CN105821954A

CN105821954A - Lng积水分离排放池

Info

Publication number: CN105821954A
Application number: CN201610214465.6A
Authority: CN
Inventors: 于海; 吴江; 舒小芹; 扈洁琼; 赵欣; 贺丁; 赵晓静
Original assignee: China Huanqiu Engineering Co Ltd
Current assignee: China Huanqiu Contracting and Engineering Corp; China Huanqiu Engineering Co Ltd
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2016-08-03

Abstract

本发明公开一种LNG积水分离排放池，包括：LNG泄露收集管，用于将LNG泄露收集盘收集到的泄露LNG排放出去；第一分离池，接收所述LNG泄露收集管排放出的LNG；第二分离池，与所述第一分离池相邻设置，所述第二分离池和所述第二分离池之间设有隔墙，所述隔墙的下部设有通孔，从而使所述第一分离池和所述第二分离池相连通；LNG泄露收集沟，与所述第一分离池相连，用于将所述第一分离池内的LNG排放至LNG泄露收集池；积水收集沟，与所述第二分离池相连，用于将所述第二分离池内的积水排放至清净雨水系统；其中，所述第一分离池和第二分离池内的液面高度始终没过所述通孔；所述LNG泄露收集沟的沟底高度高于所述积水收集沟的沟底高度。

Description

LNG积水分离排放池

技术领域

本发明涉及液化天然气技术领域，特别涉及一种用于对泄露的液化天然气进行安全收集的LNG积水分离排放池。

背景技术

根据国内外液化天然气(LNG)陆上设施设计相关规范(GB50183\NFPA59A\EN1473等)要求，需在LNG场站设计LNG泄漏收集系统，收集事故状态下意外遗撒的LNG到指定区域，对其进行安全集中处理，以避免低温LNG四处漫流所带来的低温伤害，以及气化后形成的易燃易爆蒸气云所带来的火灾爆炸风险。

在国内现有设计中，常规仅考虑小型托盘收集、经收集沟送至LNG收集池内的设置，系统由收集盘、收集管沟和收集池构成。LNG泄漏收集系统为开敞式结构，收集盘、收集沟、收集池均为开敞式无盖构造，除LNG外亦可能收集到雨水、消防水、地面冲洗水等介质。这些物料进入LNG泄漏收集系统，若不及时排出，会削减LNG泄漏收集沟、尤其是收集池的有效容积，大大削弱LNG泄漏收集系统功能。目前常规设计仅考虑在系统的最末端收集池内设置固定式或移动式潜水泵，定期将池内积水泵出。然而，在未对LNG实行有效地分离措施，又很有可能使LNG随上述水介质一起被排放除去，同样会造成LNG的泄露，从而降低现有LNG泄露收集系统的安全性和有效性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有LNG泄漏收集系统无法有效分离LNG和各种水介质的缺陷，提供一种LNG积水分离排放池。

为达上述目的，本发明提出以下技术方案：

一种LNG积水分离排放池，包括：

LNG泄露收集管，与一个或多个LNG泄露收集盘相连，用于将所述LNG泄露收集盘收集到的泄露LNG排放出去；

第一分离池，与所述LNG泄露收集管相连，接收所述LNG泄露收集管排放出的LNG；

第二分离池，与所述第一分离池相邻设置，所述第二分离池和所述第二分离池之间设有隔墙，所述隔墙的下部设有通孔，从而使所述第一分离池和所述第二分离池相连通；

LNG泄露收集沟，与所述第一分离池相连，用于将所述第一分离池内的LNG排放至LNG泄露收集池；

积水收集沟，与所述第二分离池相连，用于将所述第二分离池内的积水排放至清净雨水系统；

其中，所述第一分离池和第二分离池内的液面高度始终没过所述通孔；

所述LNG泄露收集沟的沟底高度高于所述积水收集沟的沟底高度。

根据本发明提出的LNG积水分离排放池，其中，所述第一分离池和第二分离池上分别设置有一个给水管线接头，用于当池内的积水干涸时向池内注入足以没过所述通孔的水分。

根据本发明提出的LNG积水分离排放池，其中，所述第一分离池和第二分离池由低温混凝土制成。

根据本发明提出的LNG积水分离排放池，其中，所述通孔为多个，其数量N为：N＝4S/(πD²)；其中D为通孔的直径；S＝Q/(3600v)，v为水的过孔流速；Q＝Q1+Q2+Q3，其中Q1为重现期内的最大降雨量，Q2为本区域内的最大消防水量，Q3为本区域内的最大LNG泄漏量。

根据本发明提出的LNG积水分离排放池，其中，过孔流速v不大于2m/s，通孔直径D为0.15-0.20m。

根据本发明提出的LNG积水分离排放池，其中，所述通孔的孔底距离所述隔墙的最低端不小于200mm，所述通孔的孔顶低于所述积水收集沟的沟底至少200mm，所述第一分离池和所述第二分离池的宽度不小于800mm。

根据本发明提出的LNG积水分离排放池，其中，所述第一分离池和所述第二分离池的上方覆盖有镀锌钢制格栅板。

根据本发明提出的LNG积水分离排放池，其中，所述泄露收集池设置在接收站区，所述泄露收集池的池底为封闭结构，并且池内设有用于将积水排至清净雨水系统的排水泵，所述根据预设液位启动或停止排水。

根据本发明提出的LNG积水分离排放池，其中，所述泄露收集池设置在码头区，所述泄露收集池的下部设有与池底水平的S形排放管，所述S形排放管中始终储有能够形成水封的存水。

与现有技术相比，本发明通过在LNG泄漏收集系统的适当位置处设置积水分离设施，实现无LNG泄漏时，进入LNG泄漏收集系统的积水及时排入雨水收集系统，保证LNG收集系统的有效容积；而在LNG泄漏事故时，有效地将LNG导入LNG泄漏收集池，从而禁止LNG进入雨水收集系统，避免低温LNG四处漫流造成不必要的损失或伤害。

附图说明

图1为本发明的LNG积水分离排放池一具体实施例的原理示意图；

图2A为本发明的LNG积水分离排放池一具体实施例的俯视图；

图2B为图2A在B-B方向上的剖面图；

图2C为图2B在A-A方向上的剖面图；

图3为接收站区的LNG泄露收集池的示意图；

图4为码头区的LNG泄露收集池的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先简要介绍一下LNG泄露收集系统。根据国内外液化天然气(LNG)陆上设施设计相关规范(GB50183\NFPA59A\EN1473等)要求，需在LNG场站设计LNG泄漏收集系统。LNG泄露收集系统由LNG泄漏收集区、导液盘、收集沟、LNG收集池等组成，根据泄露点情况选择收集盘或地面收集的方式，汇入LNG收集沟。当LNG储罐区罐顶平台的管道发生破裂泄露时，LNG经泄露收集盘导入泄露液收集立管，排入LNG泄露收集沟。用以减少LNG的蒸发及火灾发生时的热辐射危害，防止LNG直接溅出到地面后不断蔓延形成难以控制的大范围LNG，从而降低其形成蒸汽云发生爆炸和火灾的危险性。同时，考虑到降水对泄露设计系统的影响，需要通过必要的技术措施进行LNG与雨水的分离，避免过多的雨水进入LNG收集池。

由于输送和储存LNG的管道和设备多为室外露天布置，要确保当发生LNG泄漏时，泄漏的LNG要有序的进入LNG泄漏收集系统且不能进入清净雨水排放系统，这时积水分离池从中扮演着重要的角色。

本发明的LNG积水分离排放池设在LNG泄漏收集沟与泄漏收集池之间，同时连接雨水沟，其工作原理如下：

请参阅图1、图2A、图2B和图2C，分别本发明的LNG积水分离排放池的原理示意图以及一具体实施例的俯视图和剖面图。本发明的积水分离排放池的主体为低温混凝土结构，分成2部分，其中一部分与终点为LNG泄漏收集池的收集沟相连(以下称为第一分离池)，另一部分与清净雨水沟相连(以下称第二分离池)，中间以隔墙分开，隔墙下部有1排或多排水平布置的通孔相通，通孔数量、高度和排数根据雨水量和LNG泄漏量计算确定，具体计算方法会在下文中详述。收集沟的沟底标高要高于清净雨水沟的沟底标高。

正常工况下，从LNG泄漏收集管或LNG收集沟来的雨水进入第一分离池，并通过隔墙中间的通孔进入第二分离池，继而进入清净雨水沟重力坡度排至附近的清净雨水系统或直排大海。由于清净雨水沟的沟底标高比隔墙通孔的孔顶标高要高，且低于LNG收集沟的沟底标高，所以积水分离池内总是存水的，且存水高度没过了隔墙通孔的孔顶。

为避免由于天气干旱等原因造成积水分离池内的积水完全蒸发掉的情况，可在每个分离池上设置一个生产给水管线接头，当池内的积水干涸时，可以通过自动或者手动方式将积水分离池注满，来维持分离系统正常运行。

当有LNG泄漏时，大量泄漏的LNG会立即把积水分离池内的雨水或存水冻住，即隔墙通孔被冰堵住，使得液位上升的LNG只能通过第一分离池进入LNG收集沟，进而进入LNG泄漏收集池，通过此种方法，泄漏的LNG与雨水自然分开。

关于隔墙下部所设通孔的详细计算方法如下：

(1)确定积水分离池的最大进水流量Q(m3/h)

Q＝Q1+Q2+Q3

Q1----一定重现期内的最大降雨量(m3/h)

Q2----本区域内最大消防水量(m3/h)

Q3----本区域内最大LNG泄漏量(m3/h)

(2)确定隔墙孔洞的总面积S(m2)

S＝Q/3600v

v----过孔流速(m/s)根据工程经验，为保证水流阻力不致过大，积水分离池的过孔流速不宜大于2m/s；

(3)确定隔墙孔洞数量

N＝4S/πD^2

D----孔洞直径(m)根据工程经验，D可取0.15ˉ0.20m；D值过小会造成杂物堵塞孔洞加大阻力，D值过大会造成孔洞排布不均且积水池深度过深。

(4)确定孔洞位置，

隔墙孔洞应水平布置，当一排布置不下时，可布置成2排；下排孔洞的孔底应高于池底200mm，上排孔洞的孔顶应低于旁边雨水沟的沟底200mm；为检修方便，隔墙两侧的宽度均不应小于800mm；积水分离池上覆镀锌钢制格栅板。

泄露收集池包括两种形式，一种是接收站区，一种是码头区。虽然泄露收集池是用来收集LNG的，但由于其露天敞开式结构，所以不可避免的会混入雨水等成分，因此也需要进行排水。下面分别介绍上述两种形式的泄露收集池的排水方案。

(1)接收站区雨水排放

请参见图3。正常工况下，接收站的雨水通过雨水收集沟重力排放至LNG泄漏收集池，泄漏收集池预留一部分高度用于存放间断或连续流进的雨水；水池没有出口，池内设潜水型或自吸式排水泵，并与雨水高低液位连锁，当雨水液位达到连锁高液位时，自动启动排水泵将雨水排至附近的雨水系统并最终排至大海；当雨水液位降至低液位时，连锁停泵，池内保证最低液位的雨水。

当有LNG泄漏时，泄漏的LNG也通过收集沟排至泄漏收集池，池上的可燃气体探测器会立即检测到池内有LNG存在，并连锁池上的高倍数泡沫发生器工作产生大量高倍数泡沫，将池内的LNG覆盖住，降低LNG的蒸发速率。

(2)码头区雨水排放

请参加图4。正常工况下，码头区的雨水通过雨水收集沟重力排至LNG泄漏收集池，然后经下部与池底水平的S形雨水排放管排放至大海，这样保证收集池总是空的，但总有一小部分雨水留存在S形管道内部形成水封。

当有LNG泄漏时，泄漏的LNG也通过收集沟排至泄漏收集池，当流经至雨水排放管时，大量的LNG与少量的水封相遇，瞬间将雨水排放管冻住，后面的LNG将被截留在泄漏收集池中，再用高倍数泡沫覆盖，降低LNG的蒸发速率。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种LNG积水分离排放池，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的LNG积水分离排放池，其特征在于，所述第一分离池和第二分离池上分别设置有一个给水管线接头，用于当池内的积水干涸时向池内注入足以没过所述通孔的水分。

3.根据权利要求1或2所述的LNG积水分离排放池，其特征在于，所述第一分离池和第二分离池由低温混凝土制成。

4.根据权利要求1或2所述的LNG积水分离排放池，其特征在于，所述通孔为多个，其数量N为：N＝4S/(πD²)；其中D为通孔的直径；S＝Q/(3600v)，v为水的过孔流速；Q＝Q1+Q2+Q3，其中Q1为重现期内的最大降雨量，Q2为本区域内的最大消防水量，Q3为本区域内的最大LNG泄漏量。

5.根据权利要求4所述的LNG积水分离排放池，其特征在于，过孔流速v不大于2m/s，通孔直径D为0.15-0.20m。

6.根据权利要求5所述的LNG积水分离排放池，其特征在于，所述通孔的孔底距离所述隔墙的最低端不小于200mm，所述通孔的孔顶低于所述积水收集沟的沟底至少200mm，所述第一分离池和所述第二分离池的宽度不小于800mm。

7.根据权利要求6所述的LNG积水分离排放池，其特征在于，所述第一分离池和所述第二分离池的上方覆盖有镀锌钢制格栅板。

8.根据权利要求1或2所述的LNG积水分离排放池，其特征在于，所述泄露收集池设置在接收站区，所述泄露收集池的池底为封闭结构，并且池内设有用于将积水排至清净雨水系统的排水泵，所述根据预设液位启动或停止排水。

9.根据权利要求1或2所述的LNG积水分离排放池，其特征在于，所述泄露收集池设置在码头区，所述泄露收集池的下部设有与池底水平的S形排放管，所述S形排放管中始终储有能够形成水封的存水。