LNG气化站电气设计实践

第33卷第6期煤气与热力Vol. 33 No.62013年6月GAS & HEATJun. 2013LNG气化站电气设计实践杨乐，李佳宁，徐胜男，戴秋明(中交煤气热力研究设计院有限公司,辽宁沈阳110026)摘要:结合燃气厂站电气设计的实践，阐述LNG气化站的爆炸危险区域划分,用电负荷分级及爆炸危险环境电气设备的选择,防雷、防静电、接地的设计。关键词: LNG 气化站;负荷分级; 防雷;防静电;接地中图分类号: TU996文献标识码: B文章编号: 1000 -4416(2013)06 -0A40 -03划为2区;爆炸危险区域2区内地坪下的坑、沟划为1区。空温式气化器、储罐增压器、卸车增压器、BOG加热器、EAG加热器,当无防护堤时，距离设备的外壁4.5 m以内，高出顶部7.5 m,地坪以上的范围内划为2区;当有防护堤时,除了包括前面所述的无防护堤时划为2区的范围以外,防护堤至设备外壁,高度为堤顶高度的地坪以上的范围内也划为2区;爆炸危险区域2区内地坪下的坑沟划为1区。LNG槽车注送口,以距密闭式注送口法兰外边缘为1.5 m以内的空间划为1区;以距密闭式注送作者简介:杨乐(1981- ),女 ,辽宁辽中人,工程师,学口法兰外边缘为4.5 m以内的除1区以外的空间且土,从事电气设计工作。地坪以上的范围内划为2区;爆炸危险区域2区内近年来,LNG引起各地燃气公司的重视，越来地坪下的坑、沟划为1区。越多的LNG气化站已建成或即将建设。本文主要水浴式LNG气化器,由于其结构特点与LNG结合燃气厂站电气设计的实践,阐述LNG气化站的储罐类似，因此其爆炸危险区域等级和范围参照爆炸危险区域划分,用电负荷分级及爆炸危险环境LNG储罐的要求划分。电气设备的选择,防雷、防静电、接地。输送LNG管道上的阀门、法兰等第二级释放源1 LNG 气化站爆炸危险区域划分的爆炸危险区域等级和范围划分参照空温式气化器以现行国家标准GB 50058- 92《 爆炸和火灾危的要求划分。险环境电力装置设计规范》中的规定为基本原则，集中放散塔,距离管外壁4.5 m的范围及管口参照现行国家标准GB 50028- -2006《 城镇燃气设计上方7.5 m的范围内划为2区。规范》及行业标准NB/T 1001 - 2011《液化天然气2配电设计及爆炸危险区内电气设备选择(LNG)汽车加气站技术规范》,对LNG气化站站区2.1负荷分级进行爆炸危险区域的等级和范围划分。LNG气化站承担向城镇或小区居民用户或大LNG储罐,距离LNG储罐的外壁和顶部3 m以型用户等供气的重要任务,电力的保证是生产正常内及地坪以上的范围内划为2区;储罐区的防护堤运行的必备条件,其生产用电负荷及站内消防用电至储罐外壁,高度为堤顶高度的地坪以上的范围内负荷应为“二级负荷”,辅助区的生活用电为“三级●A40.www. watergasheat. com杨乐,等:LNG气化站电气设计实践第33卷第6期负荷”。“二级负荷”的供电应采用双回路或自备柴50057-2010<建筑物防雷设计规范》的规定,划为油发电机组作为备用电源。站内的自控系统及气体第二类防雷建筑物;辅助区各建筑物按根据当地雷报警装置采用UPS作为不间断电源”。消防供电击大地的年平均密度所计算出的预计雷击次数及使应在其配电线路的最末一级配电箱处设置主、备电用性质对照现行国家标准中相应条款确定防雷类源自动切换装置。由于LNG站用电量较少,采用低别。压380/220 V的外接电源完全满足要求。3.1直击 雷防护2.2 电气设备级别和组别的确定及选择罐区内的LNG储罐,罐壁为钢结构,高度小于爆炸危险区域内的电气设备应严格遵照该区域60m,罐壁厚度不小于4mm,依据现行国家标准GB内的爆炸性气体混合物的级别和组别选用。LNG50057--2010《建筑物防雷设计规范》,可不装设接的主要组分为甲烷,还有少量的乙烷、丙烷、丁烷等闪器,利用罐体本身做为接闪器,但应接地，接地点组分,依据现行国家标准GB 50058- 92《爆炸和火不少于两处，两接地点间的距离不得大于30m;储灾危险环境电力装置设计规范》, LNG的爆炸性气罐增压器, -般布置在储罐附近,利用储罐作为接闪体混合物的级别为IA,引燃温度组别为T3(按混器，依据滚球法计算，若在储罐的保护范围内,可只合物中组别较高者选择),电气设备的防爆结构有做接地,否则应单独做防直击雷措施。本质安全型(ia, ib)、隔爆型(d)、 正压型(p)、增安气化区内的空温式气化器、BOG加热器、EAG型(e)等。依据国家标准并结合现有防爆电气设备加热器、卸车增压器,这些设备的壁厚均不到4 mm,生产厂家的定型产品,LNG气化站防爆电气的标志需设置接闪器防直击雷,采用避雷针做为接闪器,滚定为不低于d I BT4(隔爆型工厂用电气设备B级球半径选择45 m(按第二类防雷建筑物考虑) ,可按T4组) ,LNG气化站内的一些电气设备的防爆结构计算出的保护区域分别设置多根避雷针，若保护范也可选择增安型123 ,具体的选择应执行现行国家标围较大，可采用避雷塔加避雷线的形式进行保护。准CB 50058- 92<爆炸和火灾危险环境电力装置设充装台罩棚，在充装LNG的过程中,- -旦LNG计规范》的规定。泄漏便会形成有爆炸危险的气体，因此罩棚应按第2.3配电线路二类防雷建筑物考虑。罩棚顶多为彩钢板结构,依低压配电采用放射式与树干式相结合,电气线据规范GB 50057- -2010《 建筑物防雷设计规范》,若路应尽量在远离可燃气体释放源及爆炸危险区的地彩钢板厚度大于4 mm,可直接利用彩钢板做为接闪方敷设。在爆炸危险区范围内,由于LNG气化后比器,若不满足上述要求,应在罩棚顶装设避雷网，网空气轻,因此电气线路宜在较低场所或埋地敷设;由格不大于10 mx10 m或12 mx8 m。另外,根据实于LNG有可能液态泄漏,若选择在爆炸危险区内电践经验,若罩棚顶为厚度大于0.5mm且中间有难缆沟敷设时,沟内必须填满干砂;当穿管敷设时,应燃填充材料的彩钢夹芯板,可直接利用彩钢板做为采用钢套管并必须做好防爆隔离密封。敷设至爆炸接闪器。危险区范围内1区的单相回路应采用双极开关同时集中放散塔,塔本身为钢结构,壁厚大于4 mm,切断相线及中性线。在爆炸危险区范围内,采用铜且其上已经装设阻火器,可不必另设接闪器，但应做芯电缆,电缆线路不应有中间接头,在架空桥架敷设良好接地。时宜采用阻燃电缆。铜芯电缆或导线的最小截面,3.2防雷电感 应及雷击电磁脉冲在1区内不小于2.5 mm2 ,在2区内不小于1.5生产区内平行敷设的管道、构架和电缆金属外mm'。皮等长金属物,净距小于100 mm时,应用金属线跨3防雷、防静电及接地接;交叉净距小于100mm时,其交叉处也应跨接。LNG气化站按生产区和辅助区分区布置。生在室外低压电源线路引人配电室的总配电箱处装设产区一般包括储罐区、气化区、充装台、地磅、放散I级试验的电涌保护器;有室外馈出回路的配电箱塔;辅助区一般包括辅助用房(配电室、控制室、办(如站区路灯照明回路) ,也应在配电箱处装设I级公楼等)、消防泵房、门卫等。生产区各构筑物均为试验的电涌保护器。气化站内的主要信号设备的终涉及爆炸危险物质的设备,根据现行国家标准GB端都暴露在户外,很容易受到雷电电磁波的影响和●A41●第33卷第6期煤气与热力www. walergasheal. com破坏，因此在这些设备终端的线路进入控制室处加参考文献:装信号专用的电涌保护器。视频系统主要包括室外[1] 叶明, 吴友香. L-CNG汽车加气站的雷电防护[J].云台摄像机及位于辅助用房控制室内的显示屏,应煤气与热力,2011,31(1):B01 - B03.在视频信号线、电源线、云台控制线的两端分别安装[2] 廖珍书,冯北平,秦亮浅谈爆炸危险环境的电气设计一台对应的避雷器, 或是安装-一个组合式视频、云[J].建筑电气,2008 ,27(5):6-13.台、电源三合一的电涌保护器。网络系统应在路由[3] 牛虎勋. CNG加气标准站仪表自控系统设计总结[J].煤气与热力,2009 ,29(8) :B01 - B03.器进线端口加装网络用的电涌保护器,以保护整个Electric Design Practice of LNG气化站的网络系统安全。3.3等电位处理Vaporizing Station在配电室内设置总等电位端子箱,各种线路的YANG le, LI Jianing, XU Shengnan, DAI Qiuming金属套管、电缆金属外皮、配电箱的接地线、建筑物Abstract: Combined with the practical experi-的金属构件等导电体与等电位端子箱连接后与接地ence in electric design of gas stations, the division of系统可靠连接。explosive hazardous area in LNG vaporizing station, e-lectric load grading, selection of electrical equipment3.4 接地系统低压配电系统的接地型式采用TN-S系统,在and design of lightning protection, electrostatic protec-爆炸危险区域内的设备采用专门接地线,金属套管、tion and grounding are described.Key words: LNG vaporizing station; load grad-电缆金属外皮只作辅助接地。整个站区的防雷、防静电、电气装置接地及自控系统的接地连通成一个ing; lightning protection; electrostatic protection;接地网,联合接地系统的接地电阻值取其中最小值，grounding不大于4 053。收稿日期:2013 -02 -20;修回日期:2013 -04 -02●信息●西气东输二线工程全线建成投产2012年12月30日,来自土库曼斯坦的天然气史跨越;工程建设带动了 我国机械、电子和冶金等经过长途跋涉,经过西气东输二线广南支线,第一几十个相关产 业发展。次到达位于南宁市东30 km的良勇村南宁末站,为西二线工程总投资1 422x10*元,设计年输气.南宁逾700x10*市民送来温暖。能力300x10* m'/a,可稳定供气30年以上，对保障这是西二线继2012年12月19日香港支线成国家能源安全、优化能源消费结构、节能减排和加功投产后又一条支线成功投产。至此,起于新疆霍快经济发展方式转变具有重大意义。为了早日建尔果斯首站,途经全国15个省区市192个县级单成发挥作用,工程分东西两段组织建设。西段工程位,止于香港的西二线工程1条干线8条支干线全霍尔果斯中卫段于2009年12月底建成投产;东.部建成投产。管道全长8 704 km,站场87座,阀室段工程干线于2011年6月底建成投产;2010年1321座。西二线与国内外20多条管道连接贯通,在月20日至2012年12月30日,8条支干线相继建国内形成近4x10* km天然气管网,基本覆盖我国成投产。28个省区市和香港特别行政区。截至2012年12月30日,西二线天然气已送达作为我国首条引进境外天然气资源的战略通全国23个省区市的300多座城市,输送中亚天然道工程,西二线是目前世界上线路最长、工程量最气已超过422x108 m3,数亿人受益。输送的天然大和钢级最高的天然气管道,用时5年建成,创造气可代替煤炭1.08x10t,减少排放二氧化碳1. 83了世界管道建设奇迹,被誉为“中国速度”;30 kmx108 t、二氧化硫202.6x10* t、粉尘92.8x10* t、深港海底管道30年免维修标准成为我国管道建设氮氧化物50.6x10* t。.史的新突破;X80钢系列产品相关标准的建立,使(本刊通讯员供稿)我国管道建设在世界上实现了从追赶到领跑的历●A42.