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液化天然气（LNG）作为一种新兴能源，以其清洁、经济、高效的特点被广泛应用于化工、居民生活、汽车燃料等领域，社会的需求量不断增长，LNG产业的发展日益壮大，LNG储罐的规模也随之呈现大型化的趋势发展为超大型储罐，超大型储罐及库区成为必然的发展方向。但是，大规模的液化天然气聚集在储罐和库区，一旦发生泄漏火灾爆炸事故，将会造成重大的人员伤亡和财产损失。因此，对超大型LNG储罐及库区的安全设计进行深入研究，预防或减轻火灾爆炸事故的影响，对促进国内LNG产业的长远发展具有十分重要的意义。目前我国LNG标准化建设还处于发展阶段，国内大规模生产和储存LNG的相关经验较少，并没有一套适合于超大型LNG储罐及库区的成熟的标准规范。所以，本文充分借鉴国内外LNG储罐及库区的设计经验，并融入性能化的设计理念，旨在形成一个系统的针对超大型LNG储罐及库区的安全设计过程。本文首先分析了LNG和LNG储存过程中的危险性，有针对性的对储罐进行安全设计，选取了适于大量储存液化天然气的储罐类型和适于与液化天然气直接接触的内罐材质类型，并对储罐仪表系统进行了设计。其次，提出了LNG储罐区性能化布局设计的程序，参照NFPA59A-2009和EN1473-2007标准，明确了两个标准对LNG储罐防火间距的规定内容，结合性能化布局设计技术和NFPA59A-2009和EN1473-2007对储罐防火间距确定的规定，形成了LNG储罐区布局设计方案。然后，论文结合QRA风险分析技术和区域风险叠加原理，建立了适用于LNG储罐区及周边区域性能化风险分析程序，采用风险评价指数（RAC）矩阵法筛选LNG储罐区风险水平较大的事故进行风险计算，制定出了适用于我国LNG站场的风险可接受标准，分析了DNV的SAFETI软件的计算流程和有效性。最后，论文将LNG储罐区性能化安全设计技术进行了实例应用研究，按照性能化布局设计程序，采用NFPA59A-2009基于事故后果的手段和EN1473-2007基于危险性评估的手段，分别考虑罐顶池火灾和卸料管线发生直径50mm孔洞泄漏火灾作为事故场景确定储罐防火间距，指导完成实例LNG储罐区的设计布局；在此基础上，应用SAFETI软件对储罐区LNG卸料管线全口径断裂泄漏事故进行风险叠加计算，得出接收站及周边区域的个人及社会风险均处于可接受区域，说明实例LNG储罐区的布局规划设计能够满足对公众安全的要求，同时提出进一步提高接收站部分区域风险水平的建议措施。