液化天然氣罐箱堆場安全技術淺析

姚樹君

山東海洋集團有限公司 濟南 250102

孔建建 高 娜

山東華勝能源有限公司 濟寧 272100

近年來，為完成相應環保指標，煤改氣在北方地區加速推進，又因我國儲氣調峰能力與天然氣市場發展不匹配，天然氣供需失衡導致北方供暖季出現大規?！皻饣摹爆F象。為此，國家要求加快儲氣設施建設和完善儲氣調峰輔助市場機制。液化天然氣罐箱堆場儲運調峰，較固定式儲罐具有投資少、占地小、工期短以及可利用多式聯運物流方式，突破傳統大型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點，備受市場青睞。

1 背景

2019年10月31日國家發改委能源局組織召開LNG罐式集裝箱調峰儲備項目評審會，會議主要對河北、山東、安徽、湖北四省的LNG罐箱項目建設的必要性和可行性進行論證。與會的還有交通運輸部、國家鐵路運輸監管局、中海油辦公廳、四省發改委代表及相關項目組、專家組人員。

山東省能源局于2020年3月印發《山東省儲氣設施規劃建設方案(2018-2020年)》，優化調整方案明確提出：優化儲氣設施布局，形成以沿海LNG儲備基地為主、內陸LNG儲備基地為輔、LNG罐箱集散中心和其他儲氣設施為補充、管網互聯互通為支撐的儲氣調峰體系。其中要求試點建設LNG罐箱集散中心，增加備用LNG罐箱作為儲氣調峰的重要補充。方案鼓勵建設LNG罐箱集散中心。貫徹落實國家鼓勵開展LNG罐箱試點要求，充分發揮LNG罐箱宜儲宜運、供應靈活的優勢，鼓勵各地依托大型?；肺锪髌髽I運輸和堆場設施開展LNG罐箱多式聯運試點，作為供暖季到來前儲氣能力未達標部分的補充措施。LNG罐箱供應鏈創新聯盟成員單位“老虎燃氣”在遵守安全合規的原則下，發揮創新精神，突破多重瓶頸，在山東龍口建設LNG罐箱調峰集散中心,該項目已通過國家立項審批并開工建設。其位于安徽馬鞍山的年銷售 220萬噸液化天然氣調峰保供存儲集散中心項目也已與馬鞍山市簽約落戶鄭蒲港新區。

據了解，中國天然氣位于連云港市徐圩新區LNG罐箱物流集散中心堆場，占地約100畝，可滿足180臺LNG罐箱重箱的存放和若干空箱存放。這些項目的實施將為國家下一步全面推開罐箱天然氣提供示范引領，但其設計相關標準嚴重滯后，給行業發展帶來較大安全風險隱患。

中國標準化協會城鎮基礎設施分會發起《液化天然氣罐箱堆場技術規程》的編制并通過中國標準化協會論證立項，筆者及其所在單位作為LNG罐箱供應鏈創新聯盟理事長單位牽頭聯盟成員參編。本文列出LNG罐箱堆場的主要安全技術要求，供大家參考。

2 LNG罐箱堆場工藝及設施安全設計

2.1 一般規定

LNG罐箱堆場工藝設備、工藝裝置的布置應保證工藝流程順暢，且應便于安裝、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中的有關規定。所有組件應按現行相關標準設計和建造，物理、化學、熱力學性能應滿足在相應設計溫度下最高允許工作壓力的要求，其結構應在事故極端溫度條件下保持安全、可靠。

2.2 工藝及設施

(1)LNG罐箱本體及附件材料的選擇、設計、制造和檢驗應符合《壓力容器》GB/T 150、《冷凍液化氣體罐式集裝箱》NB/T 47059和《移動式壓力容器安全技術監察規程(含修改單)》TSG R0005的有關要求。罐箱應設置液位計，LNG最高液位以上應設置壓力表，在內罐與外罐之間應設置檢測環形空間絕對壓力的儀器，液位計、壓力表應能就地指示，并應將檢測信號傳送至控制室集中顯示。罐箱閥門的設置應符合《冷凍液化氣體罐式集裝箱》NB/T 47059的有關規定。

(2) 堆場作業、裝卸車作業及水平運輸機械，應根據作業安全性、堆場容量及堆場布置形式經綜合比選確定。宜選用LNG或電力驅動設備。

(3) 堆場裝卸設備主要為垂直起吊設備和水平運輸設備。垂直起吊設備應符合堆場作業采用集裝箱正面吊時，堆場內作業通道不應小于12m；堆場作業采用輪胎式集裝箱龍門起重機時，除滿足箱距要求和必要的收集設施外，不超過6列應設1條不小于5m的消防通道，該通道可共用于作業通道；采用正面吊作業時，建議作業通道不小于12m；集裝箱空箱狀態下不應堆高層，因為空箱重約為12t，采用多箱同時作業風險較高。水平運輸設備宜采用集裝箱拖掛車等運輸機械，并宜采用清潔能源。

(4) LNG罐箱與站外建(構)筑物的防火間距，當總容積V≤2000m3時參照《城鎮燃氣設計規范》GB50028第9.2.4條，V>2000m3時參照《液化石油氣供應工程設計規范》GB51142第5.2.8條。

(5)應急處置區應設集中放散管，若BOG回收利用，應滿足《城鎮燃氣設計規范》GB 50028有關規定。放散管、放空總管的設置應符合下列規定：① 進入放散管、放空總管的低溫氣體應加熱成比空氣輕的氣體后方可排入放散管；② 堆場內的操作放散、檢修放散、安全放散的放散管口應高出距其10m范圍內的建(構)筑物或露天設備平臺2m以上，且距地面高度不得小于5m；③ 從放空閥門排氣口至放散管、放空總管接入點之間的管道不應縮徑；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回收；⑤放散管、放空總管頂端不應加設彎管；⑥放散管、放空總管可根據需要設置防回火裝置；⑦ 放空總管底部宜采取排污措施； ⑧ 放空總管管口應高出距其25m范圍內的建(構)筑物2m以上，且距地面高度不得小于10m，并建議參照《城鎮燃氣設計規范》GB50028和住建部標準定額司2017年9月發布《城鎮液化天然氣供應站設計規范(征求意見稿)》，同時建議城鎮燃氣行業參照《小型液化天然氣氣化站技術規程》T/BSTAUM 001-2017，浙江省內企業參照浙江省住建廳《城鎮小型液化天然氣氣化站技術規程》DB33/T1155-2018；⑨ 有害物質的濃度及排放量應符合有關污染物排放標準的規定；⑩ 放散、放空時形成的噪聲應符合有關職業衛生標準。

3 LNG罐箱堆場安全運行與維護

3.1 一般規定

(1)LNG罐箱堆場運行單位制定的管理制度和操作規程應包括下列內容：①事故統計分析制度；②隱患排查和分級治理整改制度；③日常運行中發現問題及事故處理的報告程序。

(2)堆場運行與維護中，應利用監控及數據采集系統，實現故障判斷、作業指揮及事故統計分析的智能化。堆場應安排駐站人員進行24小時值守。進入廠站內不得攜帶火種、非防爆型無線通信設備，未經批準不得在站內從事可能產生火花性質的操作。LNG罐箱運輸車應符合國家有關危險化學品運輸的規定。堆場應按新標準《圖形符號安全色和安全標志第5部分：安全標志使用原則與要求》GB/T 2893.5的規定正確懸掛安全標志。

(3)LNG設施應按本規程第3.2條的規定執行。其他設備、工藝管道以及管道附件和站內消防設施、監控及數據采集系統運行維護、圖檔資料管理，應按現行行業標準《城鎮燃氣設施運行、維護和搶修安全技術規程 》CJJ 51的有關規定執行。

(4)罐箱的運行、維護應符合下列規定：① 罐箱內LNG的液位、壓力和溫度應定期進行現場檢查和實時監測，儲存壓力不得高于最大工作壓力；② 罐箱基礎應牢固，罐箱的垂直度應定期進行檢查；③ 應對罐箱外壁定期進行檢查，表面應無凹陷，漆膜應無脫落，且應無結露、結霜現象；④ 罐箱的靜態蒸發率應定期進行監測；罐箱的真空度檢測宜每年一次。

3.2 運行規定

(1)LNG罐箱應由經過專業培訓的人員操作。堆場每天應進行測漏工作，并做好記錄。

(2)罐箱及管道檢修前后應采用干燥氮氣進行置換，不得采用充水置換的方式。在檢修后投入使用前應進行預冷試驗，預冷試驗時罐箱及管道中不應含有水分及雜質。

(3)LNG罐箱在進入堆場前，應安排堆場人員會同物流單位(駕駛員或押運員)對罐箱進行檢查，檢查內容不少于：外部結構、鉛封狀態、操作箱內配件、壓力、液位、溫度，如發現異常情況應通知堆場管理部門進行處理，在未處理之前不得入場。罐箱堆碼應整齊穩固，上下箱的角件應充分接觸，其角件間的最大偏離量縱向不大于38.0mm，橫向應不大于25.4mm。

(4)LNG罐箱在離開堆場前，必須安排堆場人員會同物流單位(駕駛員或押運員)對罐箱進行檢查，檢查內容不少于：外部結構、鉛封狀態、操作箱內配件、壓力、液位、溫度，如發現異常情況應通知堆場管理部門進行處理，在未處理之前不得離場。

(5)為有效快速處置各類突發事件，最大限度地預防和減少突發事件及其造成的損失和影響，保障員工生命財產安全，堆場應制定應急處置方案，方案中至少包含如下內容：火災爆炸事故處理、LNG泄露處理、罐箱跌落處理、汛期災害處理、惡劣天氣現場處理、罐箱真空失效和超壓處理。日常巡檢至少包含如下內容：可燃氣體泄露監控設施的工作狀態、消防設施的工作狀態、罐箱的堆碼狀況、是否存在違規操作。

3.3 維護規定

(1)根據堆場配置設備的特性，應制定裝卸設備和其他輔助設施的維護方案。

(2)車輛及人員應符合以下管理規則：① 堆場應對罐箱、車輛、人員進出場進行登記、資料核對和管理；② 車輛應裝有火星熄滅器和車輛靜電拖地帶，靜電釋放帶應觸及地面；③ 人員應按規定穿戴個人安全防護用品；④ 禁止攜帶火種；⑤ 禁止使用手機、無防爆性能的普通對講機等無線通訊設備；⑥ 禁止非操作人員和車輛在操作區內滯留、休息和進行車輛的檢修排故；⑦ 禁止扔棄各類雜物(特別是含有油脂類的廢棄物)；⑧ 進場時的車輛車速應不大于5km/h，場內行駛的車速應不大于10km/h；⑨ 進出堆場的車輛，應按照規定的路線、行駛方向、速度等行駛；⑩車輛進入堆場后，司機不應離開駕駛室；運輸車輛的駕駛員嚴禁逆行、超車、急轉彎、急剎車，前后車輛應保持安全距離；運輸車輛行駛中如遇罐箱裝卸設備作業應停車避讓；非操作人員、車輛不應進入吊裝設備作業的安全警示區；裝卸作業應在裝卸管理人員的現場指揮下進行；裝卸作業指揮人員佩戴的標志應明顯，指揮信號應清晰、準確；裝卸設備操作人員應做到謹慎操作、穩起穩落。

(3)堆場應符合下列要求：① 堆場面層應平整無突出物或其他障礙物，應使集裝箱僅由4只角件支承，裝卸運輸機械的工作載荷及額定的集裝箱堆存不得超過設計載荷；② 堆場照明照度應符合相關規定；③ 堆場產生的污水應收集處理，并符合相關排放規定；④ 防雷和接地設施應定期檢測并保持技術狀況良好；⑤ 消防器材配置應符合相關規定，應定期檢查，確保使用；火警報警系統應處于完好適用狀態；電氣設備應處于適用狀態；視頻監控系統應達到堆場作業和堆存狀態監控的要求；堆存場地、道路和周圍環境及環形消防通道應暢通；⑥ 災害性氣象警報發布時，可降低堆碼高度和對外圍集裝箱采用緊箍裝置或繩索進行栓固措施；⑦ 遇有(水淹、火災、事故等)異常情況，需對罐箱進行轉移時，應充分考慮其危險特性；⑧ 按相關規定制定堆場應急預案，并進行評審、備案、培訓和演練。當發生險情或者事故時，應立即啟動專項應急預案；⑨ 建立罐箱監控系統以及場站安全管理制度；建立隱患排查和分級治理整改制度；建立日常運行發現問題及事故處理報告程序；⑩ 罐箱的運輸車輛應符合國家有關危險化學品運輸的規定；罐箱的運輸車如需臨時停放應按要求停入指定停車區；堆場內消防設施和監控以及數據采集系統的運行、維護，應按現行行業標準有關規定執行；堆場應建立進出場臺賬，應包括設備編號等信息內容。

4 結語

《液化天然氣罐箱堆場技術規程》的編制將填補我國LNG罐箱堆場相關標準的空白，有利于天然氣儲氣調峰規劃的落地實施，為我國城市燃氣儲氣調峰設施建設與安全運營起到積極地推動作用。