LNG接收站工艺区爆炸危险区域划分案例分析

陈 琛

(中海油石化工程有限公司，山东 济南 250101)

在各国经济高速发展的今天，人们越来越重视能源问题，而作为绿色清净能源的天然气，需求量也日益增长。目前我国已建成的LNG接收站有，粤东LNG，深圳LNG，大鹏LNG，浙江LNG，上海LNG，天津LNG等多地，同时还有许多新建及扩建的LNG接收站。

国内接收站的数量不断增多，接收站的安全运行也成了备受重视的一项要点。在设计阶段，爆炸危险环境划分是设备选型及安装的重要依据，也是安全运行的重要保障。本文根据某LNG接收站项目实例，由清楚工艺流程及工艺介质的系统专业人员，设计设备布置熟悉设备、管道、阀门等位置的管道专业人员和电气专业人员，共同商议划分了爆炸危险环境区域，为今后新建及扩建LNG接收站爆炸危险环境划分，做了一个示范案例。

1 工艺流程说明

为了便于远距离传输，及大容量储存天然气，采用液化后的天然气( LNG)运输和储存。LNG运输船抵达接收站专用码头后，通过液相卸料臂和卸船管线，借助船上卸料泵将LNG送入接收站的LNG储罐中，卸船期间，由于热量的传入和液相的填充置换，储罐内将会产生蒸发气，这些蒸发气一部分经气相返回臂和回气管线返回LNG船的料舱，以平衡料舱内压力，另一部分通过BOG压缩机加压后进入再冷凝器冷凝后，与外输的LNG一起经高压LNG输送泵送入气化器，利用气化器使LNG气化成气态天然气，经调压、计量后送入输气管网[1]。

LNG接收站的主要工艺装置包括，BOG压缩厂房，BOG再冷凝器装置、高压泵装置及ORV气化器装置[2]。

2 释放介质的特点

LNG接收站工艺区可能释放，并形成爆炸性气体的介质为LNG及NG。

NG是混合气体，其最大组分是甲烷(约85%)，还有少量的乙烷、丙烷和丁烷，LNG的体积与NG体积比约为1/625。NG各组分的分级、分组见表1。

表1 NG各组分的分级、分组

根据上表，可得NG和LNG的级别、组别为应为IIA,T2。

LNG的沸点为-162℃，一旦泄露很快汽化为NG，一段时间内是气态与液态共存，并与空气混合形成爆炸性气体混合物，按较严重的情况，认为LNG相对密度重于空气。NG相对密度轻于空气。

3 释放源的确定

图1 释放源位置

根据工艺专业分析，BOG压缩厂房及燃料气系统中泵、压缩机和法兰、阀门的密封处可能出现BOG闪蒸汽可燃气体的释放，再冷凝器装置、高压泵装置及ORV气化器装置的法兰、阀门、连接件和管道接口，安全阀、排气孔等可能释放LNG及NG[3]。根据管道专业确定各释放点的位置如图1。

以上释放源，均为正常时，不会释放可燃物质的，属于二级释放源。

4 环境通风情况

BOG压缩厂房为敞开式厂房，高压泵区及再冷凝器装置为户外框架，燃料气系统及ORV气化器装置为露天开敞式布置[4]。工艺区各装置均大气通畅，通风良好。

5 防爆区域划分

根据以上分析，进行LNG接收站工艺区爆炸危险环境区域划分，各装置爆炸危险环境条件见表2。

表2 本装置爆炸危险环境条件

BOG压缩机厂房以释放源为中心，半径4.5m，地坪以上至屋顶一下的空间均为2区，如屋顶有百叶窗，以天窗为中心，半径4.5m，高7.5m的范围内也为2区，立面图见图2。

燃料气系统以装置及管道阀门区外边框为释放源位置，半径4.5m，高7.5m的范围内为2区。

高压泵及ORV气化区装置，装置及管道阀门区外边框为释放源位置，半径15m，高7.5m的范围内为2区。由于均是少量释放，不考虑附加2区。

整个LNG接收站工艺区爆炸危险区域划分图见图3。

图2 BOG压缩厂房爆炸危险区域划分图

图3 LNG接收站工艺区爆炸危险区域划分图

6 特殊情况分析

从安全考虑，管道专业设置了集液沟及集液池，且集液沟在爆炸危险2区范围内，根据GB 50058-2014，集液沟及集液池内为爆炸危险1区，集液沟及集液池外边缘以外半径4.5m，地坪以上至高0.6m的范围内为爆炸危险2区。详见图4。

图4 可燃性液体集液池爆炸危险区域划分图

7 结论

本文根据工艺专业、管道专业的条件及国标规范GB 50058-2014，分析LNG接收站工艺区的释放介质的特点与位置，绘制了爆炸危险区域划分图，为工艺区电气及工艺设备的设计选型，以及设备、管道、电缆等的安装提供了依据，对厂区安全运行提供了重要保障。

本文通过对某LNG接收站工艺区的爆炸危险区域划分案例分析，为LNG接收站中类似装置或同样释放源的装置的爆炸危险区域划分提供了可靠的参照和规范研读。