某LNG汽车加气站安全设计毕业论文
2022-06-15 23:24:56
论文总字数：30956字
摘 要
目前，日益严重的环境污染问题与能源危机使我们加大了车用替代燃料的研究力度，燃气汽车以其经济、安全和环保的特性在替代燃料汽车中备受关注。江苏省机动车排放污染占总污染比例高达六成以上，推广环保经济型汽车，控制机动车尾气污染排放，已成为江苏省“十二五”规划节能减排部分的重点工作。
近年来，随着科技的日新月异，LNG（液化天然气）这种新的天然气供气方式逐步推广应用起来，世界各国大力推广 LNG 汽车和加气站，LNG 车用技术上处于领先位置。LNG 汽车不但适用于城市公交车，也适用于出租车和大型货运车辆，尤其是长途运输车辆。LNG 汽车推广对于治理城市生态环境，创建国家园林城市，推动“环保节能、绿色交通”的进程，有着十分重要的现实意义。天然气汽车的发展必须有大量加气站网点作保障，为了使 LNG 汽车得到更好的推广和发展， LNG 汽车加气站的建设是必须的举措和依托。
本文以某新能源公司拟投资建设一个LNG汽车加气站项目，首先根据该项目的概况，根据当地的地形地貌，以及经济发展情况，交通状况等情况，对LNG汽车加气站的选址进行了分析和研究。其次，根据相关法律法规及技术规范，对LNG汽车加气站的总平面布置进行了分析与研究。然后，再根据LNG加气站的实际情况，对该加气站进行消防设计。最后，因本文主要是对加气站进行安全设计，所以最后需要在安全管理方面提出对策与措施。
关键词： LNG加气站 选址 总平面布置 工艺安全 安全对策与措施
The safety design of LNG filling station
Abstract
At present, the problem of environmental pollution and energy crisis increasingly severe，we increased vehicle research efforts of alternative fuels, gas car with its economic, safety and environmental protection in alternative fuel vehicles has attracted much attention in the. The vehicle emission pollution in Jiangsu province accounted for a high proportion of six into above, promoting green economy car, control of motor vehicle exhaust pollution, Jiangsu province has become the "Twelfth Five Year Plan" part of the focus of energy-saving emission reduction.
In recent years, along with the science and technology change rapidly, LNG (liquefied natural gas) gas supply new this gradual spreading and application, popularization of LNG cars and filling stations to countries in the world, with technology is in the leading position of LNG car. LNG car is not only suitable for city buses, also applies to the taxi and large goods vehicles, especially long-distance transport vehicles. LNG auto promotion for the treatment of city ecological environment, to create a national garden city, to promote the "energy-saving environmental protection, green transportation" process, have very important realistic meaning. In order to make LNG get better promotion and development, LNG filling station construction is necessary and indispensable.
In this paper, a new energy company intends to invest in a LNG filling station project. First of all, Site selection of LNG filling stations are analyzed and studied according to an overview of the project, the local topography, the economic and the traffic situation, etc. Secondly, according to the relevant laws and regulations, and technical specification, general layout of the LNG filling station are analyzed and research. And then, according to the actual situation of LNG stations, fire control of the stations are designed .In the end, because safety design is critical to this article , safety management and countermeasures are put forward.
Key words：LNG filling station；hazard；technology measure；preventive measures
目录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪 论 1
1.1 中国天然气发展的形势 1
1.1.2 西气东输 1
1.1.3 天然气的需求 1
1.1.4 天然气的应用 1
1.1.5 天然气在交通领域的使用 2
1.2 建设天然气加气站的意义 2
1.3 本设计的研究概况 3
1.3.1 项目研究背景 3
1.3.2 国内天然气汽车和加气站概况 3
1.5.1 LNG 的基本性质 6
1.5.2 LNG 的低温特性 6
1.5.3 LNG 对人体的影响 7
1.6.1 本文的研究内容 8
第2章 项目概况及选址 11
2.1 工艺流程、设备 11
2.1.1 LNG加气站工艺流程 11
2.1.2 加气站的设备 11
2.1.3 加气站的建构筑物 11
2.2 加气站选址原则 11
2.2.1. 统筹性原则 12
2.2.2. 安全性原则 12
2.2.3. 经济性原则 12
2.2.4 便利性原则 12
2.2.5 环保性原则 12
2.2.6 适宜性原则 13
2. 3 加气站选址影响因素 13
2.3.1 政策影响因素 13
2.3.2 自然影响因素 13
2.3.3 环保影响因素 14
2.3.4 选址应注意的事项 15
2.4 本设计的加气站选址 15
第3章 总平面布置设计 16
3.1 LNG汽车加气站等级划分 16
3.2 围墙 16
3.3 道路 16
3.4 防护堤 17
5.4 加气岛及罩棚的设置 17
5.4.2 罩棚的设置: 17
5.5 防火间距 17
3.6 建构筑物 18
第4章 工艺安全及安全设施设计 19
4.1 工艺安全分析 19
4.1.1 LNG储罐的危险、有害因素分析 19
4.1.2 LNG低温泵的危险、有害因素分析 19
4.1.3 LNG加气机的主要危险、有害因素分析 19
4.1.4 工艺液相管道的主要危险、有害因素分析 19
4.1.5 阀门、管件及仪表等的主要危险、有害因素分析 20
4.1.6 生产运行中的主要危险、有害因素分析 20
4.1.7 触电的危险、有害因素分析 21
4.1.8 电气燃爆的主要危险、有害因素分析 21
4.1.9 噪声的主要危险、有害因素分析 23
4.2 安全设施设计 23
4.2.1 检测、报警设施设计 23
4.2.2 设备安全防护设施设计 24
4.2.3 爆设施设计 25
4.2.5 全警示标志设计 26
4.2.7 PLC控制系统 27
4.2.8 应急救援设施 27
4.2.9 逃生避难设施设计 27
4.2.10 劳动防护用品及装备 27
4.2.11 紧急个体处置设施设计 27
第5章 消防设计 29
5.1 设计原则 29
5.2 灭火器材设置 29
5.3 消防水系统 29
第6章 安全对策与措施 30
6.1 LNG的危险性与安全防护 30
6.2 天然气泄漏事故应急预案 30
6.3 LNG储罐安全管理技术 32
6.3.1 LNG站的机构与人员配置 32
6.3.2 技术管理 32
6.3.3 安全管理 33
6.3.4 设备管理 33
第1章 绪 论
1.1 中国天然气发展的形势
1.1.1 天然气的销售量
天然气是优质高效的清洁能源,CO2和氮氧化物的排放仅为煤炭的一半和五分之一左右,SO2的排放几乎为零。在过去,由于技术手段的限制,天然气作为运输燃料始终难以与石油匹敌。随着技术的不断进步,天然气利用技术的逐步成熟,其销售量也节节攀高,2004 年, 全国天然气销售量为 300 ×109 m3,同比增长 16%,2012 年全年国内天然气表观消费量 1471×109 m3 ,比 2011 年增长13%;2012 年全年国内天然气产量 1077 ×109 m3,比上年同期增长 6.5%;天然气进口量(含液化天然气)425 ×109 m3,增长 31.1%[1]。
1.1.2 西气东输
中国天然气主要分布在鄂尔多斯、四川、塔里木、柴达木、渤海湾等沉积盆地中,占全国探明地质储量 95%。2010 年总产能达到了 590×109 m3,但能源消费地主要分布在我国东、东南部沿海地区,气态天然气便于管道输送,且天然气长输管线具有便于敷设、建成后维护成本低、运营成本低、输送方便等优点,被作为我国西气东输的主要方式,国家大力发展建设天然气管道。“十二五”期间,新建天然气管道(含支线)4.4 万公里,新增干线管输能力约1500 ×109 m3/年;新增储气库工作气量约 220×109 m3,约占 2015年天然气消费总量的 9%;城市应急和调峰储气能力达到 15 ×109 m3。 到“十二五”末,初步形成以西气东输、川气东送、陕京线和沿海主干道为大动脉,连接四大进口战略通道、主要生产区、消费区和储气库的全国主干管网,形成多气源供应,多方式调峰,平稳安全的供气格局[2]。
1.1.3 天然气的需求
社会不断发展,对能源的需求也不断增加,从 2010 到 2050 年,世界能源需求将增加 60%,但煤炭和石油消费将处于逐步下降趋势,到 2040 年天然气的比例将与石油持平,到 2050 年将超过石油,成为世界第一能源。预计 2004- 2020 年, 天然气需求量年均增长率将为 12.6%,年均增长量超过 100 ×109 m3。
1.1.4 天然气的应用
天然气既可以作为能源,用于民用或工业用,又可以在作为化工原料。预计,到本世纪中期,天然气的使用率将占全球能源结构40%,而石油将降到20%。随着社会的发展,环境问题越来越突出,能源结构也随之发生调整,在能源方面以天然气代替煤和石油成为趋势,在生产生活中的应用越来越广泛。预计今后天然气应用方向将发生变化,主要以城市居民用气、车用燃料、工业锅炉和燃气发电为主。在天然气消费结构中,城市居民用气、车用燃料和天然气发电是今后增长最快的领域,预计2020年上述天然气需求量将占总需求量的60%以上。
1.1.5 天然气在交通领域的使用
随着经济和社会的不断进步,机动车辆的数目与日俱增,由机动车尾气而造成的大气污染已严重影响人们身体健康并制约经济持续快速的发展;长期以来,各类车辆均以汽油、柴油为燃料,石油资源越来越紧张,价格也因此一路飙升,在城市空气中,最大的污染源之一来自于燃油汽车的尾气。而天然气是一种优质、高效、经济的清洁能源,运输车辆可通过使用天然气代替燃油。因此,发展天然气车辆,可有效降低排放污染、改善环境质量、减少对石油的依赖、调整交通运输设备能源结构、实现能源的多元化,降低能源成本、提高经济效益。
目前我国天然气汽车已经成为替代燃料汽车的主要组成部分之一, 并将成为汽车工业发展的一个重要方向。LNG作为汽车燃料具有清洁环保、燃烧效率高、相对单位体积能量密度大、储存运输方便、安全可靠等优势。与其他形式的汽车燃料相比,发展前景更为广阔。液化天然气在车用燃料上的使用是近年来新兴产业。在同等体积的储存容积下,LNG比气态天然气储存能量高,用LNG作为车用燃料更适合运距相对较长、气耗大的车辆,如:城市公交车、城际客车、重卡、特种工程车辆等。CNG作为车用燃料适合运距短、气耗小的车辆,如:城市出租车。天然气加气站也逐渐由压缩天然气(CNG)标准站、液压子站、母站向LNG加气站、L-CNG加气站、LNG/L-CNG合建站等模式发展。
目前液化天然气加气站的发展成几何速度增长。截至2013年6月底,全国共有天然气加气站约3000座,其中LNG加气站约1300座。LNG加气站在行业内被积极推广,建设进入发展高峰。据悉,“十二五”期间,中石油预计新建LNG加气站5000座,中国海油将新建1000座,昆仑能源有限公司将新建1000 ~ 2000座[3]。
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