美、欧LNG标准NFPA59A和EN1473的比较分析

王健敏 皇甫立霞 郭开华

1.中山大学工学院 2.仲恺农业工程学院

美、欧LNG标准NFPA59A和EN1473的比较分析

王健敏1,2皇甫立霞1郭开华1

1.中山大学工学院 2.仲恺农业工程学院

我国LNG产业发展迅速,但相关标准尚未完善,制约了该产业的发展壮大和技术进步。为此,对目前国际上LNG岸上设计、安装、生产、储运领域的两个主要标准——美国标准NFPA 59A和欧盟标准 EN1473进行了对比分析,发现两者的主要对象和主要研究内容大致相同,最大的差异在于确定安全目标与措施的方式、方法不同。因此提出如下建议:①在我国现阶段LNG贸易、接收、储运、大规模应用刚刚起步,缺乏完善国家标准的情况下,直接等同采用安全要求和安全措施明确、具体的NFPA 59A;②在LNG贸易、接收、储运、使用过程中,应积极积累生产管理经验和生产、应用基础数据,加强研究各类危险评价方法,在适当时候建立以危险评价为核心的我国LNG设计、安装、生产、储运、操作国家标准。该研究为推动我国新兴LNG产业的安全技术发展与进步提供了建标参考。

LNG 标准 比较 NFPA 59A EN 1473 建标参考

NFPA 59A-2006[1]“LNG生产、储存及操作标准”(以下简称NFPA 59A)是美国关于LNG生产、储存及操作的主要标准;EN 1473-2007[2]“LNG岸上设备安装及设计”(以下简称 EN1473)是英国关于岸上LNG设备安装与设计的主要标准。上述两者是目前国际上关于LNG生产、储运、安装的两个主要标准。我国LNG产业发展迅速,但相关标准尚未完善,认真研究、比较和借鉴NFPA 59A和EN1473,有助于我国制订自己的LNG生产、安装、储运标准。

1 NFPA 59A和EN1473的比较

1.1 适用对象和规范范围的对比

NFPA 59A和 EN 1473都以岸上LNG工厂、接收站设施的子系统或设备、管道、仪表为规范对象,以安全为目标,规范LNG工厂选址、设备与管道的设计与安装、LNG生产、储存、转运和装运,重点对有危险性的设备与装置的安全性进行了要求。

1.2 标准内容的对比

EN1473是LNG设备与安装(陆上装置)设计规范,以危险评价为主线,第4章总体介绍危险评价要求,其余章节以设备为规范对象,对设计内容提出要求。NFPA 59A是“LNG生产、储存和装运、操作”标准,以安全限制值为主线,以过程、安全要素为规范目标。

NFPA 59A和EN1473均涉及地震、易燃易爆物的泄漏、溢出、扩散、爆炸、燃烧(火灾、热辐射)、超压、中毒、加热蒸发等危险因素和现象的防范,设备和管道的真空、低温、潮湿、腐蚀预防,电气安全要求。

EN 1473还述及排放物、声、光等物质的安全控制,增加了对设备翻滚、表面冷凝、脆裂的预防;NFPA 59A则增加了操作、维护培训要求及设计者和制造者资格要求。

1.3 安全要求的方法对比

NFPA 59A和 EN 1473都着重于规范LNG生产、储运、操作过程的安全性要求,但两个标准提出安全要求的方式有较大区别。

NFPA 59A基于已有理论、特定模型、计算公式、历史数据和经验,不仅提出安全研究内容与目标,还直接提供了安全措施、推荐模型或计算公式,或直接提出详细、定量的安全指标或限定值。安全限制内容多、具体、分类明细,安全性定量指标或要求也较多,但危险情形分类难以述及所有实际情况。

EN1473对安全性要素和场合,在标准中并不提出具体限定值,而是要求进行危险评价。评估与采取安全措施的目标是风险范围内的事故危害不超过可接受值。

1.4 实际应用比较

Petronet LNG有限公司(PLL)拥有并营运印度Dahej LNG终端。2005年PLL拟将终端能力从500 ×104t/a增加至1 000×104t/a,为此,向印度环境与森林部提供了两个环境影响评估报告[3],该报告使用EN1473推荐模型对LNG储罐顶部3个减压阀泄漏着火的可能性进行了估计,评估证明实际设计(储罐间距60 m、减压阀高度55 m且蒸气不会到达地面)符合EN 1473推荐模型对热禁区的安全要求(储罐最小安全间距25 m、蒸气扩散禁区57 m以外),但评估值比NFPA 59A要求蒸气扩散禁区“不小于30 m”、储罐间距“至少1.5 m”的限定值要大;而用NFPA 59A“不少于相邻罐径之和的1/4”公式计算出的储罐间距要求值则与用 EN1473推荐模型计算的结果相近。可见,由于各个LNG项目的复杂性和差异性,NFPA 59A提供的计算公式和EN1473推荐的模型考虑了项目实际的规模、参数或条件,计算结果准确性较高,而NFPA 59A中直接给出的限定值只可作为安全设计最低要求,对于实际项目,尤其是中、大型LNG项目,不能简单地定为实际安全要求。

2 分析与认识

从上述对比可看出:NFPA 59A和EN1473虽然目次顺序有不同,但规范的主要对象和研究内容大致相同,差异在于确定安全目标与措施的方式、方法不同。

EN 1473主要采用的危险评价方法是应用系统安全工程原理和方法,对工程、系统中存在的危险有害因素进行识别与分析,判断工程、系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度,从而为工程、系统的设计、施工、生产经营活动制订防范对策措施,为安全管理决策提供依据。危险评估适用于项目可行性分析、设计、安装施工验收、生产运行等全过程。危险评估方法有多种,各有其适用的范围和应用条件[4]。

但危险评价既需要安全理论支撑,也需要安全生产管理经验和生产技术知识的支持,只有两者结合,才能有效开展危险性评价工作。我国危险评价工作开展较晚,无论是危险评价方法还是危险评价基础数据,与欧、美、日等工业发达国家相比都还有很大差距,我们刚开始进行一些理论[5-6]、定量方法[6-7]和数学模拟仿真[8-9]研究,还没有大规模LNG生产、储运与输送的经验,对LNG的贸易、接收、气化、储存、输送、使用等尚刚刚起步,欧美等国普遍采用的定量风险评价法在我国由于没有基础数据库而很少采用,设备设施系统的风险评估实例还不多见。

3 结论与建议

我国LNG产业急需科学、合理的技术标准,以推动整个产业链的发展与技术进步。一方面可直接采标安全要求和安全措施明确、具体的N FPA 59A,以保证我国LNG产业安全和国际贸易顺利进行。另一方面,应积极积累生产管理经验和生产、应用基础数据,进一步研究适合我国国情和现状的各类危险评价方法,在适当时候建立以危险评价为核心的我国LNG设计、安装、生产、储运、操作国家标准,以降低我国LNG安全投资成本,提高LNG安全生产管理水平和经济效益。

[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]刘铁民,张兴凯,刘功智.安全评价方法应用指南[M].北京:化学工业出版社,2005.

[5]陈永优.关于天然气管道进行风险安全评估探讨[J].天津煤气,1997(3):6-9.

[6]秦咸悦,郭艳红,王健.项目可行性研究的风险分析[J].工程经济,2004(12):27-30.

[7]邱奎,王军,廖久明,等.火灾、爆炸指数法在天然气净化厂安全评价中的运用[J].石油工业技术监督,2005,21(7): 23-25.

[8]张寿桂,翁跃宗,熊振南.港口航道和码头通航安全评估[J].大连海事大学学报,2006(4):43-47.

[9]王淑兰,严清华,李岳,等.密闭空间内局部可燃气云爆炸的数值模拟[J].石油与天然气化工,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

中山大学—BP液化天然气中心项目(编号:99103-9390001)和广东省教育厅液化天然气与低温技术重点实验室项目(编号:39000-3211101)。

王健敏,女,1966年生,副教授,硕士,博士研究生;主要从事制冷与低温系统工程节能研究、LNG标准的比较研究。地址:(510225)广东省广州市海珠区仲恺路501号仲恺农业工程学院机电工程学院。电话:(020)89002100。E-mail:sinotechw jm@ 163.com

王健敏等.美、欧LNG标准NFPA 59A和EN1473的比较分析.天然气工业,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 编辑 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