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天然气液化工厂设计标准GB51261-2019

1总 则

1 总 则

1.0.1 为贯彻国家有关法律、法规和方针、政策,统一天然气液化工厂设计原则和技术要求,做到技术先进、安全可靠、经济合理、节能环保,制定本标准。
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1.0.2 本标准适用于陆上新建、扩建或改建天然气液化工厂的工程设计。
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1.0.3 天然气液化工厂的工程设计除应执行本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
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2术 语

2 术 语

2.0.1 液化天然气 liquefied natural gas

一种低温液态流体,主要组分是甲烷,可能含有少量的乙烷、丙烷、氮或通常存在于天然气中的其他组分。

2.0.2 天然气液化工厂 natural gas liquefaction plant

将气态天然气变为液化天然气的生产企业,一般包括天然气(原料气)预处理、液化、储存、装卸、气化等单元。

2.0.3 集液池 collecting basin

用来收集泄漏的甲类液态制冷剂、辅助产品及液化天然气的构筑物。

2.0.4 生产区 production area

由使用、产生可燃物质和可能散发可燃气体的工艺装置或设施组成的区域。
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2.0.5 装置储罐(组) storage tanks within process plant

在装置正常生产过程中,不直接参与工艺过程,但工艺要求为了满足平衡生产或补充制冷剂等需要而在装置内布置的储罐(组)。主要包括制冷剂储罐及辅助产品储罐等。
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2.0.6 工艺设备 process equipment

为实现工艺过程所需的各种预处理、液化、气化的设备的通称。
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2.0.7 工艺装置区 process plant area

由一个或一个以上独立工艺设备组成的区域。

2.0.8 原料气 feed gas

天然气液化工厂的原料,如天然气、煤层气等以甲烷为主要成分的气体。

2.0.9 原料气预处理 feed gas preprocessing

为满足液化工艺和产品要求,将原料气中的杂质脱除的工艺过程,如脱酸性气、脱水、脱重烃、脱苯、脱汞、脱氧、脱氮等。

2.0.10 酸性气 acid gas

原料气中脱出的酸性气体,其主要成分为硫化氢和二氧化碳。

2.0.11 制冷剂 refrigerant

在制冷系统中通过本身的状态变化以提供冷量的介质。

2.0.12 冷箱 cold box

由板翅式换热器或绕管换热器及气液分离器等设备组成,并经过绝热保冷的低温换热设备。

2.0.13 加热气化器 heated vaporizer

通过燃料的燃烧、电能或余热,使液化天然气、制冷剂等气化的设备。

2.0.14 整体式加热气化器 integral heated vaporizer

热源与气化换热器为一体的加热气化器。这类气化器包括浸没燃烧式气化器。

2.0.15 远程加热气化器 remote heated vaporizer

主热源与气化换热器分离,且用热媒流体(如水、蒸汽、异戊烷、乙二醇等)作为传热介质的加热气化器。

2.0.16 环境气化器 ambient vaporizer

从天然热源取热的气化器,天然热源如大气、海水或地热水。

2.0.17 单容罐 single containment tank

带隔热层的单壁储罐或由内罐和外罐组成的储罐。其内罐能适应储存低温冷冻液体的要求,外罐主要作为支撑和保护绝热层,并能承受气体吹扫的压力,但不能储存内罐泄漏出的低温冷冻液体。

2.0.18 双容罐 double containment tank

由内罐和外罐组成的储罐,其内罐和外罐都能适应储存低温冷冻液体。在正常操作条件下,内罐储存低温冷冻液体,外罐能够储存内罐泄漏出来的冷冻液体,但不能限制内罐泄漏的冷冻液体所产生的气体排放。

2.0.19 全容罐 full containment tank

由自支撑内罐和独立的自支撑外罐组成的储罐。其内罐和外罐都能适应储存低温冷冻液体,罐顶由外罐支撑,在正常操作条件下内罐储存低温冷冻液体,外罐既能储存低温冷冻液体,又能限制内罐泄漏液体所产生的气体排放。

2.0.20 薄膜罐 membrane tank

由金属薄膜内罐、绝热层及混凝土外罐共同组成的复合结构储罐。金属薄膜内罐为非自支撑式结构,用于储存液化天然气,其液相荷载和其他施加在薄膜上的荷载均通过绝热层传递到混凝土外罐上,其气相压力由储罐的顶部承受。

2.0.21 子母罐 cluster tank

由外罐和多台(3台以上)自支撑内罐组成的储罐。内罐是储存低温冷冻液体的压力储存容器。外罐主要用于支撑和保护绝热层,不能储存内罐泄漏出的低温冷冻液体。子母罐为单容罐。

2.0.22 真空绝热罐 vacuum insulated tank

由储存低温冷冻液体的内罐和维持真空绝热空间的外罐组成的储罐。内罐是储存低温冷冻液体的压力储存容器,外罐是形成和保护真空绝热空间的密封容器,不能储存内罐泄漏出的低温冷冻液体。真空绝热罐为单容罐。

2.0.23 球罐 spherical tank

由外罐和球形内罐组成的储罐。内罐是储存低温冷冻液体的球形压力储存容器,外罐是采用球形、立式平底圆筒形或其他形态并能够支撑和保护绝热层的真空外压容器或常压容器,外罐不能储存内罐泄漏出的低温冷冻液体。

3基本规定

3 基本规定

3.0.1 可燃气体的火灾危险性分类应符合表3.0.1的规定。

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3.0.2 液化烃、可燃液体的火灾危险性分类应符合表3.0.2的规定。

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3.0.3 设备的火灾危险性类别应按其处理、储存或输送介质的火灾危险性类别确定。

3.0.4 厂房(仓库)的火灾危险性类别应按厂房(仓库)使用、产生或储存物质的火灾危险性类别确定,并应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。

3.0.5 天然气液化工厂装卸区内可建设工厂专用汽车运输槽车的液化天然气燃料加注设施。加注设施与天然气液化工厂内其他设施的防火间距应按甲类工艺装置确定。加注设施内部布置应按现行国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156的有关规定执行。

3.0.6 与天然气液化工厂有关的天然气输气管道场站可与工厂合建,并宜布置在厂区边缘,其防火间距可按本标准表5.2.1的甲、乙类工艺装置执行。

3.0.7 天然气液化工厂设计应符合公众健康、安全与环境保护的要求。

4区域规划

4 区域规划

4.0.1 天然气液化工厂的区域规划应根据工厂自身及相邻工厂或设施的特点和火灾危险性,结合地形、风向、气源及运输等条件合理布置。

4.0.2 天然气液化工厂应远离城镇居民区及社会公共福利设施,并宜位于邻近城镇居民区及社会公共福利设施最小频率风向的上风侧。

4.0.3 天然气液化工厂选址应避开下列地区或地段:

1 发震断层和抗震设防烈度为9度及以上的地区;

2 生活饮用水源保护区;国家划定的森林、农业保护及发展规划区;自然保护区、风景名胜区和历史文物古迹保护区;

3 山体崩塌、滑坡、泥石流、流沙、地面严重沉降或塌陷等地质灾害易发区和重点防治区,采矿塌落、错动区的地表界限内;

4 蓄滞洪区、坝或堤决溃后可能淹没的地区;

5 危及机场净空保护区的区域;

6 具有开采价值的矿藏区或矿产资源储备区;

7 很严重的自重湿陷性黄土地段、厚度大的新近堆积黄土地段和高压缩性的饱和黄土地段等工程地质条件恶劣的地段;

8 山区或丘陵地区的窝风地带。
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4.0.4 天然气液化工厂沿江河岸布置时,宜位于邻近江河的城镇、重要码头港口、重要桥梁、船厂、仓储区等重要建(构)筑物的下游。
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4.0.5 地区输油、输气管道不得穿越天然气液化工厂厂区,公路和地区架空电力线路严禁穿越天然气液化工厂生产区。
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4.0.6 可燃液体储罐(组)不宜紧邻江河、排洪沟布置。当受条件限制必须布置时,应采取可靠的防止可燃液体流入江河、排洪沟的措施。
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4.0.7 天然气液化工厂区域布置的防火间距不应小于表4.0.7的规定。

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4.0.8 高架火炬的防火间距应根据天然气液化工厂外人或设备允许的辐射热强度计算确定。火炬排放不同辐射热强度范围的安全布置要求应符合现行国家标准《石油化工工厂布置设计规范》GB 50984的有关规定。

4.0.9 天然气液化工厂与石油和天然气化工、煤化工企业相邻建设时,其防火间距不应小于表4.0.9的规定。

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4.0.10 天然气液化工厂应位于不受洪水、潮水或内涝威胁的地带,当不可避免时,应采取可靠的防洪、排涝措施。

5工厂总平面布置

5.1 一般规定

5.1 一般规定

5.1.1 工厂总平面布置应根据生产工艺的特点、火灾危险性、装置的相互关系,结合地形、风向及周边环境等条件,按功能分区集中布置。

5.1.2 可能散发可燃气体的工艺装置、储罐(组)、装卸区等设施宜布置在人员集中场所及明火或散发火花地点的全年最小频率风向的上风侧。
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5.1.3 液化烃储罐(组)、可燃液体储罐(组)不应毗邻布置在高于工艺装置区、全厂性重要设施或人员集中场所的阶梯上。当受条件限制或有共艺要求时,可毗邻布置在高于工艺装置的阶梯上,但应采取防止泄漏的液化烃或可燃液体流入工艺装置、全厂性重要设施或人员集中场所的措施。
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5.1.4 液化天然气的装卸区、液化天然气灌装站宜布置在厂区边缘,并宜分别设围墙独立成区。
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5.1.5 全厂性的高架火炬或放空管宜位于生产区全年最小频率风向的上风侧,且宜布置在场地地势较高处。

5.1.6 空气分离装置和仪表风用空气压缩机应布置在空气清洁地段,并应位于可能散发可燃气体等场所全年最小频率风向的下风侧。
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5.1.7 采用架空电力线路进出厂区的总变电所应布置在厂区的边缘。
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5.1.8 天然气液化工厂四周应设不低于2.2m的非燃烧材料围墙。天然气液化工厂的生产区与其他厂矿企业相邻布置时,其相邻侧应设置不低于2.2m的非燃烧材料实体围墙。
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5.1.9 厂区绿化设计应符合现行国家标准《石油化工工厂布置设计规范》GB 50984的有关规定。


5.2 工厂内防火间距

5.2 工厂内防火间距

5.2.1 工厂内总平面布置的防火间距不应小于表5.2.1的规定。

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5.2.2 火炬与厂内设施的防火间距应符合下列规定:

1 高架火炬与厂内设施的防火间距应根据人或设备允许的辐射热强度计算确定,火炬排放不同辐射热强度范围的安全布置要求应符合现行国家标准《石油化工工厂布置设计规范》GB 50984的有关规定;

2 封闭式地面火炬与厂内设施的防火间距应按有明火或散发火花地点确定。

5.2.3 可燃气体放空立管的布置应符合本标准第9.2.5条的规定。

5.2.4 液化天然气集液池和导液沟与明火地点的距离不应小于30m。

5.2.5 设计压力小于100kPa的液化天然气储罐与工厂围墙的距离不应小于表5.2.5-1的规定,设计压力大于或等于100kPa的液化天然气储罐与工厂围墙的距离不应小于表5.2.5-2的规定。

 

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