LNG氣化站ESD系統的應用探討

李紅衛

摘要：LNG是一種高效、清潔的能源，以其能量密度高、運輸方便、環保、經濟等優點，在近幾年得到了快速的發展。LNG氣化站作為城鎮天然氣供應工程中的重要組成部分，承擔著氣源供應、應急調峰等重要作用，一旦發生泄漏氣化并擴散，極易造成火災、爆炸等各類災難性后果，ESD系統是保障氣化站安全可靠運行的有效措施之一。ESD系統是當生產過程出現緊急情況時，在允許的時間內做出響應，及時發出連鎖保護信號，對LNG氣化站現場設備進行有效保護。本文闡述了LNG 氣化站內可能存在的危險因素，從ESD系統在場站生產裝置中的作用，論述了正確設置ESD系統的關鍵，并結合ESD系統的設計和實踐進行討論。

關鍵詞：天然氣;ESD;氣化站

LNG氣化站的首要任務是安全運行，保障下游用戶平穩用氣，也是站場的職責所在。隨著LNG氣化站生產過程的大型化、復雜化進程，對生產過程的安全性要求越來越高，通過對LNG氣化站設計規范和資料的詳細調研，歸納分析各規范對氣化站ESD系統的要求，對保護站場安全運行并減少事故狀態下天然氣損失，將起到非常重要作用。

1 ESD系統對保障場站安全運行

LNG氣化站是LNG接收、存儲和氣化的場所，用接收來自LNG終端站、天然氣液化工廠或通過公路或鐵路槽車運來的LNG，經過氣化、調壓、計量和加臭后，通過管網系統供給用戶，同時也充當LNG從廠家輸送至使用地方的中轉場所。ESD系統是LNG氣化站常見安全儀表系統，對于保障站場的安全至關重要。

2 ESD系統規范分析

目前國內并沒有一套專用LNG氣化站設計規范，一般依據《液化天然氣（LNG）生產、儲存和裝運》《石油天然氣工程設計防火規范》《城鎮燃氣設計規范》等規范設計。這些規范對ESD系統只能提供指導性的意見，造成LNG氣化站ESD系統或設計太簡單，或設計過度現狀，ESD系統功能是否足夠滿足實際要求等一系列問題未得到解決。

2.1 《城鎮燃氣設計規范》相關要求

GB 50028-2006《城鎮燃氣設計規范》適用于LNG為儲存容積<2000m3城鎮液化天然氣供應站工程設計。該規范對ESD系統要求：①儲罐進、出液管必須設置緊急切斷閥，并與儲罐高高、低低液位控制連鎖;②空溫式氣化器進液管道上宜設置緊急切斷閥，且應與氣化器出口的低溫檢測連鎖;③儲罐區、氣化裝置區域或有可能發生LNG泄漏的區域內應設置低溫探測器及相關的連鎖裝置;④LNG氣化站內應設置ESD系統，當發生事故時，操作人員可及時切斷LNG或天然氣來源，且應關閉可能會使事故后果惡化的設備。

2.2 《液化天然氣（LNG）生產、儲存和裝運》相關要求

GB/T20368-2012《液化天然氣（LNG）生產、儲存和裝運》適用于天然氣液化設施，LNG儲存、氣化、轉運和裝卸設施。規范對安全儀表系統要求：①各LNG設施應有緊急關斷（ESD）系統，隔離或關斷LNG、天然氣來源并關斷繼續運行會使事故后果惡化的設備;②緊急關斷系統要求的閥口、控制系統和設備，若為滿足本標準的其他要求需要有多項功能時，不要求重復安裝。閥口、控制系統和設備應滿足ESD系統的要求;③ESD系統應具有失效保護設計，否則應使系統發生故障時失效可能性最小;④沒有失效保護設計的ESD系統，受控設備15m內的所有組件，按以下方法防護：a 安裝在或布置在不可能暴露于火的地方;b 暴露在火中時，至少保護lOmin不失效。

2.3 《石油天然氣王程設計防火規范》相關要求

GB50183-2015《石油天然氣工程設計防火規范》適用于包括調峰站、衛星站在內的LNG供氣站和小型天然氣液化站，對安全儀表系統要求：①LNG儲罐必須配備一套與高液位報警聯鎖的進液切斷閥;②LNG儲罐總容量>3000m3站場，集液池應配固定式全淹沒高倍數泡沫滅火系統，并應與低溫探測報警裝置聯鎖;③LNG設施應配有ESD系統。通過該系統可切斷LNG、可燃液體、可燃冷卻劑或可燃氣液體，關閉會使事故后果惡化的設備。

3 ESD系統管理應對策略

①加強ESD系統巡檢。站場按照管理要求落實日常巡檢、定期測試、供電監控等，確保有力監控ESD系統啟用過程;②應急演練必須落實到位。場站應將ESD系統異常啟動的應急處置作為站場值班人員應急演練的必備項目，每年、每站、每輪值班員工必須至少組織開展一次針對性實際演練。應急演練效果必須實現有效控制，不能對管網或站場生產造成嚴重影響;尤其是重要進出氣壓力控制的站場，必須控制在不影響進氣或供氣時間內完成;③ESD系統不得擅自停用，因停電、改造等原因確需ESD系統臨時停用（含ESD功能屏蔽），應嚴格遵循工藝與設備變更管理規定，由屬地完善相關變更申請、風險分析、防控措施制定，得到上級主管部門審批同意后方可停用。ESD系統再次啟用應向上級主管部門報備;④由屬地組織開展場站值班全員HSE履職能力評估，考核標準是對ESD系統日常監控工作執行水平和異常啟動下迅速、正確、有效地應急處置，且達到全員考核過關的管理水平，場站班站長有責任幫扶考核不合格員工，考核結果報履職能力評估主管部門存檔;⑤城鎮燃氣門站、調峰站等進氣量較大、生產影響面較廣的站場，要加強與相鄰單位建立聯動機制，確保ESD系統不啟用狀態下發生突發事件應急處置和最大限度降低次生災害;⑥持續推進ESD系統改造。場站積極改造完善前期ESD系統不完整項目，待完成所有問題整改進行評估后方可投入使用。

綜上所述，由于國內設計規范不統一，只有一些原則性規定，造成現有LNG氣化站ESD系統存在安全儀表功能是否足夠、兀余結構是否合適、安全完整性等級是否達到要求等一系列問題，燃氣企業要在今后工作中完善。

參考文獻：

[1]白丹晶.化工儀表自動化管理水平的提升策略[J].信息與電腦（理論版），2016（23）.