开题报告正式文字稿——LNG加气站安全评价(改版)(共6页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上LNG加气站储气罐安全评价方法研究1、选题意义国家“十五”规划期间,天然气汽车推广进展顺利,相应的配套产业LNG(Liquefied Natural Gas,液化天然气)、L-CNG加气合建站(Liquefied Natural Gas-Compressed Natural Gas,液化天然气-压缩天然气,既能对LNG汽车加气,又能对CNG汽车加气)的推广及发展也在逐渐成熟。LNG的主要成分是甲烷(CH4)和乙烷(C2H6),均为易燃易爆物质,属甲类火灾危险品,爆炸极限为5%15%,对空气的相对密度为0.675,扩散系数为0.196。(朱世敏:LNG汽车加气站消防安全
2、设计)LNG属于低温深冷储存,所以加气站中的LNG一旦从储罐或加气管道中泄漏,小部分立即急剧汽化成天然气蒸汽,剩下的泄漏到地面,沸腾汽化后与周围的空气混合成冷蒸气雾,在空气中冷凝形成白烟,再稀释受热后与空气形成爆炸性混合物。LNG泄漏冷气体在初期比周围空气浓度大,易形成云层或层流。汽化量取决于土壤、大气的热量供给,刚泄漏时汽化率很高,一段时间后趋近于一个常数,这时的LNG泄漏到地面上会形成一种液态流体。就物理特性而言,由于天然气的易燃性,LNG一旦泄漏很容易产生爆炸和火灾,超低的温度更增加了LNG的危险性。(浅析液化天然气的消防安全)如2008年,浙江省一座LNG接收站的天然气的外输管线在试压
3、运行后不久发生了泄漏爆炸,最终造成2人死亡、8人不同程度受伤;2009年中国石油江苏分公司的一座液化天然气接收站内的一座LNG储罐发生特大安全事故,最终造成9人死亡,14人受到不同程度的伤害;2004年1月19日,阿尔及利亚的斯基克达一个LNG生产厂的蒸气锅炉发生爆炸,引发了一系列大规模蒸气云爆炸和火灾,持续了8小时。爆炸和火灾摧毁了部分工厂,并造成了工厂周边区域的死伤及财产损失。(黄睿:LNG_L_CNG加气合建站重大危险源辨识与评价)LNG加气站是专为LNG燃气加气的专用加气站,可分成标准式加气站、撬装式加气站。标准式LNG加气站把站内设备平铺安装在地面,LNG储罐容积大(一般在50m3以
4、上),可配置多台加气机,能满足较多LNG汽车加气。北京、乌鲁木齐、长沙、贵阳等地建成了标准式LNG加气站并投入营运。标准式LNG加气站设备加土地等成本约在800-1000万。撬装式LNG加气站可分为地面式和移动式撬装LNG加气站,储罐总容积一般不大于50m3,较标准式建设更灵活。移动式撬装LNG加气站将以上各系统集中安装在撬体内,可整站移动。相较标准式加气站,撬装式加气站具有工艺流程简单、建设周期短、投资少的优点。撬装式加气站单就设备成本来看,约200万元。根据相关统计和预测,2013年、2015年、2020年中国LNG加气站分别为达到2000座、5000座、10000座,LNG加气站的增长速
5、度可见一斑。随着LNG的普及和运用,其事故风险率也随之增加,LNG加气站都建于市县规划建成区边缘,一旦泄漏将造成严重的后果,所以对LNG加气站建设进行全面的安全评价,并对LNG加气站的事故进行定量分析预测是非常重要的。2、该领域国内外研究动态着近年来国内LNG加气站的长足发展,科研人员也进行了更加深入的技术研究。在清华大学学术信息发现平台上,搜索关键字“LNG加气站”,共有54篇文献,无学位申请论文,2010年以后的文献有31篇(如表1);搜索关键字“LNG filling station”,没有相关文献。在中国知网上搜索主题词“LNG加气站”,共有4,451条结果,在结果中搜索“安全评价”,
6、仅有10条记录(含LNG船的相关文献)。黄睿(LNG、L-CNG加气合建站重大危险源辨识与评价)在硕士学位论文中对典型LNG、L-CNG加气合建站的特性、设备和关键技术进行了简要介绍,然后对站内的危险、有害因素进行了初步的辨识。通过文中所用到的危险源辨识和评价方法的介绍,提出了适合加气站重大危险源辨识和评价的辨识评价模式图。并以邛名LNG、L-CNG加气合建站为例,利用所建立的重大危险源辨识与评价模式对加气站进行辨识和评价。史文文(LNG气化站的风险评价及预警系统的构建)在硕士论文中从LNG自身危害、LNG储罐和管道设施有害因素、人力和安全管理危险因素和环境因素四个方面分析得出了 LNG 气化
7、站可能存在的风险因素。利用故障树分析法,建立了 LNG 气化站内各关键设备的故障树系统,并进行了故障树分析,求得了各自的最小割集,提出了一些避免事故产生的措施;最后是 LNG 气化站安全预警模型的建立,包括建立预警指标管理系统、构建综合安全风险预警模型、设计警情演示系统和制定应急救援体系。针对加气站的安全评价方法,杨晓欣(在硕士学位论文CNG加气站储气罐安全评价方法研究一中)通过对目前CNG加气站安全评价方法的比较,从CNG加气站的实际运行情况出发,建立了基于故障树/安全检查表分析的安全评价模型。最后开发了CNG加气站储气罐安全评价软件,实现了CNG加气站储气罐安全评价的自动化。尽管目前国内对
8、天然气汽车和加气站的研究成果比较多,但是其中的大部分都是针对天然气汽车或CNG加气站的研究,对于LNG加气站中整个流程(包括卸车过程、储罐的增压过程以及加气过程等)的详细的分析和研究较少,并且大部分对设备仅有所涉及,没有进行详细的描述。同时,LNG加气站型式是多样的,对于加气站型式的选择和加气站规模的设计更多的是根据经验来确定,缺乏理论依据。在LNG加气站的安全性方面,国内的研究比较少。欧美和日本对LNG的研究较为深入,法律、法规、标准、规范自成体系、相对完善先进。美国消防协会(NFPA)制定的国家标准NFPA59A液化天然气(LNG)生产、储存和装运已经等同转化成为我国标准GB/T20368
9、;欧洲标准委员会(CEN)制定的欧洲标准EN1473已等同转化为我国标准GB/T22724液化天然气设备与安装陆上装置设计。两个标准对LNG工厂的设计、选址、建造、安装、维护、防火、安全等方面做了详细的规定。国外对这方面的研究大多是出于安全性角度考虑的法律法规,专门针对LNG加气站的研究也比较少。这些都是急需要解决的问题,从而为天然气汽车产业化发展和LNG加气站技术的提高打下良好的基础。(LNG加气站工艺技术、安全及经济性分析宋振兴)3、本课题研究的目的LNG加气站凭借其各方面的优势必将成为今后清洁能源的一个发展趋势,具有非常良好的发展前景。作为一类新兴的加气站,其站内设备种类增多,工艺流程较
10、为复杂,在站内布置安全措施、进行设备安装及生产过程控制时,应对站内重大危险源进行辨识和评价,同时应该进行事故预测。对LNG加气站重大危险源辨识和评价并对事故进行预测,是LNG加气站安全设计、施工、管理的一项重要的基本工作,是依靠现有的科技技术来预防LNG加气站重大事故的具体表现。大量实践证明,将重大危险源辨识和评价技术应用到各大易燃易爆场所,可以实现对安全生产情况的掌握,提高设施及设备本身运行安全水平,最终实现安全与生产的协调发展。因此,研究LNG加气站安全评价方法对于今后LNG加气站的建设、管理和发展都具有非常重要的意义,同时也为制定相关技术规范提供相关的理论支撑。4、预期成果寻找一种适合L
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