，福州大学化工学院副传授，硕士生导师，现任油气储运系主任，入选福修省高主意人才C类。近年来主理/插足国度天然科学基金、福修省基金等科研项目10余项，正在AIChE J、Chem Eng Sci、Ind Eng Chem Res、Energy等高水准化工与能源界限期刊上揭橥论文50余篇，申请创造专利14件，参编上等院校石油自然气类筹办教材1部。获中国石化连结会科技提高一等奖1项及山东省良好博士论文。担当《低碳化学与化工》青年编委、中国石油学会石油储运专业委员会青年处事部委员、中国能源学会碳中和专委会委员。

　　（福州大学 化工学院 化肥催化剂国度工程探索核心 清源改进试验室，福修 福州 350108）

　　摘 要 管道运输是液氨最为经济的长隔断输送格式，液氨管道输送准则化是保护管道典范兴办、运营和保卫的主要闭节，而国内现行准则中相闭液氨管道输送身手的音信较少。为此，体系理会了国表里液氨管道兴办近况和现行液氨管道输送身手准则，要点探求了闭连准则中输送工艺、线途、管道（管道附件、维持件）策画和输氨站等方面章程的异同点，并给出了合用性发起。关于液氨管道质料哀求、介质流速、管材采选、腐化裕量和站场防护措施等方面可分辩参照GB/T 536、GB 50253、SY/T 7629、SH/T 3074和美国ASME B31.4等准则履行。关于液氨管道的埋地管道净距、地域等第划分、截断阀室最大间距、站场防火间距和站场和平泄放等方面可参考章程相对肃穆的油气管道闭连准则规矩（GB 51142、GB50253、GB50160和美国29 CFR1910.111等）履行。商酌到液氨的毒性、扩散特色和防控举措与油气存正在肯定区别，发起发展液氨走漏扩散和和平泄放危急评估及预测的探索，对合用于液氨场景的间距取值及章程发展进一步论证。

　　双碳靠山下，绿氨被视为一种高效明净的绿色燃料 [ 1-3]。氨能不单是主要的零碳能源，也是精良的氢能载体。目前，澳大利亚、日本和韩国等均正在主动发展氨能物业结构 [ 4-5]。能够猜念，氨的储运将会成为探索热门。氨多数以液态形势运输 [5]，液氨长隔断输送最为经济的格式为管道运输 [6]。液氨管道的策画、兴办、运转和保卫离不开闭连规矩和准则的造订。闭连准则对液氨管道的强度策画、材质哀乞降和平防护等举办章程，也许确保液氨管道的和平性和牢靠性。可是，目前国内尚未酿成完备的液氨管道输送身手准则，难以维持液氨管道典范兴办、运营和保卫。于是，发展国表里液氨管道输送身手准则的调研理会，对液氨管道的准则化处事拥有主要旨趣。

　　已有学者对液氨管道输送身手准则举办了探索，但个中系统化的探索较少。王兵兵等 [7]和薛一萌 [8]凭据紧急化学品罐区的和平策画哀求，比拟了《石油化工企业策画防火准则》（GB50160—2008）与《闭于进一步增强紧急化学品兴办项目和平策画约束的通告》（安监总管三 [2013] 76号），提出了液氨罐区内管道的安置准则。罗志斌等 [9]调研了表洋成熟液氨管道输送系统，以为能够盘绕氨燃料坐蓐、储运、加注和欺骗等闭节，加快修造完备的氨能源准则系统。雍瑞生等 [3]总结了氨能利用代价、利用近况和物业起色态势，发起当局加快完备氨能和平准则系统。刘伟等 [10]调研了国际主动化学会（ISA）和美国质料与试验协会（ASTM）等颁布的氨燃料准则，勾结国内氨能规矩准则空缺的近况，以为液氨积储和运输准则探索应盘绕管途附件策画、质料机能哀乞降设置低温防护等方面发展。

　　本文先容国表里液氨管道和管道输送身手准则的起色概略，对现有准则中输送工艺、管道线途、管道（管道附件、维持件）策画和站场等方面的章程举办比拟理会。基于比拟理会结果，提出吻合我国国情的液氨管道兴办私见和起色发起，以期为国内液氨管道的起色和准则化兴办供应参考。

　　美国和俄罗斯液氨管道音信见表1。目前环球规模内，美国的液氨管道总里程最长，切近5000 km。俄罗斯的托利亚蒂-敖德萨管道体系周围最大，该管道长2471 km，已运转40年，采用X42低碳钢，策画输量为250.0 × 10 4 t/a [ 11-13]。欧盟液氨管道音信见表2。与美国和俄罗斯比拟，欧盟的液氨管道周围较幼。欧盟的液氨管道要紧面向口岸、储罐和相近用户，管道长度相对较短，大凡正在10 km以下 [ 14-15]。中国液氨管道音信见表3。我国液氨管道兴办起步较晚，总里程不突出200 km，尚处于起步阶段。目前国内共修有4条液氨长输管道，个中秦皇岛液氨管道隔断最长，总里程约82.5 km。我国液氨管道兴办与表洋比拟仍有较大差异，且国内闭连准则相对较少。为此，下文探求了国表里液氨管道输送身手相闭准则中，液氨输送工艺、管道线途、管道（管道附件、维持件）策画和输氨站等方面章程的异同点，可为液氨管道的起色和准则化兴办供应参考。

　　国内尚未酿成完备的液氨管道输送身手准则系统，与表洋比拟存正在较大差异。为填充国内准则闭连空缺，推进我国液氨管道的准则化兴办，本文调研了美国、澳大利亚、欧洲和印度的液氨管道输送身手准则，以及国内个人涉及液氨处所的准则规矩。各国（地域）准则规矩的章程要紧聚积正在液氨的积储、统治和运输等方面。

　　美国国度准则学会（ANSI）、美国压缩气体协会（CGA）、美国采暖、造冷与空调工程师学会（ASHRAE）、国际准则化构造（ISO）、加州职业和平康健局（CAL-OSHA）和美国联国规矩（CFR）等出台了一系列与氨相闭的准则规矩，要点眷注怎么减轻潜正在的巨大障碍、蹂躏和家当失掉。正在这些准则规矩中，一个人是闭于氨造冷体系的，搜罗氨造冷阀和造冷剂等；另一个人是闭于液氨积储、统治和运输的。《管道运输紧急液体》（49 CFR PART 195—2012）章程了合用于液氨管道措施的和平准则和通知哀求。《高度紧急化学品历程和平约束准则》（29 CFR 1910.119）章程了防备或尽量削减液氨出现迫害、失火或爆炸紧急的哀求。《无水氨的积储和统治哀求》（CGA G-2.1—2023）章程了无水氨体系（搜罗冷冻氨积储体系）的策画、修造、维修、改造、选址、装配、保卫和运转准则，但不对用于氨输送管道。

　　澳大利亚的准则（AS）、《处事康健与和平演示条例》和处事康健和平法等包括了与氨的积储、统治和利用相闭的规矩和诱导性文献。《无水氨—积储和统治》（AS 2022—1983）章程了无水氨积储和统治，以及公途和铁途运输设置和装配的策画、修造和操作哀求。与美国相像，这些准则规矩哀求被归类为巨大紧急措施且重量突出200 t的措施，务必履行和平举措以低重潜正在的巨大伤害。欧盟通过欧洲准则（EN），以及《潜正在爆炸境遇用的设置及掩护体系》（ATEX）、《压力设置指令》（PED）和《塞维索指令》（Seveso-Ⅲ）等对氨造冷体系和热泵等的身手典范做出了章程。短隔断液氨管道策画，欧盟各成员国要紧参照美国准则《工艺管道》（ASME B31.3—2014）和《输气和配气管道体系》（ASME B31.8—2012）。欧盟准则的框架与美国准则和诱导性文献相像，但正在工艺方面与美国准则分别。印度于2000年出台了《氨—和平典范》（IS 4544:2000），并于2012年加以修订。该典范章程了氨的统治和利用门径，但与管道闭连的实质较少。

　　国内尚未酿成液氨管道输送身手准则系统。涉及液氨实质的准则搜罗《液氨利用与积储和平身手典范》（DB11/T 1014—2021）、《液体无水氨》（GB/T 536—2017）、《液氨储存利用单元境遇危急防控身手典范》（DB12/T 3027—2022）、《液氨走漏的统治治理门径》（HG/T 4686—2014）和《液氨存储与装卸功课和平身手典范》（DB37/T 1914—2011）。这些准则对液氨的储存、运输，以及站场的和平防护等方面做出了章程，但不行直接行动液氨管道修造和施工的按照。

　　液氨管道兴办多参照油气管道闭连准则，商酌液氨本质与油气存正在区别，液氨管道兴办不行全体参照油气管道准则。下文从液氨管道策画修造和和平防护的角度开拔，分辩就液氨输送工艺、管道线途、管道（管道附件、维持件）策画和输氨站等方面，对国表里闭连准则发展了比拟理会。

　　液氨行动一种紧急化学品，为确保和平利用，防备管道腐化，应由坐蓐厂商的质料监视部分对液氨的质料举办查验。坐蓐厂商有仔肩确保一齐出厂的液氨都吻合准则的质料哀求。准则GB/T 536和HG/T 4686均对液氨的质料哀求做出了章程（表4）。由表4可知，与准则HG/T 4686比拟，准则GB/T 536更为周全，除章程了氨含量表，还章程了残留物含量和水含量等。于是，发起液氨管道输送介质的质料哀求参照准则GB/T 536的相闭章程履行。

　　流速过高会导致液氨冲洗管道及静电聚积，于是液氨管道策画流速不宜过高，应合意职掌液氨管道的输送速率。有探索者以为，低重流速所需投资比保卫管道冲洗损坏的用度要幼得多，发起将长输液氨管道流速职掌正在0.5 m/s以内 [ 17-18]。而国内贵州开阳化工有限公司埋地输氨管道则参考化学工艺流体管道哀求举办策画，流速取0.8~1.0 m/s [ 19-20]。凭据已有液氨长输管道运营体会来看，将策画流速职掌正在0.5 m/s过于落后｜后进，而参考化学工艺流体管道哀求策画流速相对合理。因为液氨的根柢物性与液化石油气（LPG）根本左近，两者的管道策画参数和输送工艺方面也存正在肯定的相通性。比拟了分别准则对管输介质最大流速的章程，见表5。如表5所示，归纳商酌液氨输送的和平性和经济性，发起参考准则GB 50253，将液氨管输的均匀流速职掌正在0.8~1.4 m/s，且最大流速不应突出3 m/s。

　　闭于埋地管道与修筑或相邻管道等之间的水准和笔直净距，国内准则规矩和美国联国规矩均做出了闭连章程（表6）。由表6可知，分别准则关于各式介质管道的埋地管道净距哀求存正在肯定区别。基于液氨的物性特色，发起其埋地管道与修筑或相邻管道等之间的水准和笔直净距可概略参照准则GB 51142的整体哀求。同时，勾结油气管道策画与掩护章程，可抬高准则GB 51142中的个人净距哀求后再利用于液氨管道。如将管道与树木的水准净距提拔至5 m及以上，将管道与其他埋地管道的笔直净距提拔至0.3 m及以上。另表，商酌液氨特有的迫害性，发起进一步发展多场景及工况下的埋地液氨管道和平净距探索，用于液氨管道工程的策画优化。

　　凭据寓居地的生齿密度，发展管道地域等第划分，是管道危急评估和运营约束的环节，也是管道强度策画系数的要紧参考按照。国表里准则均提出了管道地域等第与强度策画系数划分哀求，见表7。

　　划分区段与地域级数方面，美国联国规矩和ASME B31.8准则以管道核心线 m）规模内，轻易划分为1 mi（约1.6 km）长，并能搜罗最大聚居户数的地段行动划分区段，并将管道沿线划分为四个等第地域。英国IGE/TD/I标法则选用4倍的管道距修筑物水准净距行动管道核心线两侧规模，其余区段划分哀求与美国准则规矩根本相仿，并将管道沿线个等第地域。我国现行油气管道准则的地域等第划分门径要紧参照美国闭连准则规矩，但划分长度分搜罗1.6 km（GB 51142）和2.0 km（GB 50251/50253）两种情景，个中准则GB 50251的一级地域还细分了一类和二类地域 [21]。区段户数方面，商酌我国生齿密度大的根本国情，国内各等第区段户数哀求均高于表洋准则。商酌氨的液化状况和毒理本质，发起液氨管道的地域等第划分参考哀求最为肃穆的准则GB 50253履行。因为液氨的事项扩散特色与古板油气存正在肯定区别，其管道地域等第的划分准则仍需进一步探索。强度策画系数方面，国表里闭连准则中一、二级地域的哀求根本相仿，而三、四级地域策画哀求由强到弱顺次是英国IGE/TD/I准则、GB 51142、美国ASME B31.8准则、GB 50251、GB 50253。商酌液氨管道的施工可行性和运营和平性，发起其强度策画系数参考准则GB 51142的相闭章程履行。

　　截断阀室是确保长输管道运转和平的主要措施，商酌与油气的毒化和扩散本质的区别，液氨截断阀室最大间距必要正在现有油气准则根柢上发展进一步评估。国表里分别准则的线途截断阀室最大间距比拟见图1。由图1可知，因为一、二级地域生齿密度较幼，且各准则中的间距根本相仿，液氨截断阀室最大间距可直接参照油气管道闭连准则履行。各准则关于流体历程三级地域的截断阀室最大间距的章程分别，商酌和平身分和根本国情，发起液氨管道参考章程更为肃穆的准则GB 50251和GB 50253（16 km）履行。各准则关于四级地域截断阀室最大间距的章程根本相仿（8 km），商酌生齿密度与液氨毒性，发起发展截断规模内的管道走漏扩散危急探索，对该类地域液氨截断室间距举办进一步评估。

　　美国《液态烃和其他液体管线输送体系》（ASME B31.4-2019）；加拿大《油气管道体系》Z662-07。 ▲ 图1 分别准则的截断阀室最大间距哀求比拟

　　管材采选影响管道体系的运转和平、利用寿命、经济效益和特定哀求等 [ 22-23]。闭于管材采选，国内准则GB 50253、GB 50251和SY/T 7629均做出了闭连章程，见表8。由表8可知，分别介质管道的策画准则关于管材的哀求概略无别，根本涵盖了《石油自然气工业 管线输送体系用钢管》（GB/T 9711—2017）、《高压化肥设置用无缝钢管》（GB/T 6479—2013）、《高压汽锅用无缝钢管》（GB/T 5310—2017）和《输送流体用无缝钢管》（GB/T 8163—2018）等常用的管道钢材准则，但也存正在肯定区别。商酌液氨拥有明显的体积膨胀性和温度敏锐性，且常温液氨管道存正在中压和高压两种输送工艺，而准则GB 50251和GB 50253中章程的GB/T 8163管材准则仅合用于策画压力幼于4.0 MPa的情景，于是发起液氨管道的管材采选可参照SY/T 7629策画准则履行。

　　肃穆职掌含水量的液氨对管道的腐化很幼 [24]。液氨管输历程中混入水和氧气等无益杂质，会巩固液氨的腐化性，导致爆发较强的管道腐化。《压力容器 第1个人：通用哀求》（GB 150.1—2011）对输送腐化介质的容器举办了章程，哀求腐化裕量应凭据介质腐化速度和容器寿命确定。目前国表里并无闭于液氨管道腐化裕量采纳的准则，商酌可以存正在的无益杂质，本节比拟了《石油化工钢造压力容器》（SH/T 3074—2007）和《钢造化工容器策画根柢典范》（HG/T 20580—2020）（表9），以期为液氨管道的腐化裕量采纳供应参考。由表9可知，与准则SH/T 3074比拟，HG/T 20580哀求更为肃穆。鉴于液氨正在向例管输历程中带入洪量杂质的可以性较幼，发起其腐化裕量采纳可凭据准则SH/T 3074履行。商酌某些管输液氨杂质含量过高的情景（如弛放气未有用途理），也可参照准则HG/T 20580采纳更为肃穆的腐化裕量。

　　输氨站是液氨管道输送中不行或缺的闭节，也是容易爆发和平事项的要紧处所之一。下文比拟了国表里准则中站场防火间距、防护措施和和平泄放的相闭章程。

　　适合的防火间距，可有用低重分别措施之间互相引燃的失火危急，正在失火爆发时供应需要的和平隔断，以便职员疏散和危机举措的践诺。《修筑策画防火典范》（GB 50016—2018）章程了液氨储罐与其他修筑的防火间距和防火举措哀求，可将LPG储罐或罐区与站表修筑和明火、散逸火花场所之间的防火间距削减25%，行动液氨储罐防火间距的采纳按照。准则GB 50160对乙类液体（搜罗液氨）储罐与相邻储罐、工场措施的防火间距也做出了章程。周明清 [25]勾结发电厂厂区措施情景，参照准则GB 50016和GB 50160给出了液氨储罐与工场措施修筑最幼间距的发起值。然而，其给出的液氨储罐最幼间距的合用体积规模较幼，不行满意长输管道策画中储罐的需求。固然准则GB 51142中对全压力式储罐的防火间距做出了章程，但与准则GB 50016中各基地表修筑项目和储罐容积规模划分根本相通，对应的和平隔断哀求相差不大。准则GB 50160的液氨防火间距哀求相较于GB 50016更为肃穆，但存正在少数措施的间距哀求较低。归纳商酌上述准则中站场防火间距的区别，勾结液氨管输的大周围储运情景，采纳各准则中液氨储罐与相邻措施防火间距哀求相对肃穆的行动发起值，见表10。商酌分别站场境遇下的液氨事项扩散特色和防控举措存正在肯定区别，且要紧模仿了其他介质的策画哀求，于是输氨站的防火间距仍需进一步探索论证。

　　输氨站防护措施的装备是确保输氨站和平的需要举措，关于掩护职员和平、防备境遇污染、保卫大多和平和保护输氨站不变运营拥有主要感化。闭于输氨站防护措施的哀求，国内和美国准则规矩均做出了闭连章程，见表11。由表11可知，各准则均造订了周密的防护措施哀求，搜罗个体和平设置、风向标、逃生通道、逃生门和疏散楼梯等。各准则涉及无别措施拥有相通的目标，和平防护哀求根本相仿。发起归纳上述准则，对输氨站和平防护措施举办策画装配。

　　国表里准则规矩关于输氨站的和平泄放做出了分其余章程（表12）。由表12可知，国表里准则关于液氨的和平泄放章程概略分为两类，一类是排放至接纳体系或火把体系，另一类是直接放空。表洋准则规矩多数采用排放至大气的格式，但当氨的排放将对职员及境遇变成较大影响时，个人准则（如美国CGA G-2.1准则）采用了将氨排入接纳装配、吸取装配或火把体系的举措，以最大水准地削减对职员康健和境遇可以变成的负面影响。国内的准则规矩多数采用排放至接纳体系或火把体系的格式。准则DB37/T 1914中固然采用了原地放空格式，但这要紧针对走漏量较大，火把体系无法继承的情景。商酌对职员和境遇负面影响最幼，发起国内液氨站和平泄放可概略参照准则DB37/T 1914的章程。正在造订整体站场和平泄放章程时，需商酌液氨的事项扩散特色和危急评估结果。涉及长输液氨管道事项或必要放空洪量液氨情景，否能直接排放仍有待商榷。

　　我国相闭液氨管道输送身手的准则尚相对空缺，普遍模仿和吸取国皮毛对成熟的准则系统有利于国内液氨管道输送身手的准则化兴办。商酌到液氨管道与油气管道的区别性，正在液氨输送工艺、管道线途、管道（管道附件、维持件）策画和输氨站等方面，对国表里准则发展了比拟理会，获得以下要紧结论。

　　（1）美国、欧洲和澳大利亚的液氨管道输送身手闭连准则规矩相对完备，中国和印度等尚未酿成完善的液氨管道输送身手准则系统。目前国内液氨管道输送身手准则化处事可概略模仿或参考欧美相对成熟的准则系统。

　　（2）现有准则中对液氨质料和站场防护措施的哀求较为完备，于是液氨输送管道可参照准则GB/T 536和ASME B31.4等闭连准则履行。正在管道和平流速、管材采选和腐化裕量等方面，油气管道已酿成较为成熟的准则系统，与液氨管道兼容性较好，可直接参照GB 50253、SY/T 7629和SH/T 3074等准则举办液氨输送管道策画修造。

　　（3）液氨管道的线途和平（埋地管道净距、地域等第划分和截断阀室最大间距）和站场和平（防火间距、和平泄放）可参考准则GB 51142、GB 50253、GB 50160和29 CFR1910.111等章程相对肃穆的油气管道准则。以上准则要紧针对油气介质，液氨的毒化本质、扩散特色和防控举措与油气的存正在较大区别。发起进一步发展分别场景下液氨走漏扩散、和平泄放方面的预测探索和危急评估，用于液氨管道策画准则的优化。

　　（4）为进一步完备我国液氨管道输送身手准则系统，为液氨管道兴办及和平运转供应维持，发起进一步发展站场泄压接纳体系、管道停输保压计划和管道投产控压计划等的探索和准则造订处事。