陳營 王秀瑤 李慶增

1中海油石化工程有限公司

2中國石油天然氣股份有限公司吉林油田分公司松原采氣廠

經(jīng)過20 多年的發(fā)展，我國液化天然（LNG）接收站的建設(shè)規(guī)模及單臺設(shè)備處理能力均有了較大突破，接收站周轉(zhuǎn)能力逐漸向著千萬噸及以上規(guī)模發(fā)展，單臺設(shè)備能力達到或者超過目前世界上最大單臺設(shè)備的處理能力。以LNG 儲罐為例，我國單臺儲罐實現(xiàn)了從16×104m3到20×104m3、22×104m3到27×104m3的大突破。與此同時，我國的LNG 標準規(guī)范也實現(xiàn)了大的發(fā)展，從開始的采用歐標的EN473 和美標59A，到現(xiàn)在我國開始制定自己的標準規(guī)范及陸續(xù)實施。2015 年頒布了GB 51156—2015《LNG 接收站工程設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱GB 51156），2021 年升版了GB/T 20368—2021《液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲存及裝運》（以下簡稱GB/T 20368），本文從這兩本LNG 接收站設(shè)計的主規(guī)范入手，分析兩本規(guī)范相同和差異之處。

1 規(guī)范的適用范圍

GB 51156 規(guī)定適用于陸上新建、擴建和改建的LNG 接收站工程的設(shè)計，其中LNG 接收站是指對船運LNG 進行接收、儲存、氣化和外輸?shù)茸鳂I(yè)的場站[1]。GB/T 20368 適用于LNG 站場設(shè)計、施工、運行和維護等的技術(shù)要求，本規(guī)范適用于陸上新建、擴建和改建的LNG 站場[2]。

兩本規(guī)范所涉及的范圍不同，GB 51156 主要適用于設(shè)計標準規(guī)范，用于船運LNG 接收站的工程設(shè)計。GB/T20368 適用于LNG 站場的天然氣液化、LNG 儲存和裝運、LNG 接卸和再氣化功能的站場，如基本負荷型天然氣液化工廠、調(diào)峰型液化工廠、LNG 衛(wèi)星站。GB/T 20368 相比GB 51156 適用范圍更寬廣一些，不屬于專用的設(shè)計標準。

2 規(guī)范編制的主線對比

GB 51156 編制以專業(yè)為主線，適用于不同專業(yè)對標準規(guī)范進行查詢及采用，主要專業(yè)均有體現(xiàn)，并且給出了需要執(zhí)行的專業(yè)標準規(guī)范要求。GB 51156 涉及了工藝、總圖、設(shè)備、機械、電氣、儀表自控等專業(yè)，明確了計算各個工況和設(shè)備能力的計算方法，還直接規(guī)定了設(shè)備配置及檢測要求。GB/T20368 基于現(xiàn)用成熟理論、公認的計算模型、驗證過的計算公式、運營的歷史數(shù)據(jù)與經(jīng)驗進行數(shù)據(jù)分析，但往往假設(shè)下的各種工況分類要求難以覆蓋所有實際發(fā)生的情況。

3 比較與分析

從上述對比可看出，GB 51156 和GB/T 20368雖然編制的主線不同，但規(guī)范的主要研究工程對象和建設(shè)內(nèi)容大致相同，引用標準均采用國標或者行業(yè)標準，不采用國際標準。兩者主要差異在于適用范圍中對安全目標的處理措施方式與采用的具體方法不同[3-5]。

兩本規(guī)范采用成熟的安全工程原理與方法[6-7]，判斷建設(shè)工程中發(fā)生意外事故和人員危害的概率及其后果的嚴重程度，從而為建設(shè)工程的咨詢、設(shè)計、施工、投產(chǎn)后的生產(chǎn)經(jīng)營等進行相應(yīng)的事前防范，并提供處置措施，為設(shè)計及HSE 決策管理提供理論依據(jù)。規(guī)范中要求采用可信的科學(xué)理論，計算模型應(yīng)在國內(nèi)外行業(yè)內(nèi)普遍應(yīng)用并認可，不同的評價方法各有其適用的范圍和應(yīng)用條件。但危險評價方法[8-9]不僅僅需要安全理論為依據(jù)，更重要的是依托安全生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)和生產(chǎn)操作知識的支持，只有兩者相互結(jié)合，才能在危險性評價工作得到真正應(yīng)用[4]。因此我國頒布了相關(guān)法規(guī)文件促進理論與實踐相結(jié)合，例如《國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局關(guān)于加強化工過程安全管理的指導(dǎo)意見》（安監(jiān)總管三〔2013〕88 號）要求對重點監(jiān)管?；愤M行風(fēng)險辨識分析。此規(guī)定不僅保證了生產(chǎn)安全性，更加有效促進了安全理論與實踐的有效結(jié)合，推動我國安全分析數(shù)據(jù)的積累，促進一些先進的理論方法在安全分析中的應(yīng)用，并有利于形成我國自主的評價方法、評價數(shù)據(jù)庫和仿真軟件的開發(fā)。上述理論與生產(chǎn)數(shù)據(jù)的有效結(jié)合，有利于我國規(guī)范制定的合理性及規(guī)范化[10-13]。

兩本設(shè)計規(guī)范關(guān)于站場選址的內(nèi)容基本相同，均要求根據(jù)所在地區(qū)的地形、地質(zhì)、水文、氣象、交通、消防、供排水、供電、通信、可利用土地和社會生活等條件，對可供選擇的具體站址進行技術(shù)、經(jīng)濟、安全、環(huán)境、征地、拆遷、管理等方面的綜合評價。兩本規(guī)范對項目前期評估要求及方法基本相同。兩本設(shè)計規(guī)范安全間距均采標GB 50183，GB 51156 還采標GB 50187《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》，對具體設(shè)計間距沒有做出具體規(guī)定的設(shè)施，要求其防火間距應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準GB 50183《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。GB/T 20368 給出了明確計算方法和間距要求，對站場與界區(qū)外周邊設(shè)施間距確定、站場外部安全防護距離確定進行了規(guī)定，其中對儲罐的安全間距分為3 類，即操作壓力小于100 kPa 的儲罐，操作壓力大于等于100 kPa 的地上儲罐和操作壓力大于等于100 kPa 的埋地罐。規(guī)定薄膜罐或采用預(yù)應(yīng)力混凝土外罐的全容罐至站場圍墻的最小防火間距為30 m，為后續(xù)大型儲罐設(shè)計布置提供了有效的支撐。

兩本設(shè)計規(guī)范均對安全分析及要求做了規(guī)定。GB 51156 根據(jù)相關(guān)政府性文件規(guī)定，涉及“兩重點一重大”的建設(shè)項目必須開展HAZOP 分析，并需要開展量化分析，內(nèi)容主要包括：為接收站選址，確定外部安全防護距離，優(yōu)化站內(nèi)關(guān)鍵建筑物布置等；要求就接收站可能發(fā)生各種泄漏、火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生頻率和后果影響范圍開展全面的分析，評估接收站對界區(qū)內(nèi)人員和設(shè)施所帶來的個人風(fēng)險及社會風(fēng)險是否在國家危險化學(xué)品行業(yè)可接受范圍內(nèi)，如果風(fēng)險過高，則需采取安全措施降低和控制風(fēng)險，由此研究獲得量化風(fēng)險分析報告。

開展專題火災(zāi)風(fēng)險分析或火災(zāi)危害評估，著重對接收站工程可能出現(xiàn)的閃火、噴射火、池火、火球等火災(zāi)事故后果進行綜合評估分析；并獲得GB 50183 中要求計算得到的集液池、攔蓄區(qū)的輻射熱范圍，以及l(fā)/2LFL 甲烷擴散影響范圍，由此進一步優(yōu)化站內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備、建（構(gòu)）筑物的布置，達到合理優(yōu)化總圖設(shè)計、提高土地利用效率的目的。

開展專題建筑物爆炸風(fēng)險分析，對接收站內(nèi)的關(guān)鍵建筑物（如控制室等）可能承受的爆炸風(fēng)險，尤其是爆炸超壓值和持續(xù)時間進行模擬計算和評估，以此進一步優(yōu)化關(guān)鍵建筑物的布置，明確其抗爆設(shè)計要求。隨著工程項目設(shè)計階段設(shè)計的不斷深化，在不同的設(shè)計階段開展或補充上面所提及的各種風(fēng)險分析和評估，可以就接收站存在的風(fēng)險提出有針對性的風(fēng)險削減和控制措施，保證接收站設(shè)計安全。

GB/T 20368 將泄漏后果場景（可燃或有毒氣體擴散、火災(zāi)、爆炸）影響評估要求歸納為規(guī)范性附錄B，對站場與界區(qū)外周邊設(shè)施間距確定、站場外部安全防護距離確定進行了規(guī)定，更改了基于風(fēng)險分析的工廠選址內(nèi)容為“采用定量風(fēng)險分析（QRA）進行LNG 站場性能化選址”并作為規(guī)范性附錄，對如何開展QRA 站場選址進行了規(guī)定。

4 結(jié)論與建議

目前，GB 51156 與GB/T 20368 實現(xiàn)了我國LNG 標準規(guī)范從無到有的歷程。在國內(nèi)接收站大規(guī)模建設(shè)過程中[14-18]，會遇到新情況、新問題和新的挑戰(zhàn)，需要我國自主制定相關(guān)要求及評價體系，更需要我國相關(guān)現(xiàn)場操作人員的數(shù)據(jù)積累及反饋，科研及技術(shù)人員的技術(shù)攻關(guān)。進一步完善我國LNG接收站設(shè)計、施工、運營及操作的國家標準，以降低我國部分LNG 接收站及設(shè)施存在過度設(shè)計問題。例如現(xiàn)行設(shè)計中，大型儲罐距離圍墻的距離規(guī)定不小于儲罐直徑的70%，隨著儲罐的大型化，規(guī)范編制規(guī)定對這個間距滿足30 m 即可，可以合理降低土地征用面積，節(jié)約化利用有效資源，提高LNG 接收站運營管理人員效率[19-22]。隨著國內(nèi)LNG接收站建造大型化、運營多元化的發(fā)展[23-24]，需要合理選用LNG 接收站標準[25]，提高接收站的設(shè)計、施工、運行操作水平，以達到節(jié)能降耗的效果，實現(xiàn)接收站“碳達峰、碳中和”的目標。