第26卷第4期煤氣與熱力Vol. 26 No 42006年4月GAS heat分》88》》》護(hù)源動(dòng)燃?xì)廨斉渑c儲(chǔ)運(yùn)Gestes&sese民各LNG氣化站工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理吳創(chuàng)明(新奧集團(tuán)股份有限公司,河北廊坊065001)摘要:液化夭然氣(LNG)以其能量密度高、運(yùn)輸方便、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn),已成為管輸天然氣供應(yīng)范圍以外城市的主氣源和過(guò)渡氣源。論述了液化天然氣氣化站的工藝流程、工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)和運(yùn)行管理措施關(guān)鍵詞:LNC氣化站;工藝流程;工藝設(shè)計(jì);運(yùn)行管理中圖分類號(hào):TU996文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1000-4416(2006)04-0001-07Technological Design and Operational Managementof LNG Vaporizing StationWU Chuang-ming(Xin ao Group Share Co, Ltd, Langfang 065001, ChinaAbstract: With advantages, such as high energy density, convenient transportation, environmentprotection and economy, iNG has become an urban principal gas source and a transition gas source outside the supply scope of piped natural gas. The process flow, main points of technological design and op-erational guidance measures of LNG vaporizing station are discussedKey words: LNG vaporizing station; process flow; technological design; operational manLNG(液化大然氣)已成為日前無(wú)法使用件輸溫式升壓氣化器對(duì)槽車儲(chǔ)罐進(jìn)行升壓(或通過(guò)站內(nèi)天然供氣城巾的主要?dú)庠椿蜻^(guò)渡氣源,也是許多設(shè)置的卸車增壓氣化器對(duì)罐式集裝箱車進(jìn)行升使用管輸天然氣供氣城市的補(bǔ)充氣源或調(diào)峰氣源。壓),使槽車與LNG儲(chǔ)罐之間形成一定的壓差,利用LNG氣化站憑偕其建設(shè)周期短以及能迅速滿足用此壓差將槽車中的ING卸入氣化站儲(chǔ)罐內(nèi)。卸車氣市場(chǎng)需求的優(yōu)勢(shì),已逐漸在我國(guó)東南沿海眾多經(jīng)結(jié)束時(shí),通過(guò)卸車臺(tái)氣相管道回收槽車中的氣相天濟(jì)發(fā)達(dá)、能源緊缺的中小城市建成,成為永久供氣設(shè)然氣。施或管輸天然氣到達(dá)前的過(guò)渡供氣設(shè)施。國(guó)內(nèi)卸車時(shí),為防止LNG儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高而影響?zhàn)DLNG供氣技術(shù)正處于發(fā)展和完善階段,木文擬以近車速度,當(dāng)槽車中的LNG溫度低于儲(chǔ)罐中LNG的年?yáng)|南沿海建設(shè)的部分LNC氣化站為例對(duì)其工藝溫度時(shí),采用⊥進(jìn)液方式。槽車中的低溫INC通過(guò)流程、設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理進(jìn)行探討。儲(chǔ)罐上進(jìn)液管噴嘴以噴淋狀態(tài)進(jìn)人儲(chǔ)罐,將部分氣1LNG氣化站工藝流程體冷中國(guó)煤化工吏卸車得以順利進(jìn)1.1LNG卸車工藝CNMHG罐屮LNG的溫度LNG通過(guò)公路槽車或罐式集裝箱車從LNG液時(shí),釆用下進(jìn)液方式,高溫LNG由下進(jìn)液凵進(jìn)入儲(chǔ)化工廠運(yùn)抵用氣城市LNG氣化站,利用槽車上的空罐,與罐內(nèi)低溫LNG混合而降溫,避免高溫LNG由第4期煤氣與熱力第26卷上進(jìn)液口進(jìn)人罐內(nèi)蒸發(fā)而升高罐內(nèi)壓力導(dǎo)致卸車?yán)?5℃,直接進(jìn)管網(wǎng)使用。在冬季或雨季,氣化器氣難。實(shí)際操作中,由于H前LNG氣源地距用氣城市化效率大大降低,尤其是在寒冷的北方,冬季時(shí)氣化較遠(yuǎn),長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)竭_(dá)用氣城市時(shí),槽車內(nèi)的LNG溫器出口大然氣的溫度(比環(huán)境溫度低約10℃)遠(yuǎn)低度通常高于氣化站儲(chǔ)罐中LNG的溫度,只能采用下于0℃而成為低溫天然氣。為防止低溫天然氣直接進(jìn)液方式。所以除首次充裝LNG時(shí)采用上進(jìn)液方進(jìn)人城市中壓管網(wǎng)導(dǎo)致管道閥門(mén)等設(shè)施產(chǎn)生低溫脆式外,正常卸槽車時(shí)基本都采用下進(jìn)液方式。裂,也為防止低溫天然氣密度大而產(chǎn)生過(guò)大的供銷為防止卸車時(shí)急冷產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力損壞管差,氣化后的天然氣需再經(jīng)水浴式犬然氣加熱器將道或影響卸車速度,每次卸車前都應(yīng)當(dāng)用儲(chǔ)罐中的其溫度升到10℃,然后再送入城巾輸配管網(wǎng)。LNG對(duì)卸車管道進(jìn)行預(yù)冷。同時(shí)應(yīng)防止快速開(kāi)啟通常設(shè)置兩組以上空溫式氣化器組,相互切換或關(guān)閉閥門(mén)使LNG的流速突然改變而產(chǎn)生液擊損使用。當(dāng)一組使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),氣化器結(jié)霜嚴(yán)重,導(dǎo)致壞管道。氣化器氣化效率降低,出口溫度達(dá)不到要求時(shí),人工1.2LNG氣化站流程與儲(chǔ)罐自動(dòng)增壓(或自動(dòng)或定時(shí))切換到另一組使用,不組進(jìn)行自然①LNG氣化站流程化霜備用ING氣化站的工藝流程見(jiàn)圖1。在自增壓過(guò)程中隨著氣態(tài)天然氣的不斷流入,BOC加熱儲(chǔ)罐的壓力不斷升高,當(dāng)壓力升高到自動(dòng)增壓調(diào)節(jié)空溫式閥的關(guān)閉壓力(比設(shè)定的開(kāi)啟壓力約高10%)時(shí)自氣化器動(dòng)增壓閥關(guān)閉,增壓過(guò)程結(jié)束。隨著氣化過(guò)程的持NG4H[NC儲(chǔ)罐水浴式天然續(xù)進(jìn)行,當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)壓力又低于增壓閥設(shè)定的開(kāi)啟壓氣加熱器力時(shí),自動(dòng)增壓閥打開(kāi),開(kāi)始新一輪增壓。氣化器2LNG氣化站工藝設(shè)計(jì)陂市中壓管網(wǎng)團(tuán)計(jì)撒、加吳裝置一調(diào)壓裝2.1設(shè)計(jì)決定項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益當(dāng)確定了項(xiàng)目的建設(shè)方案后,要采用先進(jìn)適用圖1城市LNG氣化站工藝流程的LNG供氣流程、安全可靠地向用廣供氣、合理降Fig 1 Process flow of urban LNG vaporizing station低工程造價(jià)、提高項(xiàng)日的經(jīng)濟(jì)效益,關(guān)鍵在于上程設(shè)②儲(chǔ)罐自動(dòng)增壓與LNCG氣化計(jì)。據(jù)西h國(guó)家分析,不到建設(shè)T程全壽命費(fèi)用靠壓力推動(dòng)LNG從儲(chǔ)罐流向空溫式氣化器,1%的設(shè)計(jì)費(fèi)對(duì)丁程造價(jià)的影響度占7%以上,設(shè)氣化為氣態(tài)天然氣后供應(yīng)用戶。隨著儲(chǔ)罐內(nèi)LNG計(jì)質(zhì)量對(duì)整個(gè)建設(shè)工程的效益至關(guān)重要。的流出,罐內(nèi)壓力不斷降低,ING出罐速度逐漸變影響LNC氣化站造價(jià)的主要因素冇設(shè)備選型幔直至停止。因此,正常供氣操作中必須不斷向儲(chǔ)(根據(jù)供氣規(guī)模、工藝流程等確定)、總圖設(shè)計(jì)(總平罐補(bǔ)充氣體,將罐內(nèi)壓力維持在一定范圍內(nèi),才能使面布詈、占地面積、地形地貌、消防要求等)、自控方LNG氣化過(guò)程持續(xù)下去。儲(chǔ)罐的增壓是利用自動(dòng)案(主要是儀表選型)增壓調(diào)節(jié)閥和自增壓空溫式氣化器實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)儲(chǔ)罐通常,工程直接費(fèi)約占項(xiàng)目總造價(jià)的70%,設(shè)內(nèi)壓力低于自動(dòng)增壓閥的設(shè)定開(kāi)啟值時(shí),自動(dòng)增壓備費(fèi)又占工程直接費(fèi)的48%~50%,設(shè)備費(fèi)中主要閥打開(kāi),儲(chǔ)罐內(nèi)LNG靠液位差流入自增壓空溫式氣是LNG儲(chǔ)罐的費(fèi)用?；?自增壓空溫式氣化器的安裝高度應(yīng)低于儲(chǔ)罐22氣化站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的最低液位),在自增壓空溫式氣化器中LNG經(jīng)過(guò)至今我國(guó)尚無(wú)LNG的專用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),在LNG與空氣換熱氣化成氣態(tài)天然氣,然后態(tài)大然氣流氣化站設(shè)計(jì)時(shí),常采用的設(shè)計(jì)規(guī)范為:GB50028-93人儲(chǔ)罐內(nèi)將儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升至所需的工作壓力。利《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(2002年版)、CBJ16-87《建用該壓力將儲(chǔ)罐內(nèi)ING送至空溫式氣化器氣化然、筑設(shè)中國(guó)煤化工)、GB50183-2004后對(duì)氣化后的天然氣進(jìn)行調(diào)壓(通常調(diào)至0.4《石CNMHG、美國(guó)NFPA-59AMPa)計(jì)量加臭后,送入城幣中壓輸配管網(wǎng)為用戶《液化天然氣牛產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)》。其中GB供氣。在夏季空溫式氣化器犬然氣出口溫度可達(dá)50183-2004《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》是由第4期吳創(chuàng)明:LNG氣化站工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理第26卷中石油參照和套用美國(guó)NFPA-59A標(biāo)準(zhǔn)起草的許要具有良好的低溫韌性,因此內(nèi)罐材料采用多內(nèi)容和數(shù)據(jù)來(lái)自NFPA-59A標(biāo)準(zhǔn)。由于NF-0Crl8N9,相當(dāng)于 AsME(美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì))標(biāo)PA-59A標(biāo)準(zhǔn)消防要求高,導(dǎo)致工程造價(jià)高,目前準(zhǔn)的304難以在國(guó)內(nèi)實(shí)施。目前國(guó)內(nèi)ING氣化站設(shè)計(jì)基本根據(jù)內(nèi)罐的計(jì)算壓力和所選材料,內(nèi)罐的計(jì)算參照GB5002893《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(2002年厚度和設(shè)計(jì)厚度分別為11.1mm和12.0m。作版)設(shè)計(jì),實(shí)踐證明安全可行為常溫外壓容器,外罐材料選用低合金容器鋼2.3LNG儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)16MnR,其設(shè)計(jì)厚度為10.0mm。儲(chǔ)罐是LNG氣化站的主要設(shè)備,占有較大的造2.3.4接管設(shè)計(jì)價(jià)比例,應(yīng)高度重視儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)。開(kāi)設(shè)在儲(chǔ)罐內(nèi)罐上的接管凵有:上進(jìn)液口、下進(jìn)2.3.1ING儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)液口、出液口、氣相口、測(cè)滿口、上液位計(jì)、下液位LNG儲(chǔ)罐按結(jié)枃形式可分為地下儲(chǔ)罐、地上金計(jì)口、工藝人孔8個(gè)接管口。內(nèi)罐上的接管材質(zhì)都屬儲(chǔ)罐和金屬/預(yù)應(yīng)力混凝土儲(chǔ)罐3類。地上LNG為0C8N9。儲(chǔ)罐又分為僉金屬子母儲(chǔ)罐和金屬單罐2種。金屬子為便于定期測(cè)量真空度和抽真空,在外罐下封母儲(chǔ)罐是由3只以上子罐并列紅裝在一個(gè)大型母罐頭上開(kāi)設(shè)有抽真空口(抽完真空后該管口被封閉)。(即外罐)之中,子罐通常為立式圓筒形,母罐為立為防止真空失效和內(nèi)罐介質(zhì)漏入外罐,在外罐上封式平底拱蓋圓筒形。子母罐多用于天然氣液化工頭設(shè)置防爆裝置。廠。城市LNG氣化站的儲(chǔ)罐通常采用立式雙層金2.3.5液位測(cè)量裝置設(shè)計(jì)屬單罐,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)類似于直立的暖瓶,內(nèi)罐攴撐于為防止儲(chǔ)罐內(nèi)LNG充裝過(guò)量或運(yùn)行中罐內(nèi)外罐上,內(nèi)外罐之間是真空粉末絕熱層。儲(chǔ)罐容積LNG太少危及儲(chǔ)罐和丁藝系統(tǒng)安全,在儲(chǔ)罐上分別有50m3和100m3,多采用100m3儲(chǔ)罐。設(shè)置測(cè)滿口與差壓式液位計(jì)兩套獨(dú)立液位測(cè)量裝對(duì)于100m3立式儲(chǔ)罐,其內(nèi)罐內(nèi)徑為300置4,其靈敏度與可靠性對(duì)LNG儲(chǔ)罐的安全至關(guān)重mm,外罐內(nèi)徑為3200m,罐體加支座總高度為要。在向儲(chǔ)罐充裝LNG時(shí),通過(guò)差壓式液位計(jì)所顯17100mm,儲(chǔ)罐幾何容積為105.28m示的靜壓力讀數(shù),可從靜壓力與充裝質(zhì)量對(duì)照表上2.3.2設(shè)計(jì)壓力與計(jì)算壓力的確定直觀方使地讀出罐內(nèi)LNG的液面高度、體積和質(zhì)目前絕大部分100m3立式IMG儲(chǔ)罐的最高⊥量。當(dāng)達(dá)到充裝上限時(shí),LNG液體會(huì)從測(cè)滿口溢作壓力為0.8MPa。按照GB150-198《鋼制壓力出,提醒操作人員手動(dòng)切斷進(jìn)料。儲(chǔ)罐自控系統(tǒng)還容器》的規(guī)定,當(dāng)儲(chǔ)罐的最高T作壓力為0.8MPa設(shè)有高限報(bào)警(充裝量為罐容的85%)、緊急切斷時(shí),可取設(shè)計(jì)壓力為084MPa。儲(chǔ)罐的充裝系數(shù)為(充裝量為罐容的95%)、低限報(bào)警(剩余LNG量為095,內(nèi)罐充裝ING后的液柱凈壓力為0.062MPa,罐容的10%)。內(nèi)外罐之間絕對(duì)壓力為5Pa,則內(nèi)罐的計(jì)算壓力為2.3.6絕熱層設(shè)計(jì)0lMPa。ING儲(chǔ)罐的絕熱層有以下3種形式外罐的主要作用是以吊掛式或攴撐式固定內(nèi)罐①高真空多層纏繞式絕熱層。多用于LNG與絕熱材料,同時(shí)與內(nèi)罐形成高真空絕熱層。作用糟車和罐式集裝箱車。在外罐上的荷載主要為內(nèi)罐和介質(zhì)的重力荷載以及②正壓雄積絕熱層。這種絕熱方式是將絕熱絕熱層的真空負(fù)壓。所以外罐為外壓容器設(shè)計(jì)壓材料堆積在內(nèi)外罐之間的夾層中,夾層通氮?dú)?通常力為-0.1MPa。絕熱層較厚。廣泛應(yīng)用于大中型LNG儲(chǔ)罐和儲(chǔ)槽2.3.3100m3ING儲(chǔ)罐的選材例如立式金屬LNG子母儲(chǔ)罐。正常操作時(shí)LNG儲(chǔ)罐的工作溫度為-162.3③,直空粉末縐熱層。常用的單罐公稱容積為℃,第一次投用前要用-196℃的液氮對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行10中國(guó)煤化工屬LNG儲(chǔ)罐通常采預(yù)冷23,則儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)溫度為-196℃。內(nèi)罐既要用這CNMHG內(nèi)外罐之間的夾層承受介質(zhì)的工作壓力,又要承受LNG的低溫,要求中填充粉末(珠光砂),然后將該夾層抽成高真空罐材料必須具有良好的低溫綜合機(jī)械性能,尤其通常用燕發(fā)率來(lái)衡量?jī)?chǔ)罐的絕熱性能。目前國(guó)產(chǎn)煤氣與熱力第26卷LNG儲(chǔ)罐的H靜態(tài)蒸發(fā)率體積分?jǐn)?shù)≤0.3%。254空溫式氣化器2.3.7LNG儲(chǔ)罐總?cè)萘靠諟厥綒饣魇荓NG氣化站向城市供氣的主儲(chǔ)罐總?cè)萘客ǔ０磧?chǔ)存3d高峰月平均口用氣要?dú)饣O(shè)施。氣化器的氣化能力按高峰小時(shí)用氣量量確定。同時(shí)還應(yīng)考慮氣源點(diǎn)的個(gè)數(shù)、氣源廠檢修確定,并留有一定的余量,通常按高峰小時(shí)用氣量的時(shí)間、氣源運(yùn)輸周期、用戶用氣波動(dòng)情況等因素。對(duì)1.3~1.5倍確定。單臺(tái)氣化器的氣化能力按2000氣源的要求是不少于2個(gè)供氣點(diǎn)。若只有1個(gè)供氣m3/h計(jì)算,2-4臺(tái)為一組設(shè)計(jì)上配置2-3組,相點(diǎn),則儲(chǔ)罐總?cè)萘窟€要考慮氣源廠檢修時(shí)能保證正互切換使用。常供氣。25.5水浴式天然氣加熱器2.4B0G緩沖罐當(dāng)環(huán)境溫度較低,空溫式氣化器出口氣態(tài)天然對(duì)于調(diào)峰型LNG氣化站,為∫回收非調(diào)峰期接氣溫度低于5℃時(shí),在空溫式氣化器后串聯(lián)水浴式卸槽車的余氣和儲(chǔ)罐中的BOG( Boil off gas,蒸發(fā)天然氣加熱器,對(duì)氣化后的天然氣進(jìn)行加熱56。氣體),或?qū)τ谔烊粴饣鞖庹緸榱司鶆蚧鞖?常在加熱器的加熱能力按高峰小時(shí)用氣量的1.3~1.5BOG加熱器的出口增設(shè)BOG緩沖罐,其容量按回倍確定。收槽車余氣量設(shè)置。25.6安全放散氣體(EAG)加熱器2.5氣化器、加熱器選型設(shè)計(jì)LNG是以甲烷為主的液態(tài)混合物,常壓下的沸2.5.1儲(chǔ)罐增壓氣化器點(diǎn)溫度為-161.5℃,常壓下儲(chǔ)存溫度為-162.3按100m3的LNG儲(chǔ)罐裝滿90m3的LNG后,℃,密度約430kg/m3。當(dāng)LNG氣化為氣態(tài)天然氣在30min內(nèi)將10m3氣相空間的壓力由卸車狀態(tài)時(shí),其臨界浮力溫度為-107℃。當(dāng)氣態(tài)天然氣溫的0.4MPa升壓至工作狀態(tài)的0.6MPa進(jìn)行計(jì)算。度高于-107℃時(shí),氣態(tài)天然氣比空氣輕,將從洲漏據(jù)計(jì)算結(jié)果,每臺(tái)儲(chǔ)罐選用1臺(tái)氣化量為200m3/h處上升飄走。當(dāng)氣態(tài)大然氣溫度低于-107℃時(shí),的空溫式氣化器為儲(chǔ)罐增壓,LNG進(jìn)增壓氣化器的氣態(tài)天然氣比空氣重,低溫氣態(tài)天然氣會(huì)向下積聚,溫度為-162.3℃,氣態(tài)天然氣出增壓氣化器的溫與空氣形成可燃性爆炸物。為了防止安全閥放空的度為-145℃低溫氣態(tài)天然氣向下積聚形成爆炸性混合物,設(shè)置設(shè)計(jì)多釆用1臺(tái)LNG儲(chǔ)罐帶1臺(tái)增壓′化器。1臺(tái)空溫式安全放散氣體加熱器,放散氣體先通過(guò)也可多臺(tái)儲(chǔ)罐共用1臺(tái)或1組氣化器增壓,通過(guò)閥該加熱器加熱,使其密度小于空氣,然后再引入高空門(mén)切換,可簡(jiǎn)化流程,減少設(shè)備,降低造價(jià)。放散。2.5.2卸車增壓氣化器EAG空溫式加熱器設(shè)備能力按100m3儲(chǔ)罐的由于ING集裝箱罐車上不配備增壓裝置,因此最大安全放散量進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)計(jì)算,100m3儲(chǔ)罐的站內(nèi)設(shè)置氣化量為300m3/h的卸車增壓氣化器,將安全放散量為500m3/h,設(shè)計(jì)中選擇氣化量為500罐車壓力增至0.6MPa。ING進(jìn)氣化器溫度為mh的空溫式加熱器1臺(tái)。進(jìn)加熱器氣體溫度取162.3℃,氣態(tài)天然氣出氣化器溫度為-145℃145℃,出加熱器氣體溫度取-15℃。2.5.3BOG加熱器對(duì)于南方不設(shè)EAG加熱裝置的LNG氣化站,由于站內(nèi)BOG發(fā)生量最大的是回收槽車卸車為了防止安全閥起跳后放出的低溫LNG氣液混合后的氣相天然氣,故BOG空溫式加熱器的設(shè)計(jì)能力物冷灼傷操作人員,應(yīng)將單個(gè)安全閥放散管和儲(chǔ)罐按此進(jìn)行計(jì)算,回收槽車卸車后的氣相天然氣的時(shí)放散管接入集中放散總管放散。問(wèn)按30min計(jì)。以1臺(tái)40m3的槽車壓力從0.62.6調(diào)壓、計(jì)量與加臭裝置MPa降至0.3MPa為例,計(jì)算出所需BOG空溫式氣根據(jù)LNG氣化站的規(guī)模選擇調(diào)壓裝置。通?；鞯哪芰?40m3/h。一般根據(jù)氣化站可同時(shí)設(shè)置2路調(diào)壓裝置,調(diào)壓器選用帶指揮器、超壓切斷接卸槽車的數(shù)量選用BG空溫式加熱器。通常的自飛中國(guó)煤化工BOG加熱器的加熱能力為500~1000m3/h。在冬CNMHG臭劑采用四氡噻吩季使用水浴式天然氣加熱器時(shí),將BOG用作熱水鍋加臭以隔膜式計(jì)量泵為動(dòng)力,根據(jù)流量信號(hào)將加臭爐的燃料,其余季節(jié)送入城市輸配管網(wǎng)。劑注人燃?xì)夤艿乐小５?期吳創(chuàng)明:LNG氣化站工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理笫26卷2.7閥門(mén)與管材管件選型設(shè)計(jì)④ING儲(chǔ)罐的液位、壓力與報(bào)警聯(lián)鎖;2.7.1閥門(mén)選型設(shè)計(jì)⑤BOG加熱器壓力;⊥藝系統(tǒng)閥門(mén)應(yīng)滿足輸送LNG的壓力和流量⑥調(diào)壓器后壓力;要求,同時(shí)必須具備耐-196℃的低溫性能。常用出站流量;的ING閥門(mén)主要有增壓調(diào)節(jié)閥、減壓調(diào)節(jié)閥、緊急⑧加昊機(jī)(自帶儀表控制)。切斷閥、低溫截止閥、安全閥、止回閥等。閥門(mén)材料2.9消防設(shè)計(jì)為0Cr18N9。ING氣化站的消防設(shè)計(jì)根據(jù)GB50028-93《城2.7.2管材、管件、法蘭選型設(shè)計(jì)鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(2002年版)IPG部分進(jìn)行。在①介質(zhì)溫度≤-20℃的管道采用輸送流體ING儲(chǔ)罐周圍設(shè)置圍堰區(qū),以保證將儲(chǔ)罐發(fā)生事故用不銹鋼無(wú)縫鋼管(GB/T14976-200),材質(zhì)為時(shí)對(duì)周圍設(shè)施造成的危害降低到最小程度。在oCrl8N門(mén)。管件均釆用材質(zhì)為0Crl8Nρ的無(wú)縫沖LNG儲(chǔ)罐上設(shè)置噴淋系統(tǒng),噴淋強(qiáng)度為0.15L/(s壓管件(GBT1245990)。法蘭采用凹凸面長(zhǎng)頸m2),噴淋用水量按著火儲(chǔ)罐的全表面積計(jì)算,距對(duì)焊鋼制管法蘭(HG20592-97),其材質(zhì)為著火儲(chǔ)罐直徑1.5倍范圍內(nèi)的相鄰儲(chǔ)罐按其表面積0Crl8N9。法蘭密封墊片釆用金屬纏繞式墊片,材的50%計(jì)算。水槍用水量按GBJ1687《建筑設(shè)計(jì)質(zhì)為0rl8N。緊固件采用專用雙頭螺柱、螺母,防火規(guī)范》(2001年版)和GB50028-93《城鎮(zhèn)燃?xì)獠馁|(zhì)為0Cr18N9設(shè)計(jì)規(guī)范》(2002年版)選取。②介質(zhì)溫度>-20℃的工藝管道,當(dāng)公稱直3運(yùn)行管理徑≤200mm時(shí),采用輸送流體用無(wú)縫鋼管(CB/T3.1運(yùn)行基本要求8163-1999),材質(zhì)為20號(hào)鋼;當(dāng)公稱直徑>200NG氣化站運(yùn)行的基本要求是:①防止ING和mm時(shí)采用焊接鋼管(GB/T3041—2001),材質(zhì)為氣態(tài)天然氣泄漏從而與空氣形成爆炸性混合物。②Q235B。管件均采用材質(zhì)為20號(hào)鋼的無(wú)縫沖壓管消除引發(fā)燃燒、爆炸的基本條件,按規(guī)范要求對(duì)件(GB/T1245990)。法蘭采用凸面帶頸對(duì)焊鋼LNG工藝系統(tǒng)與設(shè)備進(jìn)行消防保護(hù)。③防止LNG制管法蘭(HC20592-97),材質(zhì)為20號(hào)鋼。法蘭設(shè)備超壓和超壓排放。④防止LNG的低溫特性和密封墊片采用柔性石墨復(fù)合墊片(HC2062997)。巨大的溫差對(duì)工藝系統(tǒng)的危害及對(duì)操作人員的冷灼LNG工藝管道安裝除必要的法蘭連接外,均采傷用焊接迕接。低溫T藝管道用聚氨酯絕熱管托和復(fù)3.2工藝系統(tǒng)預(yù)冷合聚乙烯絕熱管殼進(jìn)行絕熱。碳素鋼工藝管道作防在ING氣化站竣工后正式投運(yùn)前,應(yīng)使用液氮腐處理。對(duì)低溫系統(tǒng)中的設(shè)備和⊥藝管道進(jìn)行十燥、預(yù)冷、惰27.3冷收縮問(wèn)題化和鈍化。預(yù)冷時(shí)利用液氮槽車閥門(mén)的開(kāi)啟度來(lái)控ING管道通常采用奧氏體不銹鋼管,材質(zhì)為制管道或設(shè)備的冷卻速率≤1℃/min。管道或設(shè)備0Crl8N9,雖然其具有優(yōu)異的低溫機(jī)械性能,但冷收溫度每降低20℃,停止預(yù)冷,檢查系統(tǒng)氣密性和管縮率髙達(dá)0.003。站區(qū)ING管道在常溫下安裝,在道與設(shè)備的位移。預(yù)冷結(jié)東后用LVG儲(chǔ)罐內(nèi)殘留低溫下運(yùn)行,前后溫差高達(dá)180℃,存在著較大的冷的液氮?dú)饣蟠祾?、置換常溫設(shè)備及管道,最后用收縮量和溫差應(yīng)力,通常釆用“門(mén)形”補(bǔ)償裝置補(bǔ)償LNG將儲(chǔ)罐屮的液氮置換出來(lái),就可正式充裝LNG工藝管道的冷收縮。進(jìn)行供氣。28工藝控制點(diǎn)的設(shè)置3.3運(yùn)行管理與安全保護(hù)ING氣化站的工藝控制系統(tǒng)包括站內(nèi)L藝裝3.3.1LNG儲(chǔ)罐的壓力控制置的運(yùn)行參數(shù)釆集和自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程控制、聯(lián)鎖控制正常運(yùn)行中,必須將LNG儲(chǔ)罐的操作壓力控制和越限報(bào)警?？刂泣c(diǎn)的設(shè)置包括以下內(nèi)容在中國(guó)煤化工VG儲(chǔ)罐的正常工作①卸車進(jìn)液總管壓力;壓力CNMHG內(nèi)壓力低于設(shè)定值②空溫式氣化器出氣管壓力與溫度;時(shí),可利用自增壓氣化器和自增壓閥對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行增③水浴式天然氣加熱器出氣管壓力與溫度;壓。增壓下限由自增壓閥開(kāi)啟壓力確定,增壓上限第4期煤氣與熱力第26卷由白增壓閥的自動(dòng)關(guān)閉壓力確定,其值通常比設(shè)定后充注的LNG密度不同。的自增壓閥開(kāi)啟壓力約高15%。例如:當(dāng)LNG用作要防止LNG產(chǎn)生翻滾引發(fā)事故,必須防止儲(chǔ)罐城市燃?xì)庵鳉庠磿r(shí),若自增壓閥的開(kāi)啟壓力設(shè)定為內(nèi)的LNG出現(xiàn)分層,常采用如下措施。0.6MPa,自增壓閥的關(guān)閉壓力約為0.69MPa,儲(chǔ)罐①將不同氣源的LNG分開(kāi)儲(chǔ)你,避免因密度的增壓值為0.09MPa。差引起ING分層。儲(chǔ)罐的最高工作壓力由設(shè)置在儲(chǔ)罐低溫氣相管②為防止先后注入儲(chǔ)罐中的LNG產(chǎn)生密度道上的自動(dòng)減壓調(diào)節(jié)閥的定壓值(前壓)限定。當(dāng)差,采取以下充注方法:儲(chǔ)罐最高工作壓力達(dá)到減壓調(diào)節(jié)閥設(shè)定開(kāi)啟值時(shí),a.槽車屮的LNG與儲(chǔ)罐中的LNC密度相近時(shí)減壓閥自動(dòng)開(kāi)啟卸壓,以保護(hù)儲(chǔ)罐安全。為保證增從儲(chǔ)罐的下進(jìn)液口充注壓閥和減壓閥工作時(shí)互不干擾,增壓閥的關(guān)閉壓力b槽車中的輕質(zhì)LNG充注到重質(zhì)LNG儲(chǔ)罐中與減壓閥的開(kāi)啟壓力不能重疊,應(yīng)保證005MPa以時(shí)從儲(chǔ)罐的下進(jìn)液口充注;上的壓力差?？紤]兩閥的制造精度,合適的壓力差c槽車中的重質(zhì)LNG充注到輕質(zhì)LNG儲(chǔ)罐中應(yīng)在設(shè)備調(diào)試中確定。時(shí),從儲(chǔ)罐的上進(jìn)液口充注。3.3.2LNG儲(chǔ)罐的超壓保護(hù)③儲(chǔ)罐屮的進(jìn)液管使用混合噴嘴和多孔管,LNG在儲(chǔ)存過(guò)程中會(huì)由于儲(chǔ)罐的“環(huán)境漏熱”可使新充注的LNG與原有LNG充分混合,從而避而緩慢蒸發(fā)(日靜態(tài)蒸發(fā)率體積分?jǐn)?shù)≤0.3%),導(dǎo)免分層。致儲(chǔ)罐的壓力逐步升高,最終危及儲(chǔ)罐安全。為保④對(duì)長(zhǎng)期儲(chǔ)仔的LNG,采取定期倒罐的方式證儲(chǔ)罐安全運(yùn)行,設(shè)計(jì)上采用儲(chǔ)罐減壓調(diào)節(jié)閿、壓力防止其因靜止而分層。報(bào)瞥手動(dòng)放散、安全閥起跳三級(jí)安仝保護(hù)措施來(lái)進(jìn)3.3.4運(yùn)行監(jiān)控與安全保擴(kuò)行儲(chǔ)罐的超壓保護(hù)。①LNG儲(chǔ)罐高、低液位緊急切斷。在每臺(tái)其保護(hù)順序?yàn)?當(dāng)儲(chǔ)罐壓力上升到減壓調(diào)節(jié)閥LNG儲(chǔ)罐的進(jìn)液管和出液管上均裝設(shè)氣動(dòng)緊急切設(shè)定開(kāi)啟值時(shí)減壓調(diào)節(jié)閥自動(dòng)打開(kāi)泄放氣態(tài)天然斷閥,在緊急情況下,可在卸車臺(tái)儲(chǔ)罐區(qū)、控制室緊氣;當(dāng)減壓調(diào)節(jié)閥失靈,罐內(nèi)壓力繼續(xù)上升,達(dá)到壓急切斷進(jìn)出液管路。在進(jìn)液管緊急切斷閥的進(jìn)出口力報(bào)警值時(shí),壓力報(bào)警,手動(dòng)放散卸壓;當(dāng)減壓調(diào)節(jié)管路和出液管緊急切斷閥的出口管路上分別安裝管閥失靈且手動(dòng)放散未開(kāi)啟時(shí),安全閥起跳卸壓,保證道安全閥,用于緊急切斷閥關(guān)閉后管道泄壓ING儲(chǔ)罐的運(yùn)行安全。對(duì)于最大工作壓力為0.80②氣化器后溫度超限報(bào)警,聯(lián)鎖關(guān)斷氣化器MPa的ING儲(chǔ)罐,設(shè)計(jì)壓力為0.84MPa,減壓調(diào)節(jié)進(jìn)液管。重點(diǎn)是對(duì)氣化器出口氣體溫度進(jìn)行檢測(cè)、閥的設(shè)定開(kāi)啟壓力為0.76MPa,儲(chǔ)罐報(bào)警壓力為0.報(bào)警和聯(lián)鎖。正常操作時(shí),當(dāng)達(dá)到額定負(fù)荷時(shí)氣化78MPa,安全閥開(kāi)啟壓力為0.80MPa,安全閥排放器的氣體出口溫度比環(huán)境溫度低10℃。當(dāng)氣化器壓力為0.88MPa。結(jié)霜過(guò)多或發(fā)生故障時(shí),通過(guò)溫度檢測(cè)超限報(bào)警、聯(lián)3.33LNG的翻滾與預(yù)防鎖關(guān)斷氣化器進(jìn)液管實(shí)現(xiàn)對(duì)氣化器的控制。LNG在儲(chǔ)存過(guò)程中可能出現(xiàn)分層而引起翻滾,③在ⅠNG工藝裝置區(qū)設(shè)天然氣泄漏濃度探致使LNG大量蒸發(fā)導(dǎo)致儲(chǔ)罐壓力迅速升高而超過(guò)測(cè)器。當(dāng)其濃度超越報(bào)警限值時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信設(shè)計(jì)壓力,如果不能及時(shí)放散卸壓,將嚴(yán)重危及號(hào),并可在控制室迅速關(guān)閉進(jìn)、出口電動(dòng)閥。儲(chǔ)罐的安全④選擇超壓切斷式調(diào)壓器。調(diào)壓器出口壓力大量研究證明,由于以下原因引起LNG出現(xiàn)分超壓時(shí),自動(dòng)切換。調(diào)壓器后設(shè)安全放散閥,超壓后層而導(dǎo)致翻滾:安全放散。①儲(chǔ)罐中先后充注的LNG產(chǎn)地不同、組分不⑤天然氣出站管路均設(shè)電動(dòng)閥,可在控制室同而導(dǎo)致密度不同。HH中國(guó)煤化工②先后充注的LNG溫度不同而導(dǎo)致密度不CNMHG報(bào)警壓力時(shí)聲光報(bào)警③先充注的LNG由于輕組分甲烷的蒸發(fā)與7緊急情況時(shí),可遠(yuǎn)程關(guān)閉出站電動(dòng)閥。6第4期吳創(chuàng)明:LG氣化站工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理第26卷4結(jié)語(yǔ)力,2004,24(5):279-282①操作中應(yīng)優(yōu)先采用增壓調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)開(kāi)關(guān)[2]匯金華金穎馮春強(qiáng)液化大然氣在城市燃?xì)獾膽?yīng)用功能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐的自動(dòng)增壓。若自增壓閥關(guān)閉不嚴(yán)[J].煤氣與熱力,2003,23(1):53-545增壓結(jié)束時(shí)必須將增壓氣化器進(jìn)液管根閥關(guān)閉[3沈惠康.液化天然氣的工藝與設(shè)備[J].煤氣與熱力,996,l6(6):25-28②LNG儲(chǔ)罐的⊥作壓力設(shè)計(jì)壓力、計(jì)算壓(41顧安忠魯雪生,汪榮順等液化天然氣技術(shù)M]力分別有不同的定義和特定用途,不能將計(jì)算壓力北京:機(jī)被工業(yè)出版社,2003誤作為設(shè)計(jì)壓力,以免錯(cuò)設(shè)儲(chǔ)罐安全閥開(kāi)啟壓力。[5]劉新領(lǐng)液化天然氣供氣站的建設(shè)打.煤氣與熱力③采用儲(chǔ)罐減壓調(diào)節(jié)閥、壓力報(bào)警于動(dòng)放散、安全閥起跳三級(jí)安全措施保護(hù)儲(chǔ)罐時(shí),其壓力設(shè)定6]吳洪松.液化天然氣在燃?xì)釺業(yè)中的應(yīng)用由低到高依次為:減壓調(diào)節(jié)閥定壓值、壓力報(bào)警定壓.煤氣與熱力,1998,18(5):27-29值、安全閥定壓值?！竇周偉國(guó),阢應(yīng)君藤汜穎,液化天然氣儲(chǔ)罐中的翻滾現(xiàn)④在滿足ING儲(chǔ)罐整體運(yùn)輸與吊裝要求的象及預(yù)防措施[J].煤氣與熱力,2002,22(4):294-前提下,提高單罐公稱容積、減少儲(chǔ)罐數(shù)量、簡(jiǎn)化工藝管路和減少低溫儀表與閥門(mén)數(shù)量,是合理降低作者簡(jiǎn)介:吳創(chuàng)明(1953-),男,陜西西安人,LNG氣化站造價(jià)的有效措施高級(jí)工程師,學(xué)上,長(zhǎng)期從事石油化工和⑤為促進(jìn)LNG的安全利用,應(yīng)盡快頒布先進(jìn)城市燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)、技術(shù)管理與經(jīng)營(yíng)管理工適用、符合國(guó)情的LNG設(shè)計(jì)規(guī)范。電話:(0316)6079828參考文獻(xiàn)E-mail weming3996@ sina.[1]吳創(chuàng)明.城市天然氣輸配方案的選擇[J]·煤氣與熱收稿日期:2005-05-31會(huì)訊天津舉行供熱系統(tǒng)水質(zhì)及防腐技術(shù)規(guī)程研討會(huì)為了加強(qiáng)天津市供熱系統(tǒng)水質(zhì)的管理以及提高供熱系統(tǒng)防腐技術(shù)的水平,天津市供熱辦公室和夭津市建筑學(xué)會(huì)建筑熱能動(dòng)力專業(yè)委員會(huì)紐織召開(kāi)了供熱系統(tǒng)水質(zhì)及防腐技術(shù)規(guī)程研討會(huì)。會(huì)上,來(lái)自北京的有關(guān)專家介紹了北京市率先在這方面取得的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。北京市地方標(biāo)準(zhǔn)DBJ01619—2004《供熱采暖系統(tǒng)水質(zhì)及防腐技術(shù)規(guī)程》經(jīng)北京市規(guī)劃委員會(huì)和北京市市政管理委員會(huì)批準(zhǔn),于2004年12月15日發(fā)布實(shí)施。與會(huì)專家認(rèn)為,該規(guī)程規(guī)范了供熱水質(zhì)、水處理、防腐設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理等問(wèn)題,對(duì)于減輕水質(zhì)污染造成的設(shè)備腐蝕,推動(dòng)供熱體制改革和供熱計(jì)量收費(fèi),加快建筑節(jié)能,建設(shè)節(jié)約型社會(huì)有重要的意義。與會(huì)專家還結(jié)合天津市的具體情況,就北京市供熱系統(tǒng)水質(zhì)及防腐技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了認(rèn)真的討論,提出要借鑒北京市的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),盡快研究岀天津市供熱系統(tǒng)水質(zhì)問(wèn)題的解決措施。夭津市倛熱辦公室規(guī)劃技術(shù)處處長(zhǎng)崔可榮同志出席了會(huì)議,并提出要鉏織天津市各供熱單位有關(guān)人員學(xué)習(xí)北京市在供熱水質(zhì)處理與防腐技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)。中國(guó)煤化工CNMHG本刊通訊員供稿