第四章-4.4--燃气储存、运输

4.4燃气储存、运输4.4.1燃气的储存4.4.1.1燃气的储存方式城市或工业企业燃气的用量是随月、日、甚至小时而变化的，但气源的供应量不可能完全按照用气量的变化而变化。为了保证对用户不问断地供气，就需要在供用户使用之前进行储存。燃气的储存形式有很多，目前主要有储罐储存、地层储存和固态储存，可根据不同燃气的性质选择。(1)储罐储存。储罐储存是将燃气储存在特制的金属容器中的一种散货储存方式。这种储存方式根据容器的容积变化与否和储罐的结构形式及储存压力的大小，分为活动容积储罐(低压储罐)储存和固定容积储罐(高压储罐)储存两种形式。(2)地层储存。燃气随着储存量的增大，采用固定容积储罐储存，在建造费用、钢材耗量和占地面积等方面都很不利，所以，利用符合储存要求的地层作燃气储库，便是一种很经济的储存方式。燃气的地层储存一般在储量较大(6000t以上)时才采用。地层储存的方法通常有：利用枯竭的油气田储气、利用含水多孔地层储气、利用盐矿层建造储气库储气、利用岩穴储气等几种。其中利用枯竭的油气田储气最为经济，利用岩穴储气造价高，其他两种只有在有适宜地质构造的地方才可以采用。无论采用哪种地层储存，都必须保证地下储库具有很好的不透气性，即不泄漏燃气。(3)固态储存。燃气的固态储存是将其做成砖形固体，在露天或仓库中堆放储存，目前主要用于液化石油气。制作方法是，将液化石油气与水溶性的聚合物及凝缩物质(如聚乙烯醇、尿素甲醛树脂等)在专门的设备中混合、搅拌，形成黏稠状，液态的液化石油气包在0．5～5.Oum的微粒中，经固化、成形、干燥而成固态的液化石油气，并在它表面涂上一层坚固的薄膜，以减少蒸发，便于长期储存。在已做成的固态液化石油气中，含量已达95％以上，其容重接近于液态液化石油气。固态液化石油气，具有储存和使用方便及便于携带等优点，但目前这种方法尚未研究完善，因而还没有得到广泛应用。4.4.1.2活动容积储罐安全燃气储存的火灾危险性，除了燃气本身易燃易爆外，储存设备是否符合要求，将是能否保证储存安全的关键所在。活动容积燃气储罐发生火灾的主要原因在于：操作失误造成抽气过多或进气过量将储气罐抽瘪或将钟罩顶出水封槽，使气体喷出遇明火而着火或爆炸；检修时气体置换不净，动火引起爆炸；施工质量不好，储气罐受腐蚀，裂隙漏气；地质不好，产生不均匀沉陷，使柜体倾斜、升降不灵活、钟罩倾倒、气体跑漏；所储气体中含氧量过高、水封冻结漏气或缺乏安全装置等造成火灾。为此，活动容积燃气储罐应满足一定的防火技术条件。4.4.1.3常温压力储罐的安全常温压力储罐的防火技术条件(1)储罐必须具有符合设计要求的强度。要保证储罐的强度，必须要从罐体的材质、材料的制作工艺、焊接工艺和壁厚等方面做起。我国绝大部分液化燃气储罐都设有固定喷淋冷却水装置，所以我国《城镇燃气设计规范》规定，液化石油气储罐的设计压力应取1．6MPa，但对极端最高气温大于43℃的地区，其储罐的设计压力应适当提高。燃气储罐的安装，应选择在地质条件良好的地段，基座应为刚性不燃的坚固基础。(2)储罐上必须安装符合要求的安全附件。(3)储罐上必须安装监测各种热工参数的仪表。4.4.1.4燃气储存的防静电和防雷保护4.4.1.4.1燃气储存的静电防护由于燃气的电阻率一般为1010～1018Ω·cm，属非导体气体或液体，故在储运过程中非常容易产生静电。据有关文献介绍，液化石油气从小孔口喷出时，所产生的静电电压可达9000V，而当物体聚积的静电电压达到300V时，若放电即可产生静电火花。液化石油气(丙烷)的最小点火能仅O.25mJ，所以，在液化石油气的储配场所若有静电放电火花，即可引起漏泄的液化石油气发生着火或爆炸事故。我国的燃气储罐大都在露天布置，且我国华北地区又是雷频率较高的地区，遭受雷击的可能性较大，因此，燃气储存的防静电问题十分重要。(1)燃气储罐的静电带电现象。燃气的静电带电现象很多，在燃气作业场所常见的有以下几种：从小孔喷出时带电；由泵向储罐内灌注时带电；转动的皮带带电；操作人员所穿化纤服装穿脱或行走时放电。(2)燃气储存的静电防护措施。设备接地，及时导除静电；控制流速，减少静电荷的产生；分离电场、抑制放电；改善传动设备的导电性能；操作人员防止产生静电。4.4.1.4.2储罐的防雷保护措施对燃气储罐进行防雷保护，一般认为安设独立的避雷针是安全的。其实，所谓的避雷针也只是引雷针，其作用只是将大气中的雷电通过有良好接地的金属针(线)等导体引入大地，从而避免雷电波将设备物体击坏，但它并不能够避雷。而固定容积储罐的罐体都是良好的金属导体，加之罐体顶部安全阀还没有2m高的金属放散管，只要罐体接地良好，就已构成了一个大型的避雷针，所以，：再另设独立的避雷针保护实在没有必要。4.4.1.5燃气供应基地储罐的布置4.4.1.5.1燃气供应基地的选址原则因为燃气供应基地是城市公用设施重要组成部分之一，故其布局应符合城市总体规划和城市燃气规划的要求。为了保证公共安全，以防止万一发生爆炸事故给人们带来巨大的损失，燃气供应基地的站址应选择在所在地区全年最小频率风向的上风侧，且应是地势平坦、开阔、不易积存液化石油气的地段。同时，应避开地震带、地基沉陷、废弃矿井和雷区等地区。4.4.1.5.2燃气供应基地储罐与站内、外建构筑物防火间距的确定(1)防火间距档次的区分。我国对燃气供应基地储罐与站内、外建构筑物的防火间距，按储罐总容积和单罐最大允许容积的大小，分为7个档次，分别规定了不同的防火间距要求。(2)液化燃气储罐与站外建、构筑物的防火间距。因为降温压力储罐内的液化石油气饱和蒸气压比全压力储罐低，当储罐破裂时其气化量少，危险性也小些。据规范规定，对容积大于5000m3基地的设有防液堤的全冷冻式储罐与基地外建、构筑物的防火间距：居住区、村镇、学校、影剧院、体育馆等人员集中的地区(最外侧建、构筑物外墙)不应小于200m，工业区(最外侧建、构筑物外墙)不应小于180m；铁路(中心线)、国家线不应小于lOOm，企业专用线不应小于40m；公路(路肩)，高速Ⅰ、Ⅱ级不应小于30m，Ⅲ、Ⅳ级不应小于25m；架空电力线(中心线)不应小于1.5倍杆高，但35kV以上架空电力线应大于40m；工厂、Ⅱ级通讯线(中心线)不应小于40m。距基地外的明火或散发火花地点和民用建筑不应小于120m，距甲、乙类液体储罐及甲类物品库房、易燃材料堆场不应小于95m；距丙类液体储罐、可燃气体储罐不应小于85m；氧化性气体储罐、丙类材料堆场不应小于75m；其他建筑物，一、二级建筑不应小于50m，三级建筑不应小于65m，四级建筑不应小于75m。如果单罐容积小于或等于5000m3，其防火间距可以按照基地的全压式储罐与站外建、构筑物的防火间距执行。基地内的储罐之间的防火间距不应小于相邻较大储罐的直径，且不应小于35m。4.4.1.5.3燃气供应基地的总平面布置燃气供应基地在进行总平面布置时必须分区布置，即分为生产区(包括储罐区和灌装区)和辅助区。生产区宜布置在站区全年最小频率风向的上风侧或上侧风侧。在具体如何分区时，应主要考虑以下因素：(1)要有利于按防火问距大小顺序进行总图布置用地；(2)要便于安全管理和生产管理；(3)储罐区应布置在边缘，以有利于发展；(4)要充分考虑全年最小频率风向。4.4.1.6燃气储罐的灭火设施扑灭燃气储罐火灾的根本措施是切断气源。但在气源无法切断的情况下，火焰不能扑灭，只能维持其稳定燃烧，并同时对储罐进行有效的水冷却，才能确保罐壁温度不致过高，罐壁强度不致降低，罐内压力也不升高，事故不致扩大。因此，要保证燃气储罐火灾安全、顺利、及时地扑灭，必须要有可靠的水冷却灭火系统。为能够及时扑灭初起火灾，防止贻误灭火时间，使小火酿成大灾，在燃气储罐区及其附属设施和建、构筑物中，应当配置一定数量的应急用的8kg手提式干粉灭火器，还可根据场所的危险程度配置部分35kg的手推式干粉灭火器；对储罐区以及生产区的门卫附近，亦应配些适当数量的手提式干粉灭火器和其他的简易器材。4.4.2燃气的运输4.4.2.1运输方式的选择燃气由生产厂或供应基地至接收站(指储存站、储配站、灌瓶站、气化站和混气站)可采用管道、铁路槽车、汽车槽车和槽船运输。在进行燃气供应系统方案设计和初步设计时，运输方式的选择是首先要解决的问题之一。运输方式主要根据接收站的规模、运距、交通条件等因素，经过基建投资和常年运行管理费用等方面的技术经济比较后确定，当条件接近时应优先采用管道运输。4.4.2.2汽车槽车运输4.4.2.2.1汽车槽车的分类(1)槽车的分类。液化石油气汽车槽车根据用途的不同，可分为运输槽车和分配槽车两类。运输槽车主要是给各储配站运送液化石油气的，车上一般不设卸液泵，但也可以将液化石油气直接供应自设卸液泵的大型用户，以减少倒运工序；分配槽车车上装有卸液泵，泵轴经传动机构与汽车发动机的主轴相连接，泵由汽车发动机带动。此种槽车罐容较小，适用于直接供应单独储罐或钢瓶用户。(2)槽车的构造。液化石油气汽车槽车根据结构的不同，还分为固定槽车、半拖式固定槽车和活动槽车3种类型。4.4.2.2.2汽车槽车的防火技术条件(1)槽车罐体要按压力容器设计制造。(2)罐体要经过严格程序检验合格才许使用。(3)罐体上应当安装规定的安全阀件。(4)槽车应当具有防静电措施。(5)槽车车体应当设有防撞措施和配置应急用的灭火器材。(6)车体外表应按规定要求漆色。(7)设备附件要经常检查，不得带病作业。4.4.2.2.3汽车槽车装卸设施(1)汽车槽车装卸台的构造。液化石油气汽车槽车的装卸设施是汽车槽车装卸台。较大型的储配站，尤其是采用管道运输液化石油气的储配站，汽车装卸台的主要任务是灌装汽车，所以又称汽车槽车灌装台。灌装台可以进行液化石油气槽车和残液槽车的灌装。一般安装液化石油气和残液灌装柱2组。有液态液化石油气干管、残液干管和气相干管分别与储罐、残液罐和压缩机出口管道相连。还装有压力表、流量计等仪表。灌装柱上的液相管道由液相支管阀门、高压耐油胶管、高压螺纹接头、球阀和快速接头承口，以及压力表、流量计等组成。(2)汽车槽车装卸台的防火要求。①汽车槽车装卸台，应为耐火不燃的钢筋混凝土构筑，台架上应设非金属的不燃材料制成的罩棚。②汽车槽车装卸台应采取防火、防爆、防雷以及防静电等措施。要有良好的静电接地线柱。高压耐油胶管耐压不应低于槽车罐体设计压力的1．1倍，长度不宜小于3m。③汽车槽车装卸台与液化石油气储罐、灌瓶间和瓶库的防火间距，应当根据液烃的储量而区分，并不得小于现行《城镇燃气设计规范》(GB50028--1993)的有关规定。④汽车装卸台附近应根据车型等因素考虑回车场地，装卸处的路面应向外坡，坡度不小于0．005，以便在发生意外事故时汽车自动滑行，并按每个装卸台两个8kg干粉灭火器的数量配置灭火器。(3)汽车槽车装卸的安全操作。认真做好卸车前的准备工作。汽车槽车装卸作业时，必须熄火，并不准发动车辆，停车后不得使车辆有滑动的可能。作业前应接好静电接地线，管道和管接头连接必须牢固，并应排尽连接管内的空气。不得使用易产生火花的工具，作业现场40m以内严禁任何明火。装卸作业时，操作人员和槽车押运员不得离开现场。在正常装卸时，不得随意起动车辆。槽车的定期检验，包括对罐体和各种附件的检查和维修。槽车底盘和车辆行走部分，应按公路交通部门的有关规定执行，年度的定期检验每年进行一次，全面的定期检验每5年一次。年度检验如发现有严重缺陷，则应提前进行全面检验。4.4.2.2.4汽车槽车的行驶管理液化石油气汽车槽车在行驶中应严格遵守下列要求。(1)正确选配驾驶员和押运员。(2)谨慎行驶。(3)停放时远离公众聚集场所和重要物资仓库。(4)运输途中的应急措施。槽车内的液化石油气若发生大量泄漏时，应采取紧急止漏措施。4.4.2.2.5液化石油气钢瓶的汽车运输(1)液化石油气钢瓶的汽车运输，常用普通运货的载重汽车和专用的运瓶汽车运输，这是把用户的钢瓶(有的有活动储罐)用载重汽车运输的一种较简便的运输方法。装卸时要格外小心，防止摔碰；无橡胶圈的钢瓶禁止滚动。