王健敏 皇甫立霞 郭開華

1.中山大學(xué)工學(xué)院 2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院

美、歐LNG標(biāo)準(zhǔn)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(xué)工學(xué)院 2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院

我國LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚未完善,制約了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大和技術(shù)進步。為此,對目前國際上LNG岸上設(shè)計、安裝、生產(chǎn)、儲運領(lǐng)域的兩個主要標(biāo)準(zhǔn)——美國標(biāo)準(zhǔn)NFPA 59A和歐盟標(biāo)準(zhǔn) EN1473進行了對比分析,發(fā)現(xiàn)兩者的主要對象和主要研究內(nèi)容大致相同,最大的差異在于確定安全目標(biāo)與措施的方式、方法不同。因此提出如下建議:①在我國現(xiàn)階段LNG貿(mào)易、接收、儲運、大規(guī)模應(yīng)用剛剛起步,缺乏完善國家標(biāo)準(zhǔn)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(mào)易、接收、儲運、使用過程中,應(yīng)積極積累生產(chǎn)管理經(jīng)驗和生產(chǎn)、應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù),加強研究各類危險評價方法,在適當(dāng)時候建立以危險評價為核心的我國LNG設(shè)計、安裝、生產(chǎn)、儲運、操作國家標(biāo)準(zhǔn)。該研究為推動我國新興LNG產(chǎn)業(yè)的安全技術(shù)發(fā)展與進步提供了建標(biāo)參考。

LNG 標(biāo)準(zhǔn) 比較 NFPA 59A EN 1473 建標(biāo)參考

NFPA 59A-2006[1]“LNG生產(chǎn)、儲存及操作標(biāo)準(zhǔn)”(以下簡稱NFPA 59A)是美國關(guān)于LNG生產(chǎn)、儲存及操作的主要標(biāo)準(zhǔn);EN 1473-2007[2]“LNG岸上設(shè)備安裝及設(shè)計”(以下簡稱 EN1473)是英國關(guān)于岸上LNG設(shè)備安裝與設(shè)計的主要標(biāo)準(zhǔn)。上述兩者是目前國際上關(guān)于LNG生產(chǎn)、儲運、安裝的兩個主要標(biāo)準(zhǔn)。我國LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)、安裝、儲運標(biāo)準(zhǔn)。

1 NFPA 59A和EN1473的比較

1.1 適用對象和規(guī)范范圍的對比

NFPA 59A和 EN 1473都以岸上LNG工廠、接收站設(shè)施的子系統(tǒng)或設(shè)備、管道、儀表為規(guī)范對象,以安全為目標(biāo),規(guī)范LNG工廠選址、設(shè)備與管道的設(shè)計與安裝、LNG生產(chǎn)、儲存、轉(zhuǎn)運和裝運,重點對有危險性的設(shè)備與裝置的安全性進行了要求。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的對比

EN1473是LNG設(shè)備與安裝(陸上裝置)設(shè)計規(guī)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(jié)以設(shè)備為規(guī)范對象,對設(shè)計內(nèi)容提出要求。NFPA 59A是“LNG生產(chǎn)、儲存和裝運、操作”標(biāo)準(zhǔn),以安全限制值為主線,以過程、安全要素為規(guī)范目標(biāo)。

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(zāi)、熱輻射)、超壓、中毒、加熱蒸發(fā)等危險因素和現(xiàn)象的防范,設(shè)備和管道的真空、低溫、潮濕、腐蝕預(yù)防,電氣安全要求。

EN 1473還述及排放物、聲、光等物質(zhì)的安全控制,增加了對設(shè)備翻滾、表面冷凝、脆裂的預(yù)防;NFPA 59A則增加了操作、維護培訓(xùn)要求及設(shè)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(guī)范LNG生產(chǎn)、儲運、操作過程的安全性要求,但兩個標(biāo)準(zhǔn)提出安全要求的方式有較大區(qū)別。

NFPA 59A基于已有理論、特定模型、計算公式、歷史數(shù)據(jù)和經(jīng)驗,不僅提出安全研究內(nèi)容與目標(biāo),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(biāo)或限定值。安全限制內(nèi)容多、具體、分類明細,安全性定量指標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)是風(fēng)險范圍內(nèi)的事故危害不超過可接受值。

1.4 實際應(yīng)用比較

Petronet LNG有限公司(PLL)擁有并營運印度Dahej LNG終端。2005年P(guān)LL擬將終端能力從500 ×104t/a增加至1 000×104t/a,為此,向印度環(huán)境與森林部提供了兩個環(huán)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(shè)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(qū)的安全要求(儲罐最小安全間距25 m、蒸氣擴散禁區(qū)57 m以外),但評估值比NFPA 59A要求蒸氣擴散禁區(qū)“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(jié)果相近。可見,由于各個LNG項目的復(fù)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(guī)模、參數(shù)或條件,計算結(jié)果準(zhǔn)確性較高,而NFPA 59A中直接給出的限定值只可作為安全設(shè)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(guī)范的主要對象和研究內(nèi)容大致相同,差異在于確定安全目標(biāo)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(yīng)用系統(tǒng)安全工程原理和方法,對工程、系統(tǒng)中存在的危險有害因素進行識別與分析,判斷工程、系統(tǒng)發(fā)生事故和職業(yè)危害的可能性及其嚴(yán)重程度,從而為工程、系統(tǒng)的設(shè)計、施工、生產(chǎn)經(jīng)營活動制訂防范對策措施,為安全管理決策提供依據(jù)。危險評估適用于項目可行性分析、設(shè)計、安裝施工驗收、生產(chǎn)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(yīng)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(chǎn)管理經(jīng)驗和生產(chǎn)技術(shù)知識的支持,只有兩者結(jié)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(chǔ)數(shù)據(jù),與歐、美、日等工業(yè)發(fā)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(shù)學(xué)模擬仿真[8-9]研究,還沒有大規(guī)模LNG生產(chǎn)、儲運與輸送的經(jīng)驗,對LNG的貿(mào)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(fēng)險評價法在我國由于沒有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫而很少采用,設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)的風(fēng)險評估實例還不多見。

3 結(jié)論與建議

我國LNG產(chǎn)業(yè)急需科學(xué)、合理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與技術(shù)進步。一方面可直接采標(biāo)安全要求和安全措施明確、具體的N FPA 59A,以保證我國LNG產(chǎn)業(yè)安全和國際貿(mào)易順利進行。另一方面,應(yīng)積極積累生產(chǎn)管理經(jīng)驗和生產(chǎn)、應(yīng)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù),進一步研究適合我國國情和現(xiàn)狀的各類危險評價方法,在適當(dāng)時候建立以危險評價為核心的我國LNG設(shè)計、安裝、生產(chǎn)、儲運、操作國家標(biāo)準(zhǔn),以降低我國LNG安全投資成本,提高LNG安全生產(chǎn)管理水平和經(jīng)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(yīng)用指南[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

[5]陳永優(yōu).關(guān)于天然氣管道進行風(fēng)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(fēng)險分析[J].工程經(jīng)濟,2004(12):27-30.

[7]邱奎,王軍,廖久明,等.火災(zāi)、爆炸指數(shù)法在天然氣凈化廠安全評價中的運用[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)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(xué)學(xué)報,2006(4):43-47.

[9]王淑蘭,嚴(yán)清華,李岳,等.密閉空間內(nèi)局部可燃氣云爆炸的數(shù)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(xué)—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(shù)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(tǒng)工程節(jié)能研究、LNG標(biāo)準(zhǔn)的比較研究。地址:(510225)廣東省廣州市海珠區(qū)仲愷路501號仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機電工程學(xué)院。電話:(020)89002100。E-mail:sinotechw jm@ 163.com

王健敏等.美、歐LNG標(biāo)準(zhǔn)NFPA 59A和EN1473的比較分析.天然氣工業(yè),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