美國LNG項目安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)及其啟示

摘 要

摘要：NFPA 59A是美國LNG終端設(shè)計、施工、儲運領(lǐng)域主要的防火安全標(biāo)準(zhǔn)，在國際上得到高度認(rèn)可并被廣泛使用。我國已將NFPA 59A等同轉(zhuǎn)化為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)，但在使用中出現(xiàn)了其應(yīng)用
摘要：NFPA 59A是美國LNG終端設(shè)計、施工、儲運領(lǐng)域主要的防火安全標(biāo)準(zhǔn)，在國際上得到高度認(rèn)可并被廣泛使用。我國已將NFPA 59A等同轉(zhuǎn)化為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)，但在使用中出現(xiàn)了其應(yīng)用結(jié)果與我國LNG強制性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不一致、不被認(rèn)可以及其指導(dǎo)作用不充分等困惑。因此，從追溯NFPA 59A的制定依據(jù)、引用標(biāo)準(zhǔn)以及它們的關(guān)系入手，研究了美國LNG項目設(shè)計、施工、運行的安全標(biāo)準(zhǔn)體系及其作用途徑，以期為中國建立科學(xué)、有效的LNG項目安全標(biāo)準(zhǔn)體系提供借鑒。研究表明，美國通過法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)3個層次分別對與LNG相關(guān)的各類管理、經(jīng)營、技術(shù)人員的工作行為和工作程序分類進行了嚴(yán)格規(guī)范，組成統(tǒng)一、科學(xué)、完整的安全保障規(guī)范體系，對NFPA 59A形成有力支撐。一方面，美國通過法規(guī)49CFR193的引用賦予自愿性標(biāo)準(zhǔn)NFPA 59A具有強制執(zhí)行效力；另一方面，NFPA 59A通過引用大量通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)計算方法來豐富其內(nèi)容，為LNG項目安全提供較全面的保障；因此單獨、直接轉(zhuǎn)化NFPA 59A為推薦性標(biāo)準(zhǔn)會削弱和縮小其原有的作用。
關(guān)鍵詞：LNG設(shè)計；施工；安全；法律；法規(guī)；標(biāo)準(zhǔn)；美國
    中國LNG工業(yè)飛速發(fā)展，急需建立較完善的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來保證LNG項目的安全和可持續(xù)發(fā)展。我國目前用于規(guī)范LNG項目選址、設(shè)計、施工的強制性標(biāo)準(zhǔn)只有GB 50183中的第10章，顯然不能滿足需要。美國現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)體系是自愿、開放的，看似非常分散[1]、雜亂，缺乏強制性，LNG專用標(biāo)準(zhǔn)只有寥寥幾部，但美國LNG終端自愿性安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《NFPA 59A LNG生產(chǎn)、儲存和裝運》(簡稱NFPA 59A)在國際上得到高度認(rèn)可并被廣泛使用。中國也已將NFPA 59A 2001等同轉(zhuǎn)化為我國推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20368—2006，但其指導(dǎo)作用仍不夠充分。因此，本文從追溯NFPA 59A的制定依據(jù)、引用標(biāo)準(zhǔn)以及它們的關(guān)系入手，研究NFPA 59A在美國的作用途徑，以期為NFPA 59A在我國充分發(fā)揮作用，推動我國建立完善、有效的LNG項目標(biāo)準(zhǔn)提供借鑒。
1 美國LNG項目設(shè)計施工法律與法規(guī)
    美國政府一般不制定標(biāo)準(zhǔn)，政府通過基本法律和法規(guī)來對標(biāo)準(zhǔn)化活動進行規(guī)范，監(jiān)督國家標(biāo)準(zhǔn)的制定[1]。美國通過立法和政府制定最低安全標(biāo)準(zhǔn)(法規(guī))對LNG項目的安全實施強有力的政府監(jiān)管。
1.1 美國LNG項目設(shè)計施工的法律
    美國沒有一部專門關(guān)于液化天然氣的法典。但美國法典第49主題(簡稱49USC)“運輸”的5103、60102、60103、60104、60108、60109、60110、60113、60118節(jié)(以下簡稱LNG相關(guān)節(jié))是美國制定LNG岸上項目選址、設(shè)計、施工專門法規(guī)49CFR193的依據(jù)[2]。美國國會眾議院法律修訂委員會將國會通過的聯(lián)邦法律中涉及運輸服務(wù)領(lǐng)域的全部條款分解后重新編排形成美國法典49USC。
    49USC以行政、組織、監(jiān)督、職責(zé)、職權(quán)、程序、制度、財政補貼、資格、處罰、安全要求等內(nèi)容為主，提出基本要求，泛而不細(xì)。
    49USC中60103節(jié)“液化天然氣管道設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)”要求，交通運輸部長必須規(guī)定或指定LNG岸上設(shè)施選址、設(shè)計、施工、驗收檢測、操作維修方面最低要求的安全標(biāo)準(zhǔn)，以及提出規(guī)定這些最低安全標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)考慮的問題；規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的生效時間和適用范圍。
    49USC其余與LNG相關(guān)節(jié)的內(nèi)容主要針對天然氣管道、管路設(shè)施和危險液體設(shè)施，也適用于LNG岸上設(shè)施。主要內(nèi)容包括：運輸部和國土安全部分別是規(guī)定LNG管輸設(shè)施法規(guī)和LNG岸邊設(shè)施法規(guī)的部門，部長是相應(yīng)LNG設(shè)施安全的第一責(zé)任人，確定了LNG項目特定情況下的安全監(jiān)管部門和協(xié)管部門；要求運輸部長應(yīng)指定有害物質(zhì)，規(guī)定安全運輸法規(guī)以及規(guī)定管道輸送和管道設(shè)施的最低安全標(biāo)準(zhǔn)、公眾安全計劃要求、設(shè)施運營信息標(biāo)準(zhǔn)、管路庫存標(biāo)準(zhǔn)，進行風(fēng)險分析和規(guī)定誠信管理程序；運輸部長應(yīng)對天然氣管線分布運營者提出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)給予利益相關(guān)者陳述意見的機會等；規(guī)定運輸部長在開展上述工作時應(yīng)考慮的因素和事情。同時，要求經(jīng)營者制訂天然氣或危險液體管道設(shè)施的檢查和維修書面計劃，提出對擁有或經(jīng)營管道設(shè)施者的一般要求，規(guī)定經(jīng)營者應(yīng)遵守的事項。49USC還提出了相關(guān)行政機構(gòu)、管理部門及其人員的基本職責(zé)、工作程序和工作內(nèi)容要求，如哪些情況必須公告，明確公告的內(nèi)容和時間；哪些工作需要報告，明確報告的內(nèi)容和時間間隔；哪些方面必須選擇安全標(biāo)準(zhǔn)，選擇標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)考慮的因素等。
1.2 美國LNG項目設(shè)計施工的聯(lián)邦法規(guī)
    美國聯(lián)邦法規(guī)記載于《Code of Federal Regulations))(簡稱CFR)。CFR中有兩部與LNG項目設(shè)計、施工相關(guān)的專門法規(guī)，分別是美國運輸部依據(jù)法典49USC60103要求制定并發(fā)布的第49主題Transporration(交通)第193輯(簡稱49CFR193)“LNG設(shè)施：聯(lián)邦安全標(biāo)準(zhǔn)”[3]和由國土安全部發(fā)布的第33主題第127輯(簡稱33CFR127)“處理LNG和LHG(液化危險氣體)的岸邊設(shè)施[4]。
1.2.1 49CFR193
    49CFR193“LNG設(shè)施：聯(lián)邦安全標(biāo)準(zhǔn)”分A～J10個子輯，分別為總則、選址要求、設(shè)計、施工、設(shè)備、操作運行、維護、人員資格和培訓(xùn)、防火、保安。其中選址、操作、維護、人員資格租培訓(xùn)、防火、保安等子輯的內(nèi)容較詳細(xì)。與安全相關(guān)部分是重點內(nèi)容，如熱輻射保護、易燃蒸氣擴散、風(fēng)壓、攔蓄系統(tǒng)設(shè)計、控制中心和動力源的安全要求、操作程序、緊急應(yīng)變程序、轉(zhuǎn)運程序、腐蝕控制、各系統(tǒng)(輔助電源、軟管、控制系統(tǒng)、支持系統(tǒng)、防腐裝置)定期檢測的內(nèi)容和時間間隔等，主要采納了美國標(biāo)準(zhǔn)NFPA 59A 2001版的內(nèi)容[3]。
1.2.2 33CFR127
    33CFR127“處理LNG和LHG的岸邊設(shè)施”共分以下3個子輯：
    1) “A子輯總則”是通用原則，除定義外，規(guī)定了處理LNG或處理LHG的岸邊設(shè)施運輸操作前的基本程序和內(nèi)容，規(guī)定了經(jīng)營者和管理者的職責(zé)和要求，相關(guān)利益人的權(quán)利與程序等。
    2) “B子輯處理LNG的岸邊設(shè)施”分7個部分，分別是設(shè)計與施工、設(shè)備、操作、維護、人員培訓(xùn)、保安、消防。其中“操作”和“消防”部分內(nèi)容較詳細(xì)，其余內(nèi)容較簡略。B子輯主要規(guī)定了碼頭基礎(chǔ)、電力系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等基本設(shè)施和消防主系統(tǒng)、監(jiān)測與警報系統(tǒng)、手冊等安保設(shè)施的基本要求；規(guī)定了一些基本內(nèi)容，如員工培訓(xùn)內(nèi)容，操作手冊和應(yīng)急手冊必須包含的內(nèi)容，初步檢查的內(nèi)容等；還規(guī)定了經(jīng)營者和運輸操作負(fù)責(zé)人的基本安全職責(zé)、要求及應(yīng)確保的事項。
    3) “C子輯處理LHG的岸邊設(shè)施”不適用于LNG設(shè)施。
2 美國LNG項目設(shè)計施工標(biāo)準(zhǔn)
2.1 LNG專門標(biāo)準(zhǔn)
    美國專門關(guān)于LNG的國家標(biāo)準(zhǔn)不多，僅有6項：
    1) ANSI/API 2530第1部分：石油測量標(biāo)準(zhǔn)手冊，第14章第1節(jié)。
    2) ANSI/API 2530第2部分：安裝要求和規(guī)范。
    3) ANSI/API 2530第3部分：天然氣應(yīng)用。
    4) ASTM D4784 LNG密度的計算方法。
    5) NFPA 57 LNG汽車燃料系統(tǒng)。
    6) NFPA 59A LNG生產(chǎn)、儲存和裝運。
    前4項涉及LNG計量，后兩項涉及LNG安全。
2.2 NFPA 59A
2.2.1 NFPA 59A—2001[5]的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
    NFPA 59A由美國消防協(xié)會制定，是世界各國LNG項目最常采用的LNG安全標(biāo)準(zhǔn)之一。NFPA 59A旨在通過嚴(yán)格規(guī)范LNG項目各部分設(shè)施的設(shè)計、安裝、檢驗、操作，以防止LNG設(shè)施和系統(tǒng)出現(xiàn)LNG泄漏，并控制萬一泄漏而造成的后果。核心內(nèi)容是溢出和泄漏控制，以及防范泄漏引起危險的基本要求和安全措施。屬于防火與公共安全標(biāo)準(zhǔn)。
    NFPA 59A以LNG生產(chǎn)、儲運站場及其設(shè)施為對象，引用并串接了LNG項目各設(shè)施的設(shè)計、安裝和安全運行時應(yīng)遵循或參考的74項相關(guān)通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范(引用文獻)，提出了防范危險的基本要求和最低指標(biāo)，并補充，增加了這些通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中沒有涉及的、關(guān)于LNG特殊或?qū)Ｓ玫姆佬孤?、防火安全的基本要求、安全措施和危險評估方法等最低安全標(biāo)準(zhǔn)。
    LNG設(shè)施中LNG儲罐的危險性最大，因而，NFPA 59A有關(guān)LNG儲罐、防火、安全和保安、操作維護和人員培訓(xùn)的內(nèi)容最詳細(xì)。除列出儲罐、管道及組件應(yīng)遵循的相關(guān)通用標(biāo)準(zhǔn)要求外，還詳細(xì)說明LNG儲罐和管道在設(shè)計、施工材料、安裝、連接等方面的補充要求和安全措施；在操作、維護以及安全方面人員培訓(xùn)的基本要求及最低標(biāo)準(zhǔn)。而其他工藝設(shè)備、氣化設(shè)施、儀表及電氣設(shè)備的泄漏危險相對儲罐要小，因此對非LNG專用設(shè)備、設(shè)施只要求符合各自相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，附加安全措施的內(nèi)容相對較少。
2.2.2 NFAP 59A引用的通用標(biāo)準(zhǔn)
    NFAP 59A引用了來自10個協(xié)會、2個研究所和1個政府部門(運輸部)共13個單位的74項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與安全文件。除49CFR193外，其余73個為通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，由10個協(xié)會和2個研究所出版，可見民間組織尤其是行業(yè)協(xié)會(學(xué)會)是制定美國國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的主體。NFAP 59A引用的通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要涉及儲罐、管道及組件、消防設(shè)備的設(shè)計、選用材料、施工、檢驗、試壓、標(biāo)記和試驗，以及熱輻射和蒸氣云擴散禁區(qū)計算
3 美國LNG法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)的比較與分析
3.1 49CFR193與NFAP59A的差異
    49CFR193與NFAP 59A的目的和規(guī)范方面相近，都提出LNG岸上站場和設(shè)施最低安全要求，以及禁止做的事情和必須要做的工作。但兩者又有一此區(qū)別：
    1) 規(guī)范對象不同：49CFR193側(cè)重規(guī)范經(jīng)營者經(jīng)營要求、職責(zé)、基本管理制度、工作程序和要求。NFAP 59A側(cè)重規(guī)范LNG站場和LNG設(shè)施設(shè)計、安裝、操作人員的技術(shù)和安全要求。
   2) 要求側(cè)重不同：49CFR193具體條款中更多是提出安全保障程序性要求。NFAP 59A側(cè)重安全措施和安全技術(shù)要求，明確規(guī)定具體安全數(shù)據(jù)或公式。
3) 涉及層面不同：49CFR193涉及面廣、宏觀，不涉及具體材料、工藝要求、儀表要求、具體設(shè)備的設(shè)計和施工，基本要求也更宏觀。NFPA 59A重點是LNG具體設(shè)施的設(shè)計與施工，提出的措施和要求更細(xì)、更具體。
4) 效力不同：聯(lián)邦安全標(biāo)準(zhǔn) 49CFR193由政府部門以法規(guī)形式發(fā)布，必須嚴(yán)格遵照執(zhí)行：NFAP 59A是國家標(biāo)準(zhǔn)，各企業(yè)和有關(guān)人員可自愿參照。
3.2 49CFR193與NFAP 59A的標(biāo)準(zhǔn)
    1) 49CFR193大量引用NFAP 59A—2001關(guān)于LNG設(shè)施選址、沒計、施工、操作、防火的條款，使自愿性標(biāo)準(zhǔn)NFPA 59A的選址、設(shè)計、施工、設(shè)備、防火要求成為49CFR193的規(guī)范性補充要求，具有強制性，其內(nèi)容包括：①LNG設(shè)施的選址、設(shè)計、安裝、操作是LNG項目安全的重要環(huán)節(jié)，LNG設(shè)備的選址、設(shè)計、 施工中的防泄漏、防火安全是NFAP 59A的重點和最詳細(xì)部分，49CFR193的B、C、D、E子輯就LNG設(shè)施的選址、設(shè)計、施工、設(shè)備等內(nèi)容對其引用并作出要求，從而使NFPA 59A相關(guān)內(nèi)容成為必須強制遵守的法規(guī)條款；②NFAP 59A—2001的第9節(jié)“防火、安全和保安”除9.8“保安”以外的全部條款，被引用成為49CFR193“子輯I防火”的全部內(nèi)容。
    2) 49CFR193有關(guān)人員資格和培訓(xùn)、保安、操作等內(nèi)容被NFAP 59A引用參照：①49CFR193的“人員資格和培訓(xùn)”、“保安”兩節(jié)全文分別列為NFAP 59A咨料性附錄D和附錄C；②49CFR193“操作”和“維護”中部分條款與NFAP 59A中對應(yīng)節(jié)的條款相同或相似，NFAP 59A操作維護和人員培訓(xùn)中近半條款是49CFR193中相同的條款，主要是操作程序(手冊內(nèi)容)、應(yīng)急程序、操作前必須檢查的內(nèi)容、定期檢測內(nèi)容和間隔要求，此外，49CFR193多了“維護程序、分離和堂化、測試傳輸軟管、檢查液化天然氣儲存罐、腐蝕控制”等內(nèi)容，而NFAP 59A則多了一些其他安全措施和要求。
    3) 對于LNG攔蓄區(qū)到建筑紅線距離的確定，49CFR193和NFAP 59A都采用了美國氣體研究所的熱輻射和蒸氣擴散禁區(qū)計算模型。
    可見，LNG項目的設(shè)計與管理必須遵循49CFR193；LNG設(shè)施的安全設(shè)計、施工與維護在遵循49CFR193后，具體措施、方法、工藝、參數(shù)等均要求采用NFAP 59A的相關(guān)條款。
3.3 33CFR127與49CFR193、NFAP 59A的比較
    33CFR127與49CFR193規(guī)范的領(lǐng)域和對象不同，分別適用于岸邊和岸上處理LNG的設(shè)施。49CFR193涉及LNG站場及設(shè)備，適用于岸邊LNG站場的陸上設(shè)施。33CFR127只針對海上和岸邊專用設(shè)施，如海上照明、碼頭基礎(chǔ)、船岸間通信等。33CFR127同樣通過引用NFAP 59A的相關(guān)條款使NFAP 59A中部分自愿性要求變?yōu)榉ㄒ?guī)強制性安全要求。
    值得注意的是美國聯(lián)邦法規(guī)49CFR193和33CFR127當(dāng)時所引用的分別是NFAP 59A的2001版本和1994版本，這些法規(guī)目前在美國仍然適用。因此，此后NFPA 59A的修訂版(如最新的2009版[6])中的修訂或增補內(nèi)容在法律上尚不具強制性，如有與法規(guī)相抵觸的修訂應(yīng)以法規(guī)為準(zhǔn)[7]。
4 思考與借鑒
    1) 美國有專門機構(gòu)分別對法律、法規(guī)按行業(yè)歸納、分類，形成權(quán)威的法典、法規(guī)書冊，針對性、適用性強，使用者易于查閱與使用。
    2) 美國對LNG這類可能危及公共安全的項目通過法律、法規(guī)、國家標(biāo)準(zhǔn)3個層次，分別對LNG相關(guān)管理者、經(jīng)營者、工程設(shè)計施工操作者(統(tǒng)稱LNG項目相關(guān)人)的行為和工作進行規(guī)范。政府依法行使安全指導(dǎo)和監(jiān)管職權(quán)與職責(zé)，政府依法制定的最低安全標(biāo)準(zhǔn)以法規(guī)形式發(fā)揮著強有力的規(guī)范效力，自愿性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的作用通過被法規(guī)引用而大大加強。法律、法規(guī)、國家標(biāo)準(zhǔn)3者層次分明，關(guān)系明確、密切而又互相套疊，LNG項目各環(huán)節(jié)的管理主體明確，職責(zé)、程序清楚，從宏觀到微觀、從管理制度到技術(shù)措施，全面進行安全規(guī)范，對LNG項目安全形成完整、統(tǒng)一、嚴(yán)謹(jǐn)、協(xié)調(diào)、科學(xué)的安全保障規(guī)范體系，保障公共安全。
    3) 美國注重人的行為和工作程序?qū)Π踩谋Ｕ献饔?。通過嚴(yán)格規(guī)范LNG項目相關(guān)人員的資格、職責(zé)和行為來避免LNG項目的風(fēng)險和危害，保障公共安全。以法規(guī)形式要求相關(guān)人員在LNG設(shè)施的選址、設(shè)計、安裝、操作、維護各環(huán)節(jié)中，周詳考慮各種風(fēng)險和影響因素，必須考慮安全防范措施和制定操作和應(yīng)急方案，確保安全。而對LNG項目具體采用的安全技術(shù)與措施則以標(biāo)準(zhǔn)的形式進行要求，使相關(guān)人員有較大的選擇范圍和靈活性，留有隨科研發(fā)展應(yīng)用先進技術(shù)的余地。
    4) 美國LNG項目的專門法規(guī)與國家標(biāo)準(zhǔn)均以保障公共安全為宗旨，規(guī)定最低要求的安全標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)型標(biāo)準(zhǔn)則采用自愿原則，且LNG專用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)極少，大量采用通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
    5) 美國LNG專用安全標(biāo)準(zhǔn)NFPA 59A以防火、消防安全為主線，參考、引用了73項其他非LNG專用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(條款)和研究報告，使大量通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)、協(xié)調(diào)、統(tǒng)一地為LNG項目所用，補充、完善了LNG設(shè)施的設(shè)計、安裝、操作、維護等的安全技術(shù)和要求，為LNG項目安全提供較全面的保障，并在被聯(lián)邦法規(guī)引用后，具有相對應(yīng)的強制性。我國單獨、直接轉(zhuǎn)化NFPA 59A為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)削弱和縮小了其原有的作用。
    可見，美國LNG安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)不僅其內(nèi)容和技術(shù)措施，而且其體系結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系，尤其是其作用途徑均值得我們借鑒。
 
(本文作者：王健敏1，2 皇甫立霞1 郭開華1 1.中山大學(xué)工學(xué)院；2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機電工程學(xué)院)