无人值守LNG小型站应用研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下第6期   作者:刘一峰
[导读] 目前管道天然气成为了当前城市建筑不可或缺的基础配套设施之一
        刘一峰
        柳州港华燃气有限公司    545000
        【摘要】目前管道天然气成为了当前城市建筑不可或缺的基础配套设施之一,为城市供应稳定、充足的天然气意义重大,并且目前全国气源总体不足, LNG小型站能作为管道气的有力补充,能够满足城镇燃气供应的多样化需求,同时具有建站投资少、周期短以及安全可靠的特点,在燃气供应体系中发挥非常重要的作用,因此在燃气管线未铺设的区域建设LNG小型站具有一定的发展前景,但由于LNG小型站要实现在无人值守的情况下进行安全运营具有一定的挑战性。故本文针对LNG站的建设标准,对无人值守LNG小型站的应用进行了研究,从建设标准、安全运营方面对其进行了分析探讨。
        关键词:无人值守  LNG气化站   安全运营
一、LNG小型站建设标准分析
        LNG小型站标准化设计为供气无人值守站,设计内容包含LNG瓶组气化站与小型LNG气化站设计。LNG瓶组采用单瓶容积为410L的杜瓦瓶,LNG储罐采用单罐容积为20m3的立式真空罐。LNG瓶组气化站的主要设备为LNG瓶组、气化调压计量撬:即气化器与调压计量加臭设备集成为一套撬装设备。
        LNG储罐气化站的主要工艺设备为储罐橇、气化调压计量撬。储罐橇包含设备有LNG储罐、EAG加热器;气化调压计量撬包含设备有卸车增压气化器、空温式气化器、BOG加热器、电加热水浴式复热器、调压计量加臭装置、EAG加热器等设备。其中,卸车增压气化器集卸车增压及储罐自增压功能于一体。

                LNG小型站鸟瞰图
        建立以规模系列、厂站布局、工艺流程、控制和信息管理、厂站建筑、厂站形象、工艺设备7个方面的模块化与标准化设计体系。对实施模块化与标准化的业务价值评价体系从可行性、灵活性、总体成本3方面进行分析,以实现统一建设标准、降低设计难度、提高建设效率与质量等目标。

二、 LNG小型站安全运营分析



        通过以上的FMEA法在风险评估,不仅将问题及其对应的风险进行关联,更为重要的是直观地体现了各种风险因数对于实际工作中我们的接受程度,而且对后续跟踪措施的有效性提供有指向性的跟踪记录和反馈,让我们能够清楚的辨析风险源和风险因素,进而在源头上更加有效的控制风险,值得在风险管理体系中推广。并且根据FMEA法进行风险评估,可以制定相应的安全管理技术措施。
1.安全管理技术措施
        (1)在天然气供应环节中,应充分保证设备、管道、储罐的密封性,通过设备选型杜绝天然气泄漏事故。
        (2)在天然气储运环节中易出现泄漏的区域,如罐区、气化区、卸车台等区域设置泄漏报警装置,对于可能产生火灾的重点位置火灾探测器。在输配系统中,对于天然气压力、温度、流量、液位的关键参数运用监测仪表实施监测显示,防止气体物理条件变化导致的事故问题。
        (3)按照规定设置天然气供应场站的防火、防雷体系,相应电气设备的安装参照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》执行。
        (4)输配系统管道设备配备防静电设施,同时加设氮气瓶作为吹扫气源。
        (5)天然气供应场站消防系统完善,罐区附近配备消防水泡及箱式消火栓,在LNG储罐、BOG储罐、卸车台等处设置干粉灭火器。
        (6)储运环节规范操作,人员配备防护用品,以防止人体与低温物体接触造成冻伤。
2.安全管理应急措施
        LNG小型站供应安全应针对场站区域的人、物、环境等系列要素进行安全风险监测、识别以及评价。对各等级安全风险因素提供相应的预警信息,采取针对性的防治措施。安全管理预警主要包括三方面内容,即组织准备、日常监控、危机管理。
        在LNG小型站运营过程中,应急预案的编制是在事故发生初期限制不利影响,按照成熟的事故预想演练处理问题的重要途径。有效的应急措施能够全面降低LNG 站运营事故问题造成的人员、财产以及环境影响。应急措施的应用包括危险源辨识、应急预案编制以及预案演练等主要内容,其中预案编制包括以下三个阶段:
        (1)准备阶段:LNG站运营应急预案编制阶段,主要是对现有生产流程的梳理。按照安全管理目标确定应急措施的基本原则与方针,围绕目标确定相应的危险源辨识、分析以及控制指标,准备应急资源。具体的内容包括:调查研究、手机资料、危险源辨识与风险评价、应急救援力量评估、提出应急救援的需求、协调各级应急救援机构等。
        (2)编制阶段:应急预案编制阶段是应急内容的细化,主要按照不同类型事故进行应急措施的类别、层级划分,汇总形成具体执行细则,并不断完善,编制完成最终的应急预案文件。
        (3)演练评估阶段:此阶段的主要目的是对于应急预案有效性检验,按照应急预案的编制内容组织演练,全面评估,修改完善,审查批准和定期评审。
3.无人值守运营方面:
        (1)采用监控中心
        实现实时采集本地监测站的运行参数,实现对管网和工艺设备的运行情况进行自动、连续的监视管理和数据统计,为安全运行提供必要的辅助决策信息。其主要功能:
        1)对各站数据的实时采集、处理和存储;
        2)实时和历史数据趋势图、棒状图和其它画面显示;
        3)对现场工艺变量、全线工艺设备运行状态进行监视;
        4)紧急停车(ESD);
        5)下达调度和操作命令;
        6)报警和事件管理;
        7)各种报表生成和打印;
        8)网络监视和网络设备管理;
        9)SQL/ODBC关系数据库链接;
        10)参数设定画面。
        (2)视频安防系统
        现场视频安防系统安装网络高清红外摄像头,这样对现场监控更加清晰。
        (3)周界安防系统
        目前大多周界系统采用的红外对射,误报率比较高,稳定性比较差,已基本上不用;周界安防系统可采用张力围栏系统,提高安全稳定性。
        通过FMEA法进行风险评估、识别LNG站运行过程中的各类风险源和风险因素,制定相应的应急措施;建立完整的数据传输、安防等网络系统,可通过数据远传,远程遥控达到无人值守的安全运营,从而实现利益最大化。
4.研究限制
        (1)文献探讨不够代表性:风险指数RPN高分值项目是LNG小型站应用文献查阅与本研究毫不相关,针对性不足,而令研究无法进行;应采取规避之应对措施,查阅相关文献,并寻求专业导师意见的纠正行动,降低风险可能。
        (2)调查研究准确性不足:风险指数RPN高分值项目是市场调研数据收集、分析不准确而令研究无法进行,应采取规避之应对措施,与受访者密切沟通,并寻求专业导师的意见,仔细分析,降低风险可能。
        (3)工作原因:风险指数RPN高分值项目是日常工作繁忙,没花时间、精力在本研究上,令研究无法进行;应采取规避之应对措施,合理规划自己的工作安排,降低风险可能。
        (4)环境因素:风险指数RPN高分值项目是地域外部施工环境因素复杂,施工过程中经常有人阻工,令研究无法进行,应采取规避之应对措施,多和当地政府和村民协商沟通,处理好多方关系,降低风险可能。
        (5)健康因素:风险指数RPN高分值项目是研究者生病住院而令研究无法进行,应采取控制之应对措施,多参加体育锻炼,通过作息规律的纠正行动,降低生病住院的风险可能。


三、结 语
        本研究中笔者直接负责统筹无人值守LNG小型站的建设以及应用推广;根据文献资料和标准规范,通过专家访谈、数据收集、财务管理分析等研究方法,从建设标准、安全运营方面探讨无人值守LNG小型站的应用,并且LNG小型站能在无人值守的情况下进行安全运营。也期待后续的研究学者们可以从生态环保等角度来探讨无人值守LNG小型站的应用,未来可提供给其他公司作为参考,为客户提供安全、稳定的天然气。
参考文献
        1、中华人民共和国建设部及国家质量检验疫总局(2006):《城镇燃气设计规范》GB50028-2006。
        2、中华人民共和国国务院(2010):《城镇燃气管理条例》国务院令第583号。
        3、中华人民共和国住房和城乡建设部《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005。
        4、中华人民共和国住房和城乡建设部《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》CJJ94-2009。
        5、《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2015。
        6、李威信,2017。小型点供LNG供应站的安全性。
        7、李言伟,2017。LNG点供场站的安全生产和运营管理探讨。
        8、吴创明,2006。LNG气化站工艺设计与运行管理。
        9、刘波、石磊,2017。城镇中小型LNG气化站的模块化与标准化设计。
        10、孙清泰,2017。小型点供装置。
        11周伟国、尹宇龙、张夏,2015。基于FMEA小型LNG气化站可靠性分析。
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