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1、液化天然气（LNG）生产、储存和装运GB/T20368-20061 前言本标准等同采用美国防火协会 NFPA 59A液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准(2001 年英文版)。本标准等同翻译 NEPA 59A：2001。本标准做编辑性修改如下：删除标准名称“液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准”中“标准”两字；表 10.6.2 第 2 列“19”，原文编辑错误，改为“38”；温度单位“K”，原文编辑错误，改为“K”；表 10.6.3 中增加了国际单位制单位符号及数据；增加所有表格框线；根据 NFPA 59A 试修订 TIA011(NFPA 59A)，4.1.3.1 b)中“50”，改为
2、“150”；根据 NFPA 59A 试修订 TIA021(NFPA 59A)，删除 2.2.3.4，后续条款重新编号；根据 NFPA 59A LNG 技术委员会发布的勘误表 Errata No：59A-01-1，表 2.2.3.4 内增加以国际单位制单位表示的公式；删除封面与目次之间的内容；删除索引；增加前言；第 12 章参考文献与附录 E 合并；增加附录 F 英制与公制基本单位换算。标准正文中数字或字母后的星号(*)，表示该段的解释可在附录 A 中查到。除注明外，本标准所用压力均为表压。本标准的附录 A、附录 B、附录 C、附录 D、附录 E、附录 F 为资料性附录。本标准由全国天然气标准化
3、技术委员会(CSBTSTC 244)提出并归口。本标准主要起草单位：中国石化集团中原石油勘探局勘察设计研究院。本标准参加起草单位：青岛英派尔化学工程公司(原青岛化工设计院)、河南中原绿能高科有限公司。本标准主要起草人：杨志毅、赵保才、高爱华、杨华、申汉才、张孔明、杨森、张秀泉、连家秀、许敏、张筱萍。本标准于 2006 年 1 月首次发布。2 厂址和平面布置_GB/T20368-20062.1 工厂选址原则2.1.1 工厂选址应考虑以下因素：a）应考虑本标准中 LNG 储罐，易燃致冷剂储罐、易燃液体储罐、构筑物和工厂设备与地界线，及其相互间最小净间距的规定。b)除按第 9 章人身安全和消防规定以
4、外，人员应急疏散通道应全天候畅通。c）应考虑在实际操作的极限内，工厂抗自然力的程度。d）应考虑可能影响工厂人员和周围公众安全涉及具体位置的其他因素。评定这些因素时，应对可能发生的事故和在设计或操作中采取的安全措施作出整体评价。2.1.2 工厂的场地准备应包括防止溢出的 LNG、易燃致冷剂和易燃液体流出厂区措施及地面排水措施。2.1.3 对所有组件应说明最大允许工作压力。2.1.4*应进行现场土壤调查及普查以确定设备的设计基础数据。2.2 溢出和泄漏控制的主要原则2.2.1 基本要求2.2.1.1 为减少储罐中 LNG 事故排放危及邻近财产或重要工艺设备和构物安全的可能性，或进入排水沟的可能性，
5、应按下列任种方法采取措施：a)根据 2.2.2 和 2.2.3 的规定利用自然屏障、防护堤、拦蓄墙或其组合，围绕储罐构成一个拦蓄区。b)根据 2.2.2 和 2.2.3 的规定利用自然屏障、防护堤、挖沟、拦蓄墙或其组合，围绕储罐构成一个拦蓄区。并根据 2.2.2 和 2.2.3 的规定，在储蓄的周围修建自然的或人工的排水系统。c)如果储罐为地下式或半地下式，根据 2.2.2 和 2.2.3 的规定利用挖沟方式成一个拦蓄区。2.2.1.2 为使用故溢出和泄漏危及重要构筑物、设备或邻近财产或进入排水沟的可能性减至最少，下列区域应予平整、排水或修拦蓄设施：a）工艺区b）气化区c）LNG、易燃致冷剂和
6、易燃液体转运区d）紧靠易燃致冷和易燃液体储罐周围的区域如果为满足 2.1.2 也要求拦蓄区时，应符合 2.2.2 和 2.2.3 规定。2.2.1.3 对于某些装置区，2.1.2、2.2.1.1 和 2.2.1.2 中有关邻近财产或排水沟的规定，变更应征得主管部门同意。所作的改变，不得对生命或财产构成明显的危害或不得违背国家、省和地方的规定。2.2.1.4 易燃液体和易燃致冷剂储罐，不应设置在 LNG 储罐拦蓄区内。2.2.2 拦蓄区容积和排水系统设2.2.2.1LNG 储罐拦蓄区最小容积 V，包括排水区域的有效容积，并为积雪、其他储罐和设备留有裕量，按下列规定确定：a）单个储罐的拦蓄区，V
7、等于储罐的总容积。b)多个储罐的拦蓄区，对因低温或因拦蓄区内一储罐泄露着火而引起拦蓄区内其他储罐泄露，在采取了防止措施条件下，V 等于拦蓄区内最大储罐的总容积。C）多个储罐的拦蓄区，在没有采取 2.2.2.1b)措施条件下：V 等于拦蓄区内所有储罐的总容积。2.2.2.2 气化区、工艺区或 LNG 转运区拦蓄区，最小容积应等于任一事中故泄露源，在 10min 内或在主管部门认可的证明监视和停车规定的更短时间内，可能排放该拦蓄区的 LNG、易燃致冷剂和易燃液体的最大体积。2.2.2.3 禁止设置封闭式 LNG 排放沟。例外：用于将溢出 LNG 快速导流出临界区域的储罐泄流管，若其尺寸按预期液体流
8、量和气化速度选定，应允许封闭。2.2.2.4LNG 和易燃致冷剂储罐区的防护堤、拦蓄墙和排水系统，应采用夯实土、混凝土、金属或其他材料建造。这些构筑物允许靠或不靠储罐，也允许与储罐构成一体。这些构筑物和任何贯穿结构的设计，应能承受拦蓄的 LNG 或易燃致冷剂的全部静水压头，能承受温度骤冷至被拦蓄液体温度产生的影响，还应考虑预防火灾和自然力（地震、刮风、下雨等）的影响。如果双壁储罐外壳能满足这些要求，允许将其看作是拦蓄区，以据此确定 2.2.3 中定位区域的距离。如果这种外壳的密封性会受到内罐事故的影响。则应按 2.2.1.1 的要求，构筑另外的拦蓄区。2.2.2.5 易燃液体储罐区的防护堤、拦
9、蓄墙和排水沟，应符合 NFPA30易燃和可燃液体规范的要求。2.2.2.6 防护堤或拦蓄墙的高度，以及到操作压力等于或小于 100Kpa(151bf/in2)储罐的距离，应按图2.2.2.6 确定。说明：尺寸“x”应等于或大于尺寸“y”加液面上蒸气压力的 LNG 当量压头。例外:当防护堤或拦蓄墙的高度达到或超过最高液位时，“x”可为任意值。尺寸“x”不储罐的内壁到防护堤或拦蓄墙最近砌距离。尺寸“y”为储罐中最高液位到防护堤或拦蓄墙顶部的距离。2.2.2.7 应帛定拦蓄区内雨水和其他水的排水措施。允许使用自动控制排水泵，但所配的自动停泵装置应性器官避免暴露在 LNG 温度下运行。管道、阀门和管件
10、，在发生故障时可能使液体流出拦蓄区，应适应在 LNG 温度条件下持续工作。如果采取自流排水，应采取措施防止 LNG 通过排水系统外流。2.2.2.8 用于拦蓄设施表面的隔热系统，安装后应不燃，并应适合所需用途，还要考虑预期的热应力、机械力和荷载。如果存在飘浮问题，应采取抑制措施。2.2.3 拦蓄区的选址2.2.3.12.2.3 的规定不适用于海上终端转运区的拦蓄区。2.2.3.2应按下列要求采取措施，使火灾蔓延到建筑红线外适成明显危害的可能性最小；a)应采取措施，防止在风速 0 级、温度 21(70)和相对湿度 50大气条件下超过下列极限的着火热辐射：1)在建筑红线上，因设计溢出物(如 223
11、4 的说明)着火的辐射热流 5 000Wm 2(1600Btu/(hft2)；2)在工厂地界线外，定厂址时确定的 50 人以上户外集合点的最近点，因 LNG 拦蓄区内(有按2.2.2.1 确定的 LNG 容积 V)燃烧而产生的辐射热流 5 000Wm 2(1600Btu/(hft2)；3)在工厂地界线外，定厂址时确定的按 NFPA 101人身安全规范工厂、学校、医院、拘留所和监狱或居民区建筑物或构筑物最近点，因 LNG 拦蓄区内(有按 2221 确定的 LNG 容积发 V)燃烧而产生的辐射热流 9 000 Wm 2(3 000 Btu(hft 2)；4)在建筑红线上，因 LNG 拦蓄区内(有按
12、 2221 确定的 LNG 容积 V)燃烧而产生的辐射热流 30 000 Wm 2 (10 000 Btu(hf t 2)。b) 热辐射距离应按下列方法计算：1）美国气体研究所的报告 GRI 0176 描述的模型“LNGFIRE：LNG 燃烧的热辐射模型”例外：允许用符合以下准则的模型计算距离：I)考虑拦蓄区形状、风速风向、湿度和气温。II)适合评价危险规模和条件的试验数据已验证。）主管部门认可。2）如拦蓄区的最大和最小尺寸比不超过 2，允许使用以下公式d=F （1）式中：d离 LNG 拦蓄区边的距离，m(ft)；A拦蓄 LNG 的表面积， m 2(ft2)；F热流相关系数，使用以下值：3.0
13、 用于 5 000 Wm 2 (1 600 Btu(hft 2)；2.0 用于 9 000 Wm 2 (3 000 Btu(hft 2)；0.8 用于 30 000 Wm 2 (10 000 Btu(hft 2)。2.2.3.3LNG 储罐拦蓄区到建筑红线的距离，在发生 2.2.3.4 描述的 LNG 溢出时，应保证建筑红线以外，空气中甲烷的平均浓度不超出爆炸不限的 50%，计算使用下列模型之:a)美国气体研究所的报告 GRI0242 描术的模型“用 DEGADIS 致密气体扩散模型预测 LNG 蒸气扩散”。b)美国气体研究所的报告 GRI96/0396.5 描述的模型“LNG 事故泄放的缓解
14、模型评价第 5 卷；用FEM3A 进行 LNG 事故因果分析。c)综合以下内容的模型：1）考虑影响 LNG 蒸气扩散的物理因素，包括但不限于重力传播、热传递、湿度、风速风向、大气稳定度、浮力和地面起伏程度。2）适合评价危险规模和条件的试验数据已验证。3)主管部门认可。计算距离应基于下列条件之一计算：风速和大气稳定度同时发生且造成最长的下风向扩散距离，超过的距离少于扩散所需时间内的10%。帕氏大气稳定度，F 类，风速 2 ms(45 mileh)。计算距离应以实际液体特性和来自容器的最大蒸气流率(蒸气气化速率加上液体流入的置换速率)为基础。主管部门认可的计算中，允许考虑阻挡蒸气和降低可燃蒸气危险
15、措施(如：拦蓄表面隔热，加水幕或其他合适方法)的效果。2.2.3.4 设计溢出应按表 2.2.3.4 确定。表 2.2.3.4 设计溢出储罐开口 设计溢出 设计溢出持续时间储罐排料口低于液面，无内置切断阀通过一假定开口的流出量，开口的面积与液位以下能产生最大流量之排料口的面积相等多个储罐拦蓄区，取能产生最大流量的储用公式罐 直到开口处压差为零顶部充装储罐，无低于液面排料口储罐排料泵在满负荷下通过一根管路泵入拦蓄区的最大流量储罐排料泵在满负荷下通过一根管路泵人拦蓄区的最大流量：(1)如果监视和停车已证明且主管部门批准，10 min。(2)如监视和停车未批准，则为储罐排空所需时间储罐排料口低于液面
16、，装有符合6.3.3.3 的内置切断阀事先装满罐通过一假定开口的流出量，开口的面积与液位以下能产生最大流量之排料口的面积相等用公式持续 1h气化区、工艺区和转运区的拦蓄区任一事故泄漏源的泄漏量10 min，或主管部门认可的证明监视和停车规定的更短时间注：q 是液体流量， m 3min(ft 3min)；d 是低于液面的储罐排料口直径，mm(in)；h 是满罐时储罐排料口以上液体的高度，m(ft)。2.2.3.5 LNG 储罐拦蓄区的位置应选择在当拦蓄区着火时，其热流量不应引起任何 LNG 船主要结构损坏有碍其航行。2.2.3.6 在一个站点储罐总容量等于或小于 265 m3 (70 000gal) ，允许按表 2241 在现场安装，储罐按下列要
