摘　要：結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)天然氣液化廠壓縮機(jī)房事故通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行探討。針對(duì)壓縮機(jī)房泄漏的可燃?xì)怏w密度不同，事故排風(fēng)機(jī)分為上下兩層布置。

關(guān)鍵詞：天然氣液化廠；  壓縮機(jī)房；  事故通風(fēng)

Design of Emergency Ventilation System for Compressor Room in Natural Gas Liquefaction Plant

Abstract：The emergency ventilation system for compressor room in natural gas liquefaction plant is discussed with an engineering example．In view of the difference in density of combustible gas leaked from the compressor room，emergency exhaust fans can be installed on top and bottom．

Keywords：natural gas liquefaction plant；compressor room；emergency ventilation

近年來(lái)，天然氣液化項(xiàng)目越來(lái)越多，規(guī)模也不斷擴(kuò)大，壓縮機(jī)房不僅是天然氣液化廠的重要設(shè)備場(chǎng)所，還是爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所，因此壓縮機(jī)房的事故通風(fēng)設(shè)計(jì)成為天然氣液化項(xiàng)目的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)天然氣液化廠壓縮機(jī)房的事故通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1　項(xiàng)目概況

2011年，陜西省燃?xì)庠O(shè)計(jì)院承接設(shè)計(jì)了內(nèi)蒙古國(guó)能天然氣股份有限公司3×24×10⁴t／a民用LNG清潔能源項(xiàng)目。一期工程(本文僅涉及一期工程)設(shè)計(jì)規(guī)模為24×10⁴t／a，采用MDEA(甲基二乙醇胺)法脫CO2、分子篩脫水、專用吸附劑脫汞等工藝技術(shù)，將天然氣中所含雜質(zhì)脫除至設(shè)計(jì)指標(biāo)，避免CO2、水、汞等雜質(zhì)對(duì)工藝運(yùn)行及設(shè)備的不利影響，并采用混合制冷劑三級(jí)節(jié)流制冷工藝將天然氣液化并送至LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存外運(yùn)。此外，考慮到原料氣組成的變化，在制冷工藝段增設(shè)脫苯脫重?zé)N裝置，以便當(dāng)原料氣中重?zé)N組分顯著增加時(shí)，保證整套裝置的正常運(yùn)行。

該項(xiàng)目(指一期工程)壓縮機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備組成為：原料氣壓縮機(jī)3臺(tái)(2用1備)，再生氣壓縮機(jī)2臺(tái)，一段BOG壓縮機(jī)2臺(tái)，二段BOG壓縮機(jī)2臺(tái)，裝成BOG(裝車過(guò)程中產(chǎn)生的BOG)壓縮機(jī)3臺(tái)(2用1備)，制冷劑壓縮機(jī)2臺(tái)。根據(jù)設(shè)備布置條件，壓縮機(jī)房的長(zhǎng)×寬×高設(shè)計(jì)為120m×30m×22.7m，建筑面積為3675.27m²。壓縮機(jī)房為現(xiàn)澆鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)為：0～1.2m高度范圍內(nèi)的墻體為240mm厚非承重多孔磚；1.2m以上的墻體為100mm厚壓型鋼板復(fù)合保溫墻體，墻體內(nèi)表面為白色鍍鋅鋼板(厚度為0.5mm)，外表面為米黃色鍍鋅鋼板(厚度為0.6mm)，中間填充100mm厚巖棉，鍍鋅鋼板涂層為環(huán)氧樹(shù)脂防銹底漆與聚偏氟乙烯面漆。

壓縮機(jī)房在生產(chǎn)過(guò)程中涉及的危險(xiǎn)物質(zhì)主要有天然氣、制冷劑。液化技術(shù)采用混合制冷劑三級(jí)節(jié)流制冷工藝，混合制冷劑由氮、甲烷、丙烷、異戊烷、乙烯組成。由以上分析可知，壓縮機(jī)房可能泄漏的主要物質(zhì)有甲烷、氮?dú)?、丙烷、異戊烷、乙烯，且具有易燃、易爆、令人窒息的危險(xiǎn)。

2　事故通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

HGT 20698—2009《化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5．6節(jié)規(guī)定：

①可能突然大量放散有害氣體或爆炸危險(xiǎn)氣體的生產(chǎn)房間應(yīng)設(shè)計(jì)事故通風(fēng)系統(tǒng)。

②事故通風(fēng)系統(tǒng)的吸風(fēng)口應(yīng)設(shè)在有害氣體或爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)散發(fā)量最大的或聚積最多的地點(diǎn)：

a．位于房間上部的吸風(fēng)口，用于排除比空氣輕的可燃?xì)怏w或蒸氣(含氫氣時(shí)除外)時(shí)，其上緣距頂棚或屋頂平面的距離不大于0.4m；

b．位于房間下部區(qū)域的吸風(fēng)口，其下緣距地板間距不大于0.3m；

c．因建筑物結(jié)構(gòu)造成有爆炸危險(xiǎn)氣體排出的死角處，應(yīng)設(shè)置導(dǎo)流設(shè)施。

③事故排風(fēng)量應(yīng)按工藝提供的設(shè)計(jì)資料通過(guò)計(jì)算確定：

a．換氣次數(shù)不應(yīng)小于12次／h，其風(fēng)量可由正常通風(fēng)系統(tǒng)和事故通風(fēng)系統(tǒng)共同保證；

b．對(duì)放散有害氣體及爆炸危險(xiǎn)氣體的泵房及壓縮機(jī)房，除基本通風(fēng)外，尚應(yīng)另外設(shè)置8次／h換氣的事故通風(fēng)；

c．設(shè)計(jì)計(jì)算容積確定方法，當(dāng)房間高度小于或等于6m時(shí)，按房間實(shí)際容積計(jì)算；當(dāng)房間高度大于6m時(shí)，按6m的空間容積計(jì)算。

根據(jù)上述規(guī)定，該壓縮機(jī)房的事故排風(fēng)量按換氣次數(shù)12次／h計(jì)算，廠房高度按6m計(jì)算，則壓縮機(jī)房的事故排風(fēng)量為259200m³／h。

根據(jù)該項(xiàng)目的特點(diǎn)，壓縮機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備有原料氣壓縮機(jī)、BOG壓縮機(jī)、再生氣壓縮機(jī)、制冷劑壓縮機(jī)，可能泄漏的物質(zhì)有甲烷、丙烷、乙烯、異戊烷等，比空氣密度小的是甲烷，比空氣密度大的是丙烷、乙烯、異戊烷。當(dāng)發(fā)生泄漏時(shí)，比空氣密度小的可燃?xì)怏w向廠房上部飄散，比空氣密度大的可燃?xì)怏w則聚積在廠房近地面處。因此，事故排風(fēng)機(jī)(防爆型)應(yīng)采取上下兩層布置。當(dāng)可燃?xì)怏w在廠房上部空間聚積到一定濃度時(shí)，安裝在廠房上部的可燃?xì)怏w濃度報(bào)警裝置開(kāi)始報(bào)警，設(shè)置在上層的事故排風(fēng)機(jī)連鎖開(kāi)啟，將可燃?xì)怏w排至室外。當(dāng)可燃?xì)怏w在下部空間聚積到一定濃度時(shí)，安裝在廠房下部的可燃?xì)怏w濃度報(bào)警裝置開(kāi)始報(bào)警，設(shè)置在下層的排風(fēng)機(jī)連鎖開(kāi)啟，將可燃?xì)怏w排至室外。

3　結(jié)語(yǔ)

壓縮機(jī)房不僅是天然氣液化廠中的重要設(shè)備場(chǎng)所，還是爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所，事故通風(fēng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)至關(guān)重要。若事故通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不佳，當(dāng)壓縮機(jī)房?jī)?nèi)可燃?xì)怏w泄漏并積聚到一定濃度時(shí)，極易出現(xiàn)爆炸危險(xiǎn)，將給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求合理設(shè)計(jì)事故通風(fēng)系統(tǒng)，將壓縮機(jī)房的危險(xiǎn)降低到最低，確保企業(yè)的安全生產(chǎn)。

本文作者：張懿君，趙文俠

作者單位：陜西省燃?xì)庠O(shè)計(jì)院