CN112228768B

CN112228768B - 一种lng加注方法

Info

Publication number: CN112228768B
Application number: CN202010945394.3A
Authority: CN
Inventors: 罗小龙; 黄仁祝
Original assignee: Anhui Changjiang Liquefied Natural Gas Co ltd; Huainan Mining Group Co Ltd
Current assignee: Anhui Changjiang Liquefied Natural Gas Co ltd; Huainan Mining Group Co Ltd
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2020-09-10
Publication date: 2022-09-30
Anticipated expiration: 2040-09-10
Also published as: CN112228768A

Abstract

本发明公开一种LNG加注方法，其特征在于，包括以下步骤：S01:托运；S02:连接加注系统；SO3:调压流程；S04:加气作业；S05：下次加气准备工作；前置平台包括加注平台、罐箱平台，加注平台设置在岸线上，罐箱平台设置在加注平台远离岸线的后方，后方罐箱堆场位于岸线后方，与布置在岸线上的罐箱平台通过道路连接。本发明的有益效果：通过前置加注平台结合移动LNG罐箱进行的加注方式，缩短LNG加注方法输送管路长度，减少了加注时间，减少LNG无效损耗量，取消了保冷循环管路系统，减少了BOG的产生量，降低工程投资。

Description

一种LNG加注方法

技术领域

本发明涉及一种船舶LNG加注领域，尤其涉及的是一种LNG加注方法。

背景技术

目前，国内虽然在船舶“油改气”领域已取得一些成果，长江、京杭大运河等已经试运行LNG动力船舶取得成功。目前LNG燃料水上加注主要分为：船对船、岸站对船、车辆对船三种方式，船舶LNG燃料加注方式。

船-船加注(Ship-to-ship bunkering，简称STS)，STS在码头、锚地、航行中均可进行，STS也包括加注趸船对船加注、海上浮式加注设施对船加注；船-船的加注是LNG加注船对受注船进行LNG加注工作，LNG加注船是为采用LNG单/双燃料动力的各类型货船、集装箱船、化学品船、内核LNG加注趸船以及內河以及沿海LNG岸基加注站等提供LNG燃料加注，同时也可为国内江、海沿岸岸基式加气站、沿岸周边城市、大型厂矿企业提供LNG水上运输的一种全新的绿色节能环保船型。

如申请号：202010123569.2，1.一种水上天然气加注站趸船的平面布置,其特征在于，所述天然气趸船包括以下装置和设备，LNG储罐设备与系统部件、加气加油操作位置、起居处所、机器处所、服务处所，所述LNG储罐设备与系统部件设置在一层干舷甲板上,所述机器处所、服务处所设置在一层夹板.上,主要的起居住所设置在三层夹板.上,部分起居居所和部分服务处所设置在二层夹板。但船舶作为水运交通工具，面临的危险不仅有狂风、暴雨、雷击等无法抗拒的自然因素，也会出现船舶仪器设备失效、机体失灵等自身因素，还会有突发事故下的海盗劫船、船员操作失误等人为因素。而作为新型高技术难度的LNG船舶，同样会有这些风险，因此，该加注形式，操作性差，投资成本高；

车辆-船加注(Tank truck-to-ship bunkering，简称TTS)；TTS加注是从槽车的液罐向停泊在港口的船舶充装LNG，通常是通过连接在两者之间的软管或连接臂实现，TTS加注方式有点是便携、低投入，如申请号：201721460624.7，一种压差式LNG车辆充装系统，其特征在于:它包括槽车储罐和目标储罐；所述槽车储罐和目标储罐间设置有LNG充装管路系统和调压管路系统；所述LNG充装管路系统和调压管路系统分别与槽车储罐和目标储罐相连；所述调压管路系统，用于调节槽车储罐和日标储罐间的压差,让槽车罐内的压力大于目标储罐内的压力,使槽车储罐内的LNG通过LNG充装管路系统送往目标储罐。该加注系统集成了各种管路，使得罐箱的容量变小，整个加注系统加注量偏小，加注效率低，由于充装速度有限、容量有限，对于大型船舶来说这种方式能力有限。

岸站-船加注(LNG intermediary terminal-to-ship via pipeline，简称TPS)，PTS加注方式中，LNG从陆地上的固定储存站点，通过低温管路或软管向停泊在附近码头的船舶充装LNG。其传输速度和容量上能够满足大容量要求，但因为PTS加注需要有位于码头附近的固定设施，如现有的在挪威Halhjem的岸上加注站储罐容量比较大(一般为1000m³)，为控制风险，储罐和加注站之间留有一定的安全距离，LNG罐箱位于岸上后方远离被加注船，加注管线埋于地下，管线较长，也导致该加注形式，占用码头岸线大。

LNG罐箱(低温液体罐式集装箱)属于压力容器。LNG罐箱为双层结构形式，罐体外壳材料采用Q345R钢，内罐材料采用S30408奥氏体型不锈钢，外壳主要承受罐体内部产生的压力，内罐及隔冷层用于保冷。

现有的LNG罐箱的上设有操作箱，操作箱内设有液相操作管路、气相操作管路、增压管路、安全控制系统，管路系统是LNG罐式集装箱实现使用功能的主要部分。

液相操作管路包括上进液管路、下进液管路，充装作用时，既可以使用上进液管路又可以使用下进液管路，上进液管路配有喷淋装置，在罐箱进行首次充装时，可以将罐内热态气体液化，从而上下快速冷却。因LNG的充装和卸液不同时进行，故下进液出液管路即可以实现下部进液，也可以实现排液。

气相操作管路包括气相阀和气相紧急切断阀组成，由此管路直接输出气体，同时在增压卸液时作为气体回路管，在内罐压力超高或泄放压力时作为泄放管路。

增压系统包括增压阀，由增压阀排出液体到外部的增压气化成气体后经气相管路中气相阀返回内筒顶部进行增压，增压为了LNG罐箱卸液时，为了保证罐箱与受液设备之间有一定的压差，以利于顺利卸液，需要先将LNG罐箱增压，再卸液。

安全控制系统由压力表、液面计、液面计组合阀、液面计根阀、设备安全阀、三通阀、阻火器、管路放散阀、设备放空阀和外罐防爆装置组成。压力表、液面计安装在内部，液面计组合阀、液面计根阀为仪表控制阀门；放散阀分为气相放散阀和液相管路放散阀，气相放散阀作用是手工放散罐箱气相空间气体，可以有效降低罐体压力，液相管路中的放散阀目的是及时卸除管路中残留液体，避免管路中低温液体因温度升高气化而体积膨胀，对管路造成伤害；为外罐安全装置，在发生意外情况夹层真空失效的情况下，外罐防爆装置打开，泄放压力；阻火器用于组织放空管口着火时火焰回窜。

LNG项目中存在的主要危险物质为LNG(液化天然气)和BOG(BOG是BOIL-OFF GAS的简称，是来自产品LNG蒸发产生的甲烷气)。LNG和BOG的主要危害成分为甲烷。甲烷的反应活性比其他的燃油均低，爆炸后果的潜在严重程度比氢气、丙烷及乙烯低，但是甲烷是可燃易爆的，而且其在空气中的爆炸极限为5～15.8％(V)，因此LNG通常以液态常压储存在特殊的储罐中。一般LNG不考虑带压储存和运输,因此避免了容器的完全破裂的危险。在卸载，储存及运输过程中的火灾的危险被划分为甲类。LNG产生的火灾的特性为高风险，高温，强辐射，爆燃，易爆炸。LNG火灾的后果是多种多样的，泄漏的物质可能导致扩散，沸腾，蒸发等，如果气体扩散至受限空间，则可能产生爆炸，或者闪火等，在泄漏源则可能产生池火。

所以，对于LNG罐箱罐场的布置，其安全距离尤为重要。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有的加注系统规模大管线长、浪费严重、成本高的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种LNG加注方法，包括以下步骤：

S01:托运，将多个LNG罐箱从后方罐箱堆场的重箱堆场，托运至前置平台的罐箱平台；

S02:连接加注系统，将多个LNG罐箱与加注泵、增压气化器连接，加注泵通过管道与位于加注平台的计量撬连接，将计量撬与受注船舶连接；

SO3:调压流程，打开LNG罐箱的液相增压口，LNG进入增压气化器，经增压气化后经LNG罐箱的气相口返回LNG罐箱；

S04:加气作业，多个LNG罐箱的液相口进入加注泵后进入计量撬的液相加注管道，后进入受注船舶的液相入口，受注船舶产生的BOG返回LNG罐箱，至加注完成；

S05：下次加气准备工作，空的LNG罐箱托运至后方罐箱堆场的空箱堆场或后方LNG加注站；

其中，前置平台包括加注平台、罐箱平台，加注平台设置在岸线上，罐箱平台设置在加注平台远离岸线的后方，所述后方罐箱堆场包括空箱堆场、重箱堆场；后方罐箱堆场位于岸线后方，与布置在岸线上的罐箱平台通过道路连接。

本发明通过码头前置平台与后方罐箱堆场一体化布置形式进行加注，是本项目的创新，且效益明显；利用就近布置后方LNG罐箱堆场，可根据码头前置平台的LNG加注情况，及时装运后方LNG重箱对加注完LNG空箱进行更换，同时将更换下来的LNG空箱转运空箱堆场或至LNG罐箱(槽车)加注区对LNG空箱进行及时加注，提供了罐箱利用率；码头前置加注平台与后方罐箱堆场就近布置，可以大大缩短LNG罐箱运输距离，降低加注站运输成本；由于缩短了LNG罐箱运输距离，节省了LNG罐箱的转运时间，减少LNG无效损耗量；取消了LNG加注方法保冷循环管路系统；减少了BOG蒸发气的产生量，降低了加注系统的运行成本以及工程投资。

优选的，所述步骤S01中，LNG罐箱从重箱堆场出场前，经出场计量装置称重后，采用集装箱卡车托运至罐箱平台，平稳安放后，集装箱卡车离开码头，等待加注完成返回罐箱平台。

优选的，所述步骤S02中，所述加注泵，所述增压气化器安装在同一加注撬内；加注平台上设有软管吊机，通过软管吊机将计量撬与受注船舶连接。

优选的，所述步骤S04中，加气作业过程中，超压放散的BOG经加热器散发到空气中，所述计量撬内部管道、所述加注泵与LNG罐箱之间的管道、以及计量撬与加注撬之间的管道上均设有多个接口，所有的接口与加热器入口连接，加热器出口为用于将BOG散发到空气中的散放口。

优选的，所述步骤S04中，加注完成后，还包括氮气吹扫流程，将氮气瓶与加注泵与LNG罐箱连接管道、增压气化器管道，以及加注泵与计量撬之间的管道连接，进行氮气吹扫。

优选的，所述罐箱平台与加注平台之间距离为13-18m。

本发明通过加注泊位发生典型喷射火事件时模拟，15Kw/m²的热辐射最大影响范围为12.38m，故建议罐箱平台上的工艺设施整体向远离岸线偏移，使内河机动船处于15Kw/m²热辐射影响范围之外，故最小距离为12.38m，若太远则达不到前置的一系列优点，故本发明中优选罐箱平台与加注平台之间距离为13-18m。

优选的，还包括多个船墩，多个船墩与加注平台布置在岸线上，所述船墩包括至少一座系船墩、至少一座系靠船墩，系船墩与系靠船墩、以及加注平台依次排列，罐箱平台布置在加注平台后方，相邻之间通过衔接段连接。

优选的，所述空箱堆场与所述重箱堆场外围均具有防护围墙，防护围墙上设有至少一个出口和至少一个入口，所述空箱堆场与重箱堆场间隔分布，所述空箱堆场与所述重箱堆场外部均具有环形运输道路；所述空箱堆场内具有呈矩阵排列的空箱位，空的LNG罐箱放置在空箱位上；所述重箱堆场内具有呈矩阵排列的重箱位，充有LNG的LNG罐箱位于重箱位；所述后方罐箱堆场还包括多个堆场集液池，每列或每排空箱位侧面具有导液沟，多个导液沟汇入堆场集液池，每列或每排重箱位侧面具有导液沟，多个导液沟汇入堆场集液池。

优选的，所述空箱堆场每十个罐箱为一组，每一排包括一组以上的罐箱，所述空箱堆场具有至少3排罐箱，所述重箱堆场每十个罐箱为一组，每一排包括一组以上的罐箱，所述重箱堆场具有至少3排罐箱。

优选的，所述空箱堆场以及所述重箱堆场的每组罐箱均呈2*5的形式排列，相邻排之间为车辆通道，罐箱与防护围墙之间为车辆道路；每组罐箱内的两列之间距离至少3m，相邻排之间距离至少1m。

优选的，所述空箱堆场与出口以及入口的垂直距离均不小于20m，所述重箱堆场与出口以及入口的垂直距离均不小于20m。

优选的，所述空箱堆场一侧设置办公区域，办公区域距离空箱堆场不小于65m，所述重箱堆场一侧设置流动机械库、应急设备库，所述重箱堆场与流动机械库、应急设备库距离均不小于30m，所述空箱堆场的集液池以及所述重箱堆场的集液池均布置在远离办公区域的一侧，所述集液池距离办公区域距离不小于81m。

本发明的优点在于：

(1)采用码头前置加注平台与后方罐箱堆场一体化布置形式进行加注的方法，是本项目的创新，且效益明显；利用就近布置后方LNG罐箱堆场，可根据码头前置加注平台的LNG加注情况，及时装运后方LNG重箱对加注完LNG空箱进行更换，同时将更换下来的LNG空箱转运空箱堆场或至LNG罐箱(槽车)加注区对LNG空箱进行及时加注，提供了罐箱利用率；码头前置加注平台与后方罐箱堆场就近布置，可以大大缩短LNG罐箱运输距离，降低加注站运输成本；由于缩短了LNG罐箱运输距离，节省了LNG罐箱的转运时间，减少LNG无效损耗量；取消了LNG加注方法保冷循环管路系统；减少了BOG蒸发气的产生量，降低了加注系统的运行成本以及工程投资；

(2)将空箱堆场与重箱堆场相邻而设，通过设置在堆场外部的环形运输道路实现在空箱堆场与重箱堆场的运输，通过外部的防护围墙、集液池的设定使得LNG罐箱堆场满足安全要求；通过与布置在岸线上的码头通过道路连接，使用时，将满液的罐箱通过集装箱卡车或其他车辆运至加注站进行加注，加注完成后，再将空的LNG罐箱运至空箱堆场，相较于现有的“岸站对船”的加注形式，无需设置较长的LNG管线，该罐场可以设置在较远的位置，通过集装箱卡车运输，无需占用码头，节约占地；且无需与其他加注设备集成，相较与“槽车对船”的加注方式，运输风险低；

(3)明确LNG动力机动船与前置加注系统LNG罐箱最小安全间距，以及最优距离；通过加注泊位发生典型喷射火事件时模拟，15Kw/m²的热辐射最大影响范围为12.38m，故建议罐箱平台上的工艺设施整体向远离岸线偏移，使内河机动船处于15Kw/m²热辐射影响范围之外，故最小距离为12.38m，若太远则达不到前置的一系列优点，故本发明中优选罐箱平台与加注平台之间距离为13-18m；

(4)通过定量分析热辐射和蒸气云扩散边界，研究确定LNG集液池距离宿舍楼、综合楼、办公楼、主控室等办公区域距离不小于81m，将LNG集液池的布置在罐箱堆场的远离办公区域的一侧，有效的缩短的相应建构筑与罐箱堆场的距离，为在购地范围内实现功能要求提供了条件；

(5)依据定量分析报告热辐射和蒸气云扩散边界，研究确定了LNG罐箱距离宿舍楼、综合楼、办公楼距离，距离流动机械库、应急设备库距离不小于30m，距离门卫(入口和出口)距离不小于20m，在保证高效堆放规模和安全的前提下，有效提高了购置地块利用效率。

附图说明

图1是本发明实施例LNG加注系统的结构示意图；

图2前置平台的结构示意图；

图3是加注平台(图2中A)放大示意图；

图4是罐箱平台(图2中B)放大示意图；

图5是后方罐箱堆场的结构示意图；

图6是空箱罐场示意图；

图7是重箱堆场示意图；

图8是后方陆域LNG罐箱堆场与周边设施布置示意图；

图9是加注工艺示意图；

图10是LNG罐箱与加注撬连接示意图；

图11是计量撬连接示意图；

图12是加热器连接示意图；

图13是初始方案中LNG加注方法的的结构示意图；

图13-1是图13中C处放大图；

图14是本方案LNG加注方法的中前置平台的结构示意图；

图14-1是图14中D处放大图；

图14-2是7-S的喷射火事件分析界面；

图14-3是8-S的喷射火事件分析界面；

图14-4是9-S的喷射火事件分析界面；

图14-5是10-S/FB的喷射火事件分析界面；

图14-6是11-S的喷射火事件分析界面；

图14-7是12-S的喷射火事件分析界面；

图14-8是节点13的喷射火事件分析界面；

图15-1为7-M1闪火事件的分析界面；

图15-2为8-M1闪火事件的分析界面；

图15-3为9-M1闪火事件的分析界面；

图15-4为11-M1/FB闪火事件的分析界面；

图15-5为12-M1/FB闪火事件的分析界面；

图15-6为节点12气相散放事件的分析界面；

图16-1加注区集液池发生池火的分析界面；

图16-2加注区集液池气云扩散图；

图17-1为1-S的喷射火事件分析界面；

图17-2为2-S的喷射火事件分析界面；

图17-3为3-S的喷射火事件分析界面；

图17-4为4-S的喷射火事件分析界面；

图17-5为节点5的喷射火事件分析界面；

图17-6为节点5的喷射火事件分析界面；

图17-7为节点6的喷射火事件分析界面；

图17-8为节点6的喷射火事件分析界面；

图17-9为节点5的喷射火事件分析界面；

图17-10为节点5的喷射火事件分析界面；

图17-11为节点6的喷射火事件分析界面；

图17-12为节点6的喷射火事件分析界面；

图18-1为1-M的喷射火事件分析界面；

图18-2为2-M的喷射火事件分析界面；

图18-3为3-M的喷射火事件分析界面；

图18-4为4-M的喷射火事件分析界面；

图18-5为节点5的闪火事件分析界面；

图18-6为节点6的闪火事件分析界面；

图19-1重箱堆场1#集液池池火影响范围分析界面；

图19-2重箱堆场2#集液池池火影响范围分析界面；

图19-3重箱堆场3#集液池池火影响范围分析界面；

图19-4是重箱堆场1#集液池气云扩散影响范围分析界面；

图19-5为重箱堆场2#集液池气云扩散影响范围分析界面；

图19-6为重箱堆场3#集液池气云扩散影响范围分析界面；

图19-7空箱堆场4#集液池池火影响范围分析界面；

图19-8空箱堆场5#集液池池火影响范围分析界面；

图19-9为重箱堆场4#集液池气云扩散影响范围分析界面；

图19-10为重箱堆场5#集液池气云扩散影响范围分析界面；

图中标号：

1、前置平台；11、系船墩；12、系靠船墩；13、加注平台；131、软管吊机；132、计量撬；14、罐箱平台；141、加注撬；1411、加注泵；1412、增压气化器；142、LNG罐箱；143、加热器；15、加注区集液池；

2、后方罐箱堆场；21、空箱堆场；22、重箱堆场；23、堆场集液池；24、防护围墙；25、环形运输道路；

3、受注船舶。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作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。

实施例一：

如图8所示，一种LNG加注方法，包括以下步骤：

S01:托运，LNG罐箱142从后方重箱罐箱22出场前，经出场计量装置称重后，采用集装箱卡车托运至罐箱平台14，平稳安放后，集装箱卡车离开码头回到某处待命；

S02:连接加注系统，将多个所述LNG罐箱142与加注泵1411、增压气化器1412连接，加注泵1411通过管道与位于加注平台13的计量撬132连接，操作所述软管吊机131将计量撬132与受注船舶3连接，LNG加注采用金属软管连接受注船舶3；

SO3:调压流程，打开LNG罐箱142的液相增压口，LNG进入增压气化器1412，经增压气化后经LNG罐箱142的气相口返回LNG罐箱142；该步骤的作用是，加气前调整罐箱内LNG的饱和蒸汽压；

S04:加气作业，多个LNG罐箱142的液相口进入加注泵1411后进入计量撬132的液相加注管道，后进入受注船舶3的液相入口，受注船舶3产生的BOG返回LNG罐箱142，至加注完成；

S05：下次加气准备工作，LNG罐箱142加注用完后，通知后方补给站调度指挥中心，安排集装箱卡车到罐箱平台14接回空的LNG罐箱142，运回空箱堆场21，或者经后方加注站进场计量装置称重后，到LNG罐箱加注站对空的LNG罐箱142进行加注，再次加注完成后进入重箱罐场22堆放，为下次外运做准备；

本实施例中，BOG的处理工艺：

加注过程中产生BOG流程：受注船舶3的LNG燃料箱中产生的BOG，通过加注不锈钢金属软管、计量撬132中的专用BOG管道，进入BOG综合管线(LNG气相返回管路)经加注撬141中BOG管道，最终进入LNG罐箱142。

超压放散的BOG蒸发气处理流程：加注过程中产生的部分BOG蒸发气经罐箱设置的超压放散阀放散的BOG，通过管道经加热器143再通过放散口安全释放；

所述步骤S05中，待空的LNG罐箱运回后方补给站后，进行LNG加注时，LNG罐箱内的BOG通过BOG蒸发气管道回至接收站LNG大型储罐，或由BOG蒸发气高低压输送系统加压外输。

所述步骤S04中，在LNG加注完成后，通过氮气吹扫系统与加注撬141、计量撬132中的管道连接，加注完成后，将氮气吹入加注撬141、计量撬132中的管道中，更具体的，将加注撬141、计量撬132中的管道与氮气瓶连接，并在连接管道上设置相应的阀，通过氮气吹扫系统将残余气液体直接吹至放散口放散掉，避免发生事故。

如图1所示，采用上述一种LNG加注方法的加注系统包括前置平台1和后方罐箱堆场2，前置平台1设置在码头区，后方罐箱堆场2设置在码头区后方，后方罐箱堆场2通过道路与前置平台1连接，可以通过运输车辆循环运输。

如图2所示，前置平台1包括一座系船墩11、三座系靠船墩12、加注平台13、罐箱平台14，系船墩11与系靠船墩12、以及加注平台13、罐箱平台14依次排列，相邻之间通过衔接段连接。系船墩11、三座系靠船墩12与加注平台13布置在岸线上，罐箱平台14布置在岸线后方。

图2结合图4所示，所述加注平台13上布置用于连接加注方与受注船舶15的软管吊机131、计量撬132，图1结合图3所示，所述罐箱平台14上具有多个LNG罐箱142的安置点、加注撬141；多个LNG罐箱142由车辆由后方运输至安置点，多个LNG罐箱142均与加注撬141连接，加注撬141与计量撬132连接。

其中，加注平台13采用直立墩式结构型式，整个码头占用岸线长度为133m，系船墩11与系靠船墩12均为直立墩式结构型式，系船墩11尺寸为8m×8m，系靠船墩12尺寸为10m×10m，加注平台13尺寸为15×10m，罐箱平台14尺寸为51×18.5m。系船墩11、系靠船墩12、加注平台13依次排开，罐箱平台14位于加注平台13后方，加注平台13与罐箱平台14通过衔接段连接，衔接段长度9m，宽5米。该加注码头适于500-5000吨级内河机动船。

本实施例中，所述LNG罐箱142为三个，每个LNG罐箱142内LNG体积为40m3，LNG总量为120m3(31680加仑)，三个LNG罐箱142间距1.5m。

如图9所示，所述加注撬141包括两个加注泵1411、增压气化器1412，两个加注泵1411可以设置为一个为主加注泵，另一个为辅助加注泵，能够交替工作，三个LNG罐箱142的液相口与两个加注泵1411均连接，加注泵1411的出口与计量撬132连接，三个LNG罐箱142的液相增压口与增压气化器1412连接，增压气化器1412的气化出口经LNG罐箱142的气相口返回LNG罐箱142。

结合图10所示，三个LNG罐箱142排列方式一样，LNG罐箱142的底部具有三个出口，由左至右分别为液相口、气相口、液相增压口；液相口与两个加注泵1411均连接，液相增压口与增压气化器1412连接，用于将部分的液相增压气化后产生的气相由气相口返回LNG罐箱142，提高LNG罐箱142内LNG的气压；同时气相口也与受注船的气相返回线连接。

如图11所示，所述计量撬132内部具有LNG液相加管道和LNG气相返回管道，以及计量用阀体，以及BOG吹扫管路。

如图12所示，为BOG散放系统，主要为EAG加热器143，其中，计量撬132内部管道、所述加注撬141内部管道、以及计量撬132与加注撬141之间的管道上均设有多个接口，接口与加热器143入口连接，加热器143的出口为用于将BOG散发到空气中的散放口。

本实施例中，加注区集液池15为3m*2m*1m，图中，设置在罐箱平台14的左下方，距离LNG罐箱14215m，距离受注船舶3直线距离38m。

如图1结合图5所示，后方罐箱堆场2，包括空箱堆场21、重箱堆场22、堆场集液池23、防护围墙24；所述空箱堆场21与重箱堆场22间隔相邻分布，所述空箱堆场21与所述重箱堆场22外部均具有环形运输道路25，所述空箱堆场21与重箱堆场22相邻处公用一条道路；

结合图6所示，所述空箱堆场21外围具有防护围墙24，防护围墙24上设有至少一个出口和至少一个入口，左侧为4#门卫，相对侧为3#门卫，用于进出，4#门卫用于重箱出口，3#门卫用于重箱入口，且与罐箱距离大于20m，所述空箱堆场21内具有呈矩阵排列的空箱位，空箱位上安置空的罐箱，所述空箱堆场21上以每10个罐箱为一组，每一排包括24组的罐箱，相邻排之间为15m的车辆通道，相邻列之间为3m，罐箱与防护围墙24之间为大于20m的车辆道路，所述空箱堆场21具有3排罐箱，总共120个空箱位，所述空箱罐场设有4条导液沟，相邻的导液沟汇入同一堆场集液池23中，所述空箱堆场21内具有两个堆场集液池23；

结合图7所示，所述重箱堆场22外围均具有防护围墙24，防护围墙24上设有至少一个出口和至少一个入口，左侧为2#门卫，相对侧为1#门卫，用于进出，2#门卫用于重箱出口，1#门卫用于重箱入口，且与罐箱距离大于20m，所述重箱堆场22内具有呈矩阵排列的重箱位，重箱位上安置充满LNG的罐箱，所述重箱堆场21上以每10个罐箱为一组，每一排包括6组的罐箱，相邻排之间为15m的车辆通道，相邻列之间为3m，罐箱与防护围墙24之间为大于20m的车辆道路，所述重箱堆场22具有3排罐箱，总共180个重箱位，所述重箱堆场22设有6条导液沟，相邻的导液沟汇入同一集液池3中，所述重箱堆场22内具有三个堆场集液池23；

所述空箱堆场21以及所述重箱堆场22的每组罐箱均呈2*5的形式排列，每组罐箱内的两列之间距离为3m，相邻排之间距离为1m。空箱位与重箱位均为40英尺箱位，40尺集装箱尺寸：外部尺寸长：12192mm宽：3438mm高：2591mm。

上述所述堆场集液池23的尺寸为4m*4m*4m。

罐场内需设置可燃气体/低温探测设施，并联锁启动高倍泡沫和声光报警。

本实施例中，LNG管道距离较短，且具有良好的保冷性能，故不设循环保冷。

本实施例中，隔热措施，LNG工艺管道采用真空绝热管，LNG罐箱142保冷材料采用真空粉末。阀门等均采用高密度聚异氰脲酸脂保冷。

电气措施：爆炸性环境危险区域内，电气设备均采用防爆产品。在码头入口处及爆炸危险场所入口处等应设置消除人体静电装置。

控制系统：设可燃气体报警，低温检测报警系统、火焰探测报警系统，各种报警系统的报警器应具有声光报警功能。

给排水措施：码头面设排水沟，用于雨水收集和排水。

消防措施：在加注区前沿设置水幕、消防炮塔及集液池，配备高倍数泡沫发生器。

暖通及动力：加注泊位的氮气，由码头平台处氮气汇流排间供给，共设置2组汇流排，每组汇流排包含20个容积为40L的氮气瓶，氮气瓶的工作压力为15MPa。

环保措施：平台设置污水接收装置暂存后，泵入后方陆域处理，生活污水接入市政污水管网，含油污水进入油污水处理站。

本实施例通过将LNG加注方法前置为固定平台结合移动LNG罐箱布置形式：缩短LNG加注方法输送管路长度；减少LNG无效损耗量；取消了LNG加注方法保冷循环管路系统；减少了BOG的产生量；降低工程投资。

实施例二：

本实施例在实施例一的基础上，所述罐箱平台14与受注船舶13之间距离为13-18m。

本实施例中，通过加注泊位发生典型喷射火事件时模拟，15Kw/m2的热辐射最大影响范围为12.38m，经模拟得知，三个罐箱中中间罐箱的出口处影响最大，因此，罐箱平台14处该点与受注船舶直线最短距离为12.38m，故建议罐箱平台14上的工艺设施整体向远离岸线偏移，使内河机动船处于15Kw/m2热辐射影响范围之外，故最小距离为12.38m，若太远则达不到前置的一系列优点，故本实施例中优选罐箱平台14与加注平台13之间距离为13-18m。

实施例三：

如图8所示，在上述实施例一的基础上，所述空箱堆场21一侧设置办公区域(图8中为下方)，办公区域包括宿舍楼、综合楼、办公楼、主控室等，距离空箱堆场21不小于65m。

所述空箱堆场21的堆场集液池23以及所述重箱堆场22的堆场集液池23均布置在远离办公区域的一侧，所述堆场集液池23距离办公区域距离不小于81m。

所述重箱堆场22(图8中为下方)一侧设置流动机械库、应急设备库、槽车装车区、车辆待检及等候区，与办公区域为同一侧，所述重箱堆场22与流动机械库、应急设备库距离均不小于30m。

上述实施例通过定量分析热辐射和蒸气云扩散边界，研究确定LNG集液池距离宿舍楼、综合楼、办公楼、主控室等办公区域距离不小于81m，将LNG集液池的布置在罐箱堆场的远离办公区域的一侧，有效的缩短的相应建构筑与罐箱堆场的距离，为在购地范围内实现功能要求提供了条件；

依据定量分析报告热辐射和蒸气云扩散边界，研究确定了LNG罐箱距离宿舍楼、综合楼、办公楼距离，距离流动机械库、应急设备库距离不小于30m，距离门卫(入口和出口)距离不小于20m，在保证高效堆放规模和安全的前提下，有效提高了购置地块利用效率。

一、与现有的(背景技术中提到的)三中加注方式的比较：

(1)与“船对船”加注形式相比，因加注船舶作为水运交通工具，面临的危险不仅有狂风、暴雨、雷击等无法抗拒的自然因素，也会出现船舶仪器设备失效、机体失灵等自身因素，还会有突发事故下的海盗劫船、船员操作失误等人为因素，而作为新型高技术难度的LNG船舶，同样会有这些风险，该加注形式，操作性差，投资成本高；本实施例中，未采用加注船进行加注，无需考虑水上面临的风险，主要风险为LNG和BOG泄露产生，风险类型较船-船的加注少，投资成本低；

(2)与“槽车-船”加注形式相比，因运输的车辆仅仅实现运输作用，并未集成各种加注泵、管道等，能够提供更多的空间运输LNG，“槽车-船”加注形式仅适应与小型加注，且因集成了加注设备，增加了整个槽车泄露等风险，运输过程中，主要为槽车司机，对于安全要求会少于加注操作者，对于公众安全风险要高于其他加注方式；本实施例中，加注设备均布置在平台上，需要加注时，通过车辆将罐箱运至罐箱平台14后，车辆返回，因罐箱满足安全要求的情况下，通过集装箱卡车、货车等均可以运输，运输风险低，且实施例二中，可以满足120m3的加注需求，且多个罐箱同时加注，加注速度也较快。

(3)与“岸站-船”加注形式相比，因罐箱平台14与加注平台位置较“岸站”较近，罐箱由后方罐箱堆场运输至此，使得罐箱与受注船舶之间的管道大幅减少，缩短LNG加注方法输送管路长度；管路变短后，能够减少LNG无效损耗量，前置后LNG加注方法的残夜氮气吹扫量仅为较常规系统的约1/10；由于LNG加注方法的前置大大缩短了LNG加注方法输送管路的长度，需要保冷循环管路由常规系统的200m～500m缩短到20m，因此无需配套建设保冷循环管路系统；因减少管道传热面积，BOG的产生量降为常规系统的约1/10，大大降低了系统运行成本；降低工程投资。

二、检验过程：

上述实施例中，在本方案创造过程中，经多次创新、调整才获得上述实施例的方案：

本申请人通过危险源辨识，经过频率分析，后果分析、风险计算，最终对风险进行评价，确定最终方案。

频率的计算采用LEAK软件，后果模拟采用PHAST软件，风险计算采用SAFETI软件。

(1)危险源辨识：首先要详细检查物料的性质和储存量，从而辨识对设施和人员产生潜在危害的事件，然后辨识出可能产生的后果事件，如喷火，池火，爆炸和蒸气云扩散等。危险源辨识的目的在于：通过事件树分析，识别所有潜在的危害和对财产、人员和环境造成影响的危险事件；为QRA研究提供输入条件。

LNG项目中存在的主要危险物为LNG和BOG。LNG火灾的后果是多种多样的，泄漏的物质可能导致扩散，沸腾，蒸发等，如果气体扩散至受限空间，则可能产生爆炸，或者闪火等，在泄漏源则可能产生池火。一旦发生泄露，人员、设备和建筑都可能受到影响。

LNG加注方法中，大部分的危害情形是由可燃液体或可燃气体的泄露引起的，可燃液体或可燃气体的泄露可能产生蒸气云扩散火灾或爆炸，将采用如下的泄露的孔径进行计算：

5mm等效孔径，S泄露，等效典型的密封、垫片、管线或者仪表接口小泄漏(1-5mm泄漏范围)；

10mm等效孔径，M1泄露，等效典型的密封、垫片、管线开裂或者仪表接口开裂(5-15mm泄漏范围)；

25mm等效孔径，M2泄露，等效典型的密封、垫片、管线开裂或者仪表接口开裂(15-35mm泄漏范围)；

40mm等效孔径，M3泄露，等效典型的密封、垫片、管线开裂或者仪表接口开裂(35-50mm泄漏范围)；

完全破裂，FB完全破裂，等效于容器的破裂或者管线完全破裂，(>50mm泄漏范围)。

(2)频率分析：

部件计数方法：部件计数的目的在于辨识分析系统中所有的泄露源；节点部件计数包括设备，容器，管道，阀门，法兰等部件，并记录下它们的尺寸大小；

泄漏频率：每个失效场景的频率计算都基于可靠的历史失效频率数据库。在模拟软件中，考虑了每个失效场景的详细统计部件和设备失效频率。频率计算采用LEAK软件。对于接受站来说，LNG/NG为无腐蚀性流体，相比其他行业，泄漏频率较低，在Leak软件计算结构的基础上对部件和设备的频率修正0.6；

点火概率：LNG堆场设施区域内，主要固定点火源为周边厂区火炬及界区外车辆，对于整个堆场来说，属于点火源非常少类别，因此选取延迟点火概率0.2。

(3)后果分析：

泄漏的后果采用PHAST软件进行模拟，通过软件模拟可得出泄漏速率，扩散距离和火焰特性等；主要为火灾危害分析：①喷射火事件：根据危险事件喷射火后果累积加和频率数据分析，选取典型可信事件，进行分析；②闪火事件：根据危险事件闪火累积加和频率数据分析，选取典型可信事件。

(4)风险计算：

包括(a)人员和点火源分布；(b)个体风险，个体风险即人全年每天24小时都处于某位置的风险值；(c)外部安全防护距离；(d)社会风险。

风险评价：对风险进行计算后，进行评估，给出建议。

(一)初始方案中，罐箱平台14直接设置在岸线上：

如图13所示，将罐箱平台14以及加注平台均直接设置在岸线上，距离内河机动船靠岸线侧较近，加注时使得LNG罐箱142与受注船舶距离较近；如图13-1所述，三个罐箱与加注泵1411、增压气化器1412连接，加热器143与三个罐箱连接。

喷射火事件分析：

结合图13-1所示，选取了7-S、8-S、9-S、10-S为泄露喷火事件为典型可信事件，并对节点12气相散放事件进行后果分析：

经过模拟可以看出，罐箱平台发生典型喷射火事件时，15Kw/m2的热辐射最大影响范围为12.38m，8Kw/m2的热辐射最大影响范围为13.38m和5Kw/m2的热辐射最大影响范围为14.70m。9-S喷射火事件产生的5-15Kw/m2热辐射影响范围波及到内河机动船靠岸线侧。

当加注码头取进行气相散放操作时，在距离地面10m高度上，15Kw/m2的热辐射最大影响范围为6.43m，8Kw/m2的热辐射最大影响范围为8.52m和5Kw/m2的热辐射最大影响范围为10.67m。15Kw/m2热辐射影响范围局限在罐箱平台14内部，内河机动船靠岸线侧可能受到5-8Kw/m2的热辐射影响。

故：建议罐箱平台14上的工艺设施整体向远离岸线的方向移动4米，使内河机动船处于15Kw/m2热辐射影响范围之外。

闪火事件分析：

选取典型闪火事件为：7-M1、8-M1、9-M1为泄漏闪火事件为典型可信事件，并对节点12气相散放事件进行后果分析；

7-M1为中间罐箱的加注出口管线，8-M1为加注泵及附属管线，9-M1为加注泵出口至受注船加注总管，节点12为罐箱气相散放口，与上述喷射火事件位置相同。

加注泊位发生典型闪火事件时，7-M1事件的影响范围最大，50％LFL影响到该泊位上停靠的内河机动船、相邻集装箱码头和停靠的集装箱船，达到主航道边线附近，气相散放事件的影响距离较小，局限在罐箱平台14区域。

建议在加注操作时，监控长江航道内航行船只，严禁其他无关船只超越主航道边线。

建议从安全设计角度考虑，需重点针对7-M1、8-M1、9-M1事件，布置合理的可燃气体探测设施；一旦发生泄漏，能够及时发现可燃气体的泄漏扩散事故，启动紧急关断措施。

故初始方案将罐箱平台14直接设置在岸线上存在安全隐患；于是将罐箱平台14进行了后移；最终形成本申请中的方案。

(二)针对上述实施例中的前置平台的最终方案分析如下：

如图14所示，将罐箱平台14远离岸线，置于加注平台13后方，此时加注泵1411出口总管(图14-1中的9-S位置)距离岸线22m，距离加注平台3靠近罐箱平台14的边缘处12m，加注时使得LNG罐箱142与受注船舶距离较远；如图14-1所述，三个罐箱与加注泵1411、增压气化器1412连接，加热器143与三个罐箱连接。

喷射火事件分析：

结合图14-1所示，选取了7-S、8-S、9-S、10-S/FB、11-S、12-S、为泄露喷火事件为典型可信事件，并对节点13气相散放事件进行后果分析：

如图14-2所示，为7-S的喷射火事件分析界面，7-S为中间罐箱的加注出口管线，如图14-3所示，为8-S的喷射火事件分析界面，8-S为加注泵及附属管线，如图14-4所示，为9-S的喷射火事件分析界面，9-S为计量撬及附属管线，如图14-5所示，为10-S/FB的喷射火事件分析界面，10-S/FB为增压气化器及附属管线，如图14-6所示，11-S为加注气相管线，如图14-7所示，12-S为计量气相管线，如图14-8所示，为节点13的喷射火事件分析界面，节点13为加注罐箱气相散放口。

经模拟结果可知，码头区域发生典型喷射火事件时，32kW/m2的热辐射最大影响范围为10.88m，15kW/m2的热辐射最大影响范围为12.38m，8kW/m2的热辐射最大影响范围为13.38m和5kW/m2的热辐射最大影响范围为14.70m。9-S喷射火事件产生的5-15kW/m2热辐射影响范围波及到内河机动船靠岸线侧。

当加注码头区进行气相散放操作时，在距离地面10m高度上，15kW/m2的热辐射最大影响范围为6.43m，8kW/m2的热辐射最大影响范围为8.52m和5kW/m2的热辐射最大影响范围为10.67m。15kW/m2热辐射影响范围局限在罐箱平台14内部，计量加注撬平台可能遭受5-8kW/m2的热辐射影响。

建议1：根据节点9-S热辐射影响范围，对计量撬区域的工艺设备设施及框架结构、底座支撑、管廊等采取耐火保护措施，并配备可靠的水喷淋降温消防措施；吊机柱需考虑防火涂层，满足喷射火事件的影响。

建议2：实时监控加注码头加注作业，掌握码头及船方人员在50％LFL区域内活动信息，尽可能控制并降低点火可能性。

闪火事件分析：

选取典型闪火事件为：7-M1、8-M1、9-M1、11M1/FB和12M1/FB为泄漏闪火事件为典型可信事件，并对节点12气相散放事件进行后果分析；

7-M1为中间罐箱的加注出口管线，8-M1为加注泵及附属管线，9-M1为计量撬及附属管线，11-M1为加注气相管线，12-M1为计量气相管线，节点13为加注罐箱气相散放口；与上述位置相同。

如图15-1为7-M1闪火事件的分析界面；如图15-2为8-M1闪火事件的分析界面；如图15-3为9-M1闪火事件的分析界面；如图15-4为11-M1/FB闪火事件的分析界面；如图15-5为12-M1/FB闪火事件的分析界面；如图15-6为节点12气相散放事件的分析界面；

经模拟可知，发生典型闪火事件时，7-M1事件的影响范围最大，50％LFL影响到该泊位上停靠的内河机动船、相邻集装箱码头和停靠的集装箱船，达到主航道边线附近，气相散放事件的影响距离较小，局限在罐箱平台14区域。

建议从安全设计角度考虑，需重点针对7-M1、8-M1、9-M1、11M1/FB和12M1/FB事件，布置合理的可燃气体探测设施；一旦发生泄漏，能够及时发现可燃气体的泄漏扩散事故，启动紧急关断措施。

加注区集液池15事件分析：

加注区集液池15的设计尺寸为3m(W)*2m(L)，考虑最大的泄漏场景下的泄漏量，需要0.57m的空间存储，另设计方还需要考虑集液池上部泡沫覆盖高度，以及池内设施会占据一定容量，最终确认集液池高度为1m。

如图16-1加注区集液池15发生池火的分析界面；根据Phast计算结果，从图中可以看出15～32kW/m2的热辐射范围之内，没有任何固定设施；8kW/m2的影响范围内，根据设计资料该范围内未设置建构筑物(如控制室，维修车间，实验室，仓库等)；5kW/m2的影响范围内，根据设计资料该范围内未设置行政楼等人员集中区，4kW/m2的影响范围内无50人以上的活动场所，30kW/m2的影响范围内无任何耐火的构筑物，满足热辐射阈值要求。因此，加注区集液池15的设置距离较为安全。

如图16-2加注区集液池气云扩散图；根据Phast计算结果可以看出，在2F气相工况下，50％LFL影响范围53.01m，北侧超出界区至加注码头泊位上停靠的内河机动船，临近主航道边线附近，不满足规范阈值要求。

建议1：基于北侧为长江大堤内侧，出现人员可能性较小，实时监控5#加注码头加注作业，掌握码头及船方人员在50％LFL区域内活动信息，尽可能控制并降低点火可能性。

建议2：在集液池处设置可燃气体/低温探测设施，并联锁启动高倍泡沫和声光报警。确保一旦出现集液池积液，及时报警警示站场内外人员，能够及时启动应急预案，并进行撤离。

上述分析仅以典型可信事件进行的典型事件分析，实际分析过程中，根据场地不同，增加或调整分析条件。

(三)针对上述实施例中的后方罐箱堆场进行喷射火事件分析：

针对重箱罐场区域(10个罐箱一组)选取了节点1-S、2-S为泄露喷火事件为典型可信事件，进行后果分析；

针对空箱罐场区域(10个罐箱一组)选取了节点3-S、4-S为泄露喷火事件为典型可信事件，进行后果分析；

对节点5和节点6罐箱PSV(PSV指压力安全阀)泄放事件进行后果分析；节点5为重箱罐场LNG罐箱PSV；节点6为空箱罐场LNG罐箱PSV；

如图17-1所示，为1-S的喷射火事件分析界面，展示1-S为重箱罐场LNG罐箱液相泄露产生的热辐射范围，该组罐箱为靠近2#门卫处的一组罐箱；如图17-2所示，为2-S的喷射火事件分析界面，展示2-S为重箱罐场LNG罐箱气相泄露产生的热辐射范围，该组罐箱为靠近2#门卫处的一组罐箱；如图17-3所示，为3-S的喷射火事件分析界面，展示3-S为空箱罐场LNG罐箱液相泄露产生的热辐射范围，该组罐箱为靠近办公区域的一组罐箱；如图17-4所示，为4-S的喷射火事件分析界面，展示4-S为空箱罐场LNG罐箱气相泄露产生的热辐射范围，该组罐箱为靠近办公区域的一组罐箱；如图17-5所示，为节点5的喷射火事件分析界面，展示节点5-PSV-1，地面高度产生的热辐射范围；如图17-6所示，为节点5的喷射火事件分析界面，展示节点5-PSV-2，地面高度产生的热辐射范围；如图17-7所示，为节点6的喷射火事件分析界面，展示节点6-PSV-1，地面高度产生的热辐射范围；如图17-8所示，为节点6的喷射火事件分析界面，展示节点6-PSV-2，地面高度产生的热辐射范围；如图17-9所示，为节点5的喷射火事件分析界面，展示节点5-PSV-1，2.5m高度的产生的热辐射范围；如图17-10所示，为节点5的喷射火事件分析界面，展示节点5-PSV-2，2.5m高度的产生的热辐射范围；如图17-11所示，为节点6的喷射火事件分析界面，展示节点6-PSV-1，2.5m高度的产生的热辐射范围；如图17-12所示，为节点6的喷射火事件分析界面，展示节点6-PSV-2，2.5m高度的产生的热辐射范围；

节点5-PSV-1与5-PSV-2为节点5(重箱罐箱内)选取的两处不同的PSV；节点6-PSV-1与6-PSV-2为节点6(空箱罐箱内)选取的两处不同的PSV；

从以上模拟结果可以看出，每组罐箱发生典型液相泄漏喷射火事件时，32kW/m2的热辐射最大影响范围为5.81m，15kW/m2的热辐射最大影响范围为6.54m，8kW/m2的热辐射最大影响范围为7.04m和5kW/m2的热辐射最大影响范围为7.69m。热辐射影响范围均局限在每组罐箱内部，对相邻罐箱组无明显热辐射影响。

每组罐箱发生气相泄漏时，5～32kW/m2的热辐射最大影响范围为2.31m。局限在本罐箱组范围内，可能对本组内的地基设施产生一定的影响，对组内相邻的罐箱金属结构和储罐外表面产生影响，甚至破坏罐箱结构，但该影响未超出本罐箱组范围。

当罐箱PSV超压泄放时，32kW/m2的热辐射最大影响范围为15.27m，15kW/m2的热辐射最大影响范围为16.73m，8kW/m2的热辐射最大影响范围为18.26m和5kW/m2的热辐射最大影响范围为19.46m。5kW/m2的热辐射影响不存在行政楼；8kW/m2热辐射影响范围内不存在控制室、维修车间、实验室等建构筑物；32kW/m2和15kW/m2的热辐射对相邻罐箱组影响有限，罐箱组间布置满足热辐射阈值要求。

针对上述实施例中的后方罐箱堆场进行闪火事件分析：

针对重箱罐箱堆场区域(10个罐箱一组)：将节点1-M2和2-M2泄漏闪火事件选取为典型可信事件，并进行后果分析；

针对空箱罐箱堆场区域(10个罐箱一组)：将节点3-M2和4-M2泄漏闪火事件选取为典型可信事件，并进行后果分析；

对节点5和6罐箱PSV泄放事件进行后果分析；

如图18-1所示，为1-M的喷射火事件分析界面，1-M为重箱罐场LNG罐箱液相泄露产生的闪火事件影响范围，该组罐箱为靠近2#门卫处的一组罐箱；

如图18-2所示，为2-M的喷射火事件分析界面，2-M为重箱罐场LNG罐箱液相泄露产生的闪火事件影响范围，该组罐箱为靠近2#门卫处的一组罐箱；

如图18-3所示，为3-M的喷射火事件分析界面，3-M为重箱罐场LNG罐箱液相泄露产生的闪火事件影响范围，该组罐箱为靠近2#门卫处的一组罐箱；

如图18-4所示，为4-M的喷射火事件分析界面，4-M为重箱罐场LNG罐箱液相泄露产生的闪火事件影响范围，该组罐箱为靠近2#门卫处的一组罐箱；

如图18-5所示，为节点5的闪火事件分析界面，展示节点5，PSV泄露产生的闪火影响范围；

如图18-6所示，为节点6的闪火事件分析界面，展示节点6，PSV泄露产生的闪火影响范围；

从以上模拟结果可以看出，罐箱组发生典型可信闪火事件时，液相泄漏时影响范围较大。当罐箱堆场发生1-M2典型闪火事件时，50％LFL包含了站场西侧大部分区域，该区域存在有人值守的建构筑物，如重箱堆场1#和2#门卫、空箱堆场3#和4#门卫、综合后勤楼、行政办公楼、中央控制室、主门卫和装车控制室等。

当发生PSV泄放事件时，可燃气云扩散的范围较小，最大扩散距离约为18.5m，50％LFL局限在堆场内部，但影响到了堆场门卫室。

建议1：在阀门箱设置合理措施，将泄漏液体导入排液沟，可明显降低液体泄漏扩散的影响范围。

建议2：在有人值守区域(如罐箱堆场门卫、综合后勤楼、行政办公楼、中央控制室、主门卫和装车控制室)设置可燃气体探测，一旦可燃气体超标，能够及时发现并撤离，降低事故后果。

建议3：从安全设计角度考虑，基于1-M2和3-M2事件，考虑在罐箱堆场布置合理的可燃气体探测设施，及时发现可燃气体泄漏扩散事故，启动应急预案。

针对上述实施例中的方案进行集液池发生池火和气云扩散进行后果分析：

对节点14-1、14-2、14-3、15-1、15-2罐箱堆场集液池气云扩散进行后果分析，结合图1所示，节点14-1、14-2、14-3为重箱罐场由右至左的依次为1#、2#及3#三个集液池，节点15-1、15-2为空箱罐场由右至左依次为4#、5#两个集液池。

①考虑单台LNG重箱罐箱可能产生17500kg LNG的泄漏，体积约为37m³。

已设计的重箱堆场1#、2#及3#集液池的尺寸4m(W)*4m(L)。考虑最大的泄漏场景下的泄漏量，需要2.32m的空间存储LNG，另外考虑集液池上部泡沫覆盖高度，以及池内设施会占据的一定容量，故集液池设计尺寸为4m(W)*4m(L)*4m(h)；

图19-1重箱堆场1#集液池池火影响范围；图19-2重箱堆场2#集液池池火影响范围；图19-3重箱堆场3#集液池池火影响范围；

根据Phast计算结果，从图中可以看出15～32kW/m²的热辐射范围之内，没有任何固定设施；8kW/m²的影响范围内，根据设计资料该范围内未设置建构筑物(如控制室，维修车间，实验室，仓库等)；5kW/m²的影响范围内，根据设计资料该范围内未设置行政楼等人员集中区；4kW/m²的影响范围内无50人以上的活动场所；9kW/m²的影响范围内无活动场所、学校、医院、监狱、拘留所和居民区等再用建筑物；30kW/m²的影响范围内无任何耐火的构筑物，满足热辐射阈值要求。

重箱堆场1#、2#及3#集液池气云扩散范围见表3-1，下风向上最大气云扩散范围图见图19-4、19-5、19-6。

表3-1重箱堆场1#、2#及3#集液池气云扩散影响距离

LFL指着火下限，UFL指着火上限。

图19-4为重箱堆场1#集液池气云扩散影响范围，图19-5为重箱堆场2#集液池气云扩散影响范围，图19-6为重箱堆场3#集液池气云扩散影响范围；

根据Phast计算结果可以看出，在2F气相工况下，50％LFL影响范围80.05m，未超出工厂界区，满足规范要求。重箱堆场1#门卫、2#门卫和空箱堆场3#门卫处未处于在50％LFL影响范围内。

②空箱堆场4#和5#集液池

考虑单台LNG空箱罐箱可能产生500kg LNG的泄漏，体积约为1.05m³。

已设计的堆场集液池的尺寸4m(W)*4m(L)。考虑最大的泄漏场景下的泄漏量，需要0.07m的空间存储LNG，另外考虑集液池上部泡沫覆盖高度，以及池内设施会占据的一定容量，为施工的统一性，将堆场集液池的尺寸均设置为4m(W)*4m(L)*4m(h)；

图19-7空箱堆场4#集液池池火影响范围；图19-8空箱堆场5#集液池池火影响范围；

根据Phast计算结果，从图中可以看出15～32kW/m²的热辐射范围之内，没有任何固定设施；8kW/m²的影响范围内，该范围内未设置建构筑物(如控制室，维修车间，实验室，仓库等)；5kW/m²的影响范围内，该范围内未设置行政楼等人员集中区，4kW/m²的影响范围内无50人以上的活动场所，30kW/m²的影响范围内无任何耐火的构筑物，满足热辐射阈值要求。

空箱堆场4#和5#集液池气云扩散范围见表3-2，下风向上最大气云扩散范围图见图19-9、19-10。

表3-2空箱堆场4#、5#集液池气云扩散影响距离

由图19-9空箱堆场4#集液池气云扩散影响范围；图19-10空箱堆场5#集液池气云扩散影响范围；

根据Phast计算结果可以看出，在2F气相工况下，50％LFL影响范围64.62m，未超出工厂界区，满足规范要求。空箱堆场3#门卫、4#门卫和重箱堆场2#门卫未处在50％LFL影响范围内。

风险计算：

(1)人员和点火源的分布，通过对人员、点火源的分布，进行点火概率的分析，加注泊位点火概率为0.04；需实时监控加注码头加注作业，掌握码头及船方人员在50％LFL区域内活动信息，尽可能控制并降低点火可能性；

(2)通过模拟发现后方罐箱堆场场区、加注平台区域的分体风险等值线在1.0E-3范围内，风险最高区域；需设置可燃气体/低温探测设施，并联锁启动高倍泡沫和声光报警，并将重箱堆场设计负荷为堆场10万吨/年运转能力，容量利用率50％，可满足阈值要求；

(3)对站外部设施及场所进行风险分析，确保风险低于1.0E-09，满足法规要求低于3.0E-06标准值的要求；

(4)加注平台对周边人员的社会风险曲线在国家规定的曲线可接受区内，满足法规要求。

风险评价：

参照上述喷射火分析、闪火分析、集液池分析、风险分析，可知目前方案能够保证风险、安全距离均满足法规要求。

本方案的创新点在于：

1、本方案将LNG加注方法前置；解决了常规岸基储站通过加注管路系统向LNG动力船加注，加注系统规模大管线长的问题；LNG加注方法码头前置，加注系统规模小管线缩短，该加注形式是创新性高，且效益明显，具有以下优点：

(a)缩短LNG加注方法输送管路长度：岸基LNG加注方法前置大大缩短了LNG加注方法输送管路的长度，减少了系统管路过长江大堤的难度。

(b)减少LNG无效损耗量：根据《内河液化天然气加注码头设计规范(试行)》(JTS196-11-2016)规定进行计算，一艘船舶的净加注时间(h)取0.5h～1h，考虑受注船舶的停离加注泊位的时间(h)取0.6h～1h，合计单次加注用平均时约为1.1h～2h，造成加注系统使用加注间隔时间长。每次加注完成后的管路系统残夜，均需要采用氮气吹扫造成浪费。前置LNG加注方法的残夜氮气吹扫量仅为较常规系统的约1/10，

(c)取消了LNG加注方法保冷循环管路系统：由于LNG加注方法的前置大大缩短了LNG加注方法输送管路的长度，需要保冷循环管路由常规系统的200m～500m缩短到20m,因此无需配套建设保冷循环管路系统。

(d)减少了BOG的产生量：由于LNG加注方法的前置大大缩短了LNG加注方法输送管路的长度，减少管道传热面积，BOG的产生量降为常规系统的约1/10，大大降低了系统运行成本。

(e)降低工程投资：由于LNG加注方法的前置大大缩短了LNG加注方法输送管路的长度，同时减少了LNG加注方法的保冷工程量，因此减少工程投资。

2、通过多次改进，明确LNG动力机动船与前置加注系统LNG罐箱的最小安全间距

为确保LNG加注方法和LNG动力船在静止和作业过程的安全，需要明确LNG动力机动船与前置加注系统LNG罐箱最小安全间距。

为达成上述目标，通过定量分析内河LNG动力机动船与前置的加注系统LNG罐箱之间的最小间距，明确了：

(a)加注泊位发生典型喷射火事件时，15Kw/m²的热辐射最大影响范围为12.38m；气相散放操作时，15Kw/m²的热辐射最大影响范围为6.43m；建议罐箱平台上的工艺设施整体向远离岸线偏移，保持在15m为合适距离，使内河机动船处于15Kw/m²热辐射影响范围之外；

(b)加注泊位发生典型闪火事件时，监控长江航道内航行船只，严禁其他无关船只超越主航道边线，同时布置合理的可燃气体探测设施；一旦发生泄漏，能够及时发现可燃气体的泄漏扩散事故，启动紧急关断措施。

(c)目前，LNG加注设备布置位置距LNG动力船距离没有确定的规范和规程，本实施例中的一种LNG加注方法提供了一种新的加注形式，有力地推动的行业内LNG加注技术的建设。

3、通过设计与检验确定后方陆域LNG罐箱堆场周边建筑物的间距：

(a)确定LNG罐箱距离宿舍楼、综合楼、办公楼距离不小于65m，距离流动机械库、应急设备库距离不小于30m，距离门卫距离不小于20m。

(b)研究确定集液池距离宿舍楼、综合楼、办公楼、主控室距离不小于81m，并于集液池蒸汽云扩散影响范围内增设可燃气体探测设施，一旦探测到可燃气体泄漏，能及时发现并作出应急响应。

以能够满足安全要求。

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：其依然可以对前述各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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种LNG加注方法，其特征在于，适于500-5000吨级内河机动船，包括以下步骤：

其中，所述前置平台设置在码头区,前置平台包括加注平台、罐箱平台，加注平台设置在岸线上，罐箱平台设置在加注平台的后方，所述罐箱平台与受注船舶之间距离为13-18m，加注平台与后方罐箱堆场就近布置，所述后方罐箱堆场包括空箱堆场、重箱堆场；后方罐箱堆场位于远离岸线的后方，与布置在岸线上的罐箱平台通过道路连接。

2.根据权利要求1所述的一种LNG加注方法，其特征在于，步骤S01中，LNG罐箱从重箱堆场出场前，经出场计量装置称重后，采用集装箱卡车托运至罐箱平台，平稳安放后，集装箱卡车离开码头，等待加注完成返回罐箱平台。

3.根据权利要求1所述的一种LNG加注方法，其特征在于，步骤S02中，所述加注泵，所述增压气化器安装在同一加注撬内；加注平台上设有软管吊机，通过软管吊机将计量撬与受注船舶连接。

4.根据权利要求1所述的一种LNG加注方法，其特征在于，步骤S04中，加气作业过程中，超压放散的BOG经加热器散发到空气中，所述计量撬内部管道、所述加注泵与LNG罐箱之间的管道、以及计量撬与加注撬之间的管道上均设有多个接口，所有的接口与加热器入口连接，加热器出口为用于将BOG散发到空气中的散放口。

5.根据权利要求1所述的一种LNG加注方法，其特征在于，步骤S04中，加注完成后，还包括氮气吹扫流程，将氮气瓶与加注泵与LNG罐箱连接管道、增压气化器管道，以及加注泵与计量撬之间的管道连接，进行氮气吹扫。

6.根据权利要求1所述的一种LNG加注方法，其特征在于，还包括多个船墩，多个船墩与加注平台布置在岸线上，所述船墩包括至少一座系船墩、至少一座系靠船墩，系船墩与系靠船墩、以及加注平台依次排列，罐箱平台布置在加注平台后方，相邻之间通过衔接段连接。

7.根据权利要求1所述的一种LNG加注方法，其特征在于，所述空箱堆场与所述重箱堆场外围均具有防护围墙，防护围墙上设有至少一个出口和至少一个入口，所述空箱堆场与重箱堆场间隔分布，所述空箱堆场与所述重箱堆场外部均具有环形运输道路；所述空箱堆场内具有呈矩阵排列的空箱位，空的LNG罐箱放置在空箱位上；所述重箱堆场内具有呈矩阵排列的重箱位，充有LNG的LNG罐箱位于重箱位；所述后方罐箱堆场还包括多个堆场集液池，每列或每排空箱位侧面具有导液沟，多个导液沟汇入堆场集液池，每列或每排重箱位侧面具有导液沟，多个导液沟汇入堆场集液池。

8.根据权利要求1所述的一种LNG加注方法，其特征在于，所述空箱堆场每十个罐箱为一组，每一排包括一组以上的罐箱，所述空箱堆场具有至少3排罐箱，所述重箱堆场每十个罐箱为一组，每一排包括一组以上的罐箱，所述重箱堆场具有至少3排罐箱。

9.根据权利要求8所述的一种LNG加注方法，其特征在于，所述空箱堆场以及所述重箱堆场的每组罐箱均呈2*5的形式排列，相邻排之间为车辆通道，罐箱与防护围墙之间为车辆道路；每组罐箱内的两列之间距离至少3m，相邻排之间距离至少1m。

10.根据权利要求7所述的一种LNG加注方法，其特征在于，所述空箱堆场与出口以及入口的垂直距离均不小于20m，所述重箱堆场与出口以及入口的垂直距离均不小于20m。

11.根据权利要求7所述的一种LNG加注方法，其特征在于，所述空箱堆场一侧设置办公区域，办公区域距离空箱堆场不小于65m，所述重箱堆场一侧设置流动机械库、应急设备库，所述重箱堆场与流动机械库、应急设备库距离均不小于30m，所述空箱堆场的集液池以及所述重箱堆场的集液池均布置在远离办公区域的一侧，所述集液池距离办公区域距离不小于81m。