美、歐LNG標準NFPA59A和EN1473的比較分析

王健敏 皇甫立霞 郭開華

1.中山大學工學院 2.仲愷農業工程學院

美、歐LNG標準NFPA59A和EN1473的比較分析

王健敏1,2皇甫立霞1郭開華1

1.中山大學工學院 2.仲愷農業工程學院

我國LNG產業發展迅速,但相關標準尚未完善,制約了該產業的發展壯大和技術進步。為此,對目前國際上LNG岸上設計、安裝、生產、儲運領域的兩個主要標準——美國標準NFPA 59A和歐盟標準 EN1473進行了對比分析,發現兩者的主要對象和主要研究內容大致相同,最大的差異在于確定安全目標與措施的方式、方法不同。因此提出如下建議:①在我國現階段LNG貿易、接收、儲運、大規模應用剛剛起步,缺乏完善國家標準的情況下,直接等同采用安全要求和安全措施明確、具體的NFPA 59A;②在LNG貿易、接收、儲運、使用過程中,應積極積累生產管理經驗和生產、應用基礎數據,加強研究各類危險評價方法,在適當時候建立以危險評價為核心的我國LNG設計、安裝、生產、儲運、操作國家標準。該研究為推動我國新興LNG產業的安全技術發展與進步提供了建標參考。

LNG 標準 比較 NFPA 59A EN 1473 建標參考

NFPA 59A-2006[1]“LNG生產、儲存及操作標準”(以下簡稱NFPA 59A)是美國關于LNG生產、儲存及操作的主要標準;EN 1473-2007[2]“LNG岸上設備安裝及設計”(以下簡稱 EN1473)是英國關于岸上LNG設備安裝與設計的主要標準。上述兩者是目前國際上關于LNG生產、儲運、安裝的兩個主要標準。我國LNG產業發展迅速,但相關標準尚未完善,認真研究、比較和借鑒NFPA 59A和EN1473,有助于我國制訂自己的LNG生產、安裝、儲運標準。

1 NFPA 59A和EN1473的比較

1.1 適用對象和規范范圍的對比

NFPA 59A和 EN 1473都以岸上LNG工廠、接收站設施的子系統或設備、管道、儀表為規范對象,以安全為目標,規范LNG工廠選址、設備與管道的設計與安裝、LNG生產、儲存、轉運和裝運,重點對有危險性的設備與裝置的安全性進行了要求。

1.2 標準內容的對比

EN1473是LNG設備與安裝(陸上裝置)設計規范,以危險評價為主線,第4章總體介紹危險評價要求,其余章節以設備為規范對象,對設計內容提出要求。NFPA 59A是“LNG生產、儲存和裝運、操作”標準,以安全限制值為主線,以過程、安全要素為規范目標。

NFPA 59A和EN1473均涉及地震、易燃易爆物的泄漏、溢出、擴散、爆炸、燃燒(火災、熱輻射)、超壓、中毒、加熱蒸發等危險因素和現象的防范,設備和管道的真空、低溫、潮濕、腐蝕預防,電氣安全要求。

EN 1473還述及排放物、聲、光等物質的安全控制,增加了對設備翻滾、表面冷凝、脆裂的預防;NFPA 59A則增加了操作、維護培訓要求及設計者和制造者資格要求。

1.3 安全要求的方法對比

NFPA 59A和 EN 1473都著重于規范LNG生產、儲運、操作過程的安全性要求,但兩個標準提出安全要求的方式有較大區別。

NFPA 59A基于已有理論、特定模型、計算公式、歷史數據和經驗,不僅提出安全研究內容與目標,還直接提供了安全措施、推薦模型或計算公式,或直接提出詳細、定量的安全指標或限定值。安全限制內容多、具體、分類明細,安全性定量指標或要求也較多,但危險情形分類難以述及所有實際情況。

EN1473對安全性要素和場合,在標準中并不提出具體限定值,而是要求進行危險評價。評估與采取安全措施的目標是風險范圍內的事故危害不超過可接受值。

1.4 實際應用比較

Petronet LNG有限公司(PLL)擁有并營運印度Dahej LNG終端。2005年PLL擬將終端能力從500 ×104t/a增加至1 000×104t/a,為此,向印度環境與森林部提供了兩個環境影響評估報告[3],該報告使用EN1473推薦模型對LNG儲罐頂部3個減壓閥泄漏著火的可能性進行了估計,評估證明實際設計(儲罐間距60 m、減壓閥高度55 m且蒸氣不會到達地面)符合EN 1473推薦模型對熱禁區的安全要求(儲罐最小安全間距25 m、蒸氣擴散禁區57 m以外),但評估值比NFPA 59A要求蒸氣擴散禁區“不小于30 m”、儲罐間距“至少1.5 m”的限定值要大;而用NFPA 59A“不少于相鄰罐徑之和的1/4”公式計算出的儲罐間距要求值則與用 EN1473推薦模型計算的結果相近?？梢?由于各個LNG項目的復雜性和差異性,NFPA 59A提供的計算公式和EN1473推薦的模型考慮了項目實際的規模、參數或條件,計算結果準確性較高,而NFPA 59A中直接給出的限定值只可作為安全設計最低要求,對于實際項目,尤其是中、大型LNG項目,不能簡單地定為實際安全要求。

2 分析與認識

從上述對比可看出:NFPA 59A和EN1473雖然目次順序有不同,但規范的主要對象和研究內容大致相同,差異在于確定安全目標與措施的方式、方法不同。

EN 1473主要采用的危險評價方法是應用系統安全工程原理和方法,對工程、系統中存在的危險有害因素進行識別與分析,判斷工程、系統發生事故和職業危害的可能性及其嚴重程度,從而為工程、系統的設計、施工、生產經營活動制訂防范對策措施,為安全管理決策提供依據。危險評估適用于項目可行性分析、設計、安裝施工驗收、生產運行等全過程。危險評估方法有多種,各有其適用的范圍和應用條件[4]。

但危險評價既需要安全理論支撐,也需要安全生產管理經驗和生產技術知識的支持,只有兩者結合,才能有效開展危險性評價工作。我國危險評價工作開展較晚,無論是危險評價方法還是危險評價基礎數據,與歐、美、日等工業發達國家相比都還有很大差距,我們剛開始進行一些理論[5-6]、定量方法[6-7]和數學模擬仿真[8-9]研究,還沒有大規模LNG生產、儲運與輸送的經驗,對LNG的貿易、接收、氣化、儲存、輸送、使用等尚剛剛起步,歐美等國普遍采用的定量風險評價法在我國由于沒有基礎數據庫而很少采用,設備設施系統的風險評估實例還不多見。

3 結論與建議

我國LNG產業急需科學、合理的技術標準,以推動整個產業鏈的發展與技術進步。一方面可直接采標安全要求和安全措施明確、具體的N FPA 59A,以保證我國LNG產業安全和國際貿易順利進行。另一方面,應積極積累生產管理經驗和生產、應用基礎數據,進一步研究適合我國國情和現狀的各類危險評價方法,在適當時候建立以危險評價為核心的我國LNG設計、安裝、生產、儲運、操作國家標準,以降低我國LNG安全投資成本,提高LNG安全生產管理水平和經濟效益。

[1]Technical Committee on Liquefied Natural Gas. NFPA 59A:2006 standard for the p roduction,storage and Handling of liquefied natural gas(LNG)[S].Quincy:National Fire Protection Association,2006.

[2]CEN/TC282.BS EN 1473:2007 installation and equipment fo r liquefied natural gas,design of onsho re installations [S].Brussels:European Committee fo r Standardization, 2007.

[3]Petronet LNG Limited.India:Dahej liquefied natural gas terminal expansion p roject[C]∥Environmental A ssessment Repo rt.India:Asian Development Bank,2006.

[4]劉鐵民,張興凱,劉功智.安全評價方法應用指南[M].北京:化學工業出版社,2005.

[5]陳永優.關于天然氣管道進行風險安全評估探討[J].天津煤氣,1997(3):6-9.

[6]秦咸悅,郭艷紅,王健.項目可行性研究的風險分析[J].工程經濟,2004(12):27-30.

[7]邱奎,王軍,廖久明,等.火災、爆炸指數法在天然氣凈化廠安全評價中的運用[J].石油工業技術監督,2005,21(7): 23-25.

[8]張壽桂,翁躍宗,熊振南.港口航道和碼頭通航安全評估[J].大連海事大學學報,2006(4):43-47.

[9]王淑蘭,嚴清華,李岳,等.密閉空間內局部可燃氣云爆炸的數值模擬[J].石油與天然氣化工,2004(3):207-210.

A compar ison study of LNG standards:NFPA 59A and EN1473

Wang Jianmin1,2,Huangpu Lixia1,Guo Kaihua1
(1.Sysu-B P Center for LNG Education,Training and Research,Guangzhou,Guangdong 510006,China;2. Zhongkai University of A griculture and Engineering,Guangzhou,Guangdong 510225,China)

NATUR.GAS IND.VOLUM E 30,ISSUE 1,pp.114-115,1/25/2010.(ISSN 1000-0976;In Chinese)

A lthough the LNG industry is developing rapidly in China,its related standards lag far behind the development,w hich be-comesa bottleneck of rapid p rogressand technical advance in this sector.Therefo re,a comparison study ismadeon two global standards,NFPA 59A and EN1473,fo r the p roduction,storage and handling of LNG,the installation and equipment of LNG,and the design of onsho re installations,etc.Results showed that both standards have similarities in subjects and main contents fo r standardization,but their biggest difference exists in the methods of determining the safety objects and countermeasures.Some suggestions are p resented here as follow s:a.The NFPA 59A can be directly adop ted to ensure the safety and global trade in the LNG Industry in China;b.Experiences in p roduction and management should be collected w ith the fundamental data,various risk evaluationmethods should be further studied,and at the p roper time a Chinese national standard regarding the risk evaluation as its co re w ill be established for the design,installation,p roduction,sto rage and transportation and handling of LNG,thus to reduce the safety investment and imp rove the HSEmanagement level and economic p rofitof LNG trade.This study p rovides reference for decision-makers to establish standards especially in safety technology of the up-rising LNG Industry in China.

LNG,standard,comparison,NFPA 59A,EN 1473,reference fo r construction standards

中山大學—BP液化天然氣中心項目(編號:99103-9390001)和廣東省教育廳液化天然氣與低溫技術重點實驗室項目(編號:39000-3211101)。

王健敏,女,1966年生,副教授,碩士,博士研究生;主要從事制冷與低溫系統工程節能研究、LNG標準的比較研究。地址:(510225)廣東省廣州市海珠區仲愷路501號仲愷農業工程學院機電工程學院。電話:(020)89002100。E-mail:sinotechw jm@ 163.com

王健敏等.美、歐LNG標準NFPA 59A和EN1473的比較分析.天然氣工業,2010,30(1):114-115.

DO I:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.01.032

(修改回稿日期 2009-11-06 編輯 何 明)

DO I:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.001.032

Wang Jianm in,associate p rofesso r,was bo rn in 1966.She is studying fo r a Ph.D degree,being mainly engaged in study of refrigeration and cryogenic engineering and comparison study of LNG standards.

Add:No.501,Zhongkai Rd.,Haizhu District,Guangzhou,Guangdong 510225,P.R.China

Tel:+86-20-8900 3036Mobile:+86-13622278063E-mail:sinotechw jm@163.com