器等工艺设备的安装距离
汽化器等工艺设备距离控制室、办公室、车间和场地边界也需要离开一定的距离。用于管道输送的液化天然气装卸码头,离附近的桥梁至少30m以上。液化天然气装卸用的连接装置,距工艺区、储罐、控制大楼、办公室、车间和其他重要的装置至少在15m以上。
用于处理液化天然气的建筑物和围墙,应采用轻质的、不可燃的非承重墙。有LNG流体的工作间、控制室或车间之间墙体至少有2层,而且能承受4.8kPa的静压,墙体上不能有门和其他连通的通道,墙体还需要有足够的防火能力。有LNG流体的建筑物内,应当具有良好的通风,防止可燃气体或蒸气聚集而产生爆燃。
表5-8 液化天然气气化站的液化天然气储罐、天然气放散总管与站外建构筑物的防火间距 单位:m
项目 | 储罐总容积/m3 | 集中放散 |
≤10 | >10~≤30 | >30~≤50 | >50~≤200 | >200~≤500 | >500~≤1000 | >1000~≤2000 | 装置的天然气放散总管 |
居住区、村镇和影剧院、体育馆、学校等重要公共建筑(最外侧建、构筑物外墙) | 30 | 35 | 45 | 50 | 70 | 90 | 110 | 45 |
工业企业(最外侧建、构筑物外墙) | 22 | 25 | 27 | 30 | 35 | 40 | 50 | 20 |
明火、散发火花地点和室外变、配电站 | 30 | 35 | 45 | 50 | 55 | 60 | 70 | 30 |
民用建筑,甲、乙类液体储罐,甲、乙类生产厂房,甲、乙类物品仓库,稻草等易燃材料堆场 | 27 | 32 | 40 | 45 | 50 | 55 | 65 | 25 |
丙类液体储罐,可燃气体储罐,丙、丁类生产厂房,丙、丁类物品仓库 | 25 | 27 | 32 | 35 | 40 | 45 | 55 | 20 |
铁路(中心线) | 国家线 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 40 |
企业专用线 | 25 | 30 | 35 | 30 |
公路、道路(路边) | 高速、Ⅰ、Ⅱ级城市快速 | 20 | 25 | 15 |
其他 | 15 | 20 | 10 |
架空电力线(中心线) | 1.5倍杆高 | 1.5倍杆高,但35kV以上架空电力线不应小于40m | 2.0倍杆高 |
架空通信线(中心线) | Ⅰ、Ⅱ级 | 1.5倍杆高 | 30 | 40 | 1.5倍杆高 |
其他 | 1.5倍杆高 |
注:1. 居住区、村镇系指1000人或300户以上者,以下者按本表民用建筑执行。
2. 与本表规定以外的其他建、构筑物的防火间距应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016执行。
3. 间距的计算应以储罐的最外侧为准。
表5-9 液化天然气气化站的液化天然气储罐、天然气放散总管与站内建、构筑物的防火间距 单位:m
项目 | 储罐总容积/m3 | 集中放散装置的天然气放散总管 |
≤10 | >10~≤30 | >30~≤50 | >50~≤200 | >200~≤500 | >500~≤1000 | >1000~≤2000 |
明火、散发火花地点 | 30 | 35 | 45 | 50 | 55 | 60 | 70 | 30 |
办公、生活建筑 | 18 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 50 | 25 |
变配电室、仪表间、值班室、汽车槽车库、汽车衡及其计量室、空压机室 汽车槽车装卸台柱(装卸口)、钢瓶罐装台 | 15 | 18 | 20 | 22 | 25 | 30 | 25 |
汽车库、机修间、燃气热水炉间 | 25 | 30 | 35 | 40 | 25 |
天然气(气态)储罐 | 20 | 24 | 26 | 28 | 30 | 31 | 32 | 20 |
液化石油气全压力式储罐 | 24 | 28 | 32 | 34 | 36 | 38 | 40 | 25 |
消防泵房、消防水池取水口 | 30 | 40 | 50 | 20 |
站内道路(路边) | 主要 | 10 | 15 | 2 |
次要 | 5 | 10 |
围墙 | 15 | 20 | 25 | 2 |
集中放散装置的天然气放散总管 | 25 | — |
注:1. 自然蒸发的储罐(BOG罐)与液化天然气储罐的间距按工艺要求确足。
2. 与本表规定以外的其他建、构筑物的防火间距应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016执行。
3. 间距的计算应以储罐的最外侧为准。
3. LNG储罐的防震
在设计LNG储罐及其管路系统时,应该考虑它的地震负荷(抗震性)。对所选的地址要进行详细的调查,以获得有关的地震特性和地质信息,如地震活动性、地质条件、预期的频率和最大振幅等重要信息。
按照《锅炉和压力容器规范》设计和制造的LNG储罐,支承系统应根据垂直方向和水平方向的加速度来设计。