第26卷第4期煤氣與熱力Vol. 26 No. 42006年4月GAS & HEATApr. 2006燃?xì)廨斉渑c儲(chǔ)運(yùn)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:液化天然氣(LNC)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(lèi)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., Lid, Langfang 065001, China)Ahstract: With advantages, such as high energy density ，convenient transpotation, environmentprotection and economy, LNG has become an urban principal gas source and a transition gas source out-side 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 discussed.Key words: LNG vaporizing station; process flow;technological design; operational man-agcmetLNG(液化犬然氣)已成為日前無(wú)法使用管輸溫式升壓氣化器對(duì)槽車(chē)儲(chǔ)罐進(jìn)行升壓(或通過(guò)站內(nèi)天然氣供氣城市的主要?dú)庠椿蜻^(guò)渡氣源,也是許多設(shè)置的卸車(chē)增壓氣化器對(duì)罐式集裝箱車(chē)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(chē)與LNC儲(chǔ)罐之間形成-定的壓差,利用LNG氣化站憑借其建設(shè)周期短以及能迅速滿足用此壓差將槽車(chē)中的JING御人氣化站儲(chǔ)罐內(nèi)。卸車(chē)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(chē)臺(tái)氣相管道回收槽車(chē)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(chē)時(shí),為防止LNC儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高而影響卸LNG供氣技術(shù)正處于發(fā)展和完善階段,本文擬以近車(chē)速度，當(dāng)槽車(chē)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L藝溫度時(shí),采用上進(jìn)液方式。槽車(chē)中的低溫I.NC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?chē)娮煲試娏軤顟B(tài)進(jìn)入儲(chǔ)罐，將部分氣1 LNG氣化站工藝流程休冷卻為液體而降低罐內(nèi)壓力,使卸車(chē)得以順利進(jìn)1.1 LNG卸車(chē)工藝行。若槽車(chē)中的LNG溫度高于儲(chǔ)罐中LNG的溫度LNG通過(guò)公路槽車(chē)或罐式集裝箱車(chē)從LNG液時(shí),采用下進(jìn)液方式，高溫LNG由下進(jìn)液口進(jìn)入儲(chǔ)化工廠運(yùn)抵用氣城市LNC氣化站,利用槽車(chē)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(chē)?yán)?5 C,直接進(jìn)管網(wǎng)使用。在冬季或雨李,氣化器氣難。實(shí)際操作中，出于月前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(chē)內(nèi)的LNG溫器出口大然氣的溫度(比環(huán)境溫度低約10 C)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 C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LNC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(chē)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(xiāo)為防止卸車(chē)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(chē)速度,每次卸車(chē)前都應(yīng)當(dāng)用儲(chǔ)罐中的其溫度升到10心,然后再送人城市輸配管剛。LNG對(duì)卸車(chē)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1.2 LNG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-組使用,個(gè)組進(jìn)行自然①LNG 氣化站流程化霜備用。LNG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)天然氣的不斷流人，BOG加熱器儲(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)閥的關(guān)閉壓力(比設(shè)定的開(kāi)啟壓力約高10%)時(shí)自空溫式”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LNG糟車(chē). -LNG儲(chǔ)罐}空湛式。水浴式天然 1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)啟壓氣化器產(chǎn)氣加熱器力時(shí)，自動(dòng)增壓閥打開(kāi),開(kāi)始新一輪增壓。自增國(guó)自增壓氣化器2LNG氣化站工藝設(shè)計(jì)城市中壓管間一計(jì)最 、加吳裝置一-調(diào)壓裝置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)日的建設(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、安全可靠地向用戶供氣、合理降Fig.1 Proces flow of urban LNC vaporizing station低工程造價(jià)、提高項(xiàng)日的經(jīng)濟(jì)效益,關(guān)鍵在于工程設(shè)②儲(chǔ)罐自動(dòng)增壓與LNC氣化計(jì)”。據(jù)西方國(guó)家分析,不到建設(shè)工程全壽命費(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)工程造價(jià)的影響度占75%以上,設(shè)氣化為氣態(tài)天然t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,L.NG出罐速度逐漸變影響LNC氣化站造價(jià)的主要因素有設(shè)備選型慢直至停止。因此,正常供氣操作中必須不斷向儲(chǔ)(根據(jù)供氣規(guī)模、L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- -定范圍內(nèi),才能使面布置、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(主要是儀農(nóng)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靠液位差流入自增樂(lè)空溫式氣是LNG儲(chǔ)罐的費(fèi)用。化器(自增壓空溫式氣化器的安裝高度應(yīng)低于儲(chǔ)罐2.2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(zhuān)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,然后氣態(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:GB 50028- 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)、GBJ 16- -87《建用該壓力將儲(chǔ)罐內(nèi)LNG送至空溫式氣化器氣化,然筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(2001年版)、CB 50183- -2004后對(duì)氣化后的天然氣進(jìn)行調(diào)壓(通常調(diào)至0.4《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、美因NFPA- -59AMPa)、計(jì)量加臭后,送人城市中壓輸配管網(wǎng)為用戶《液化天然 氣生產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)》。其中CB供氣。在夏季空溫式氣化器大然氣出口溫度可達(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-0Cr18Ni9 ,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。H前因內(nèi)LNG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GB 50028- -93《 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11.1 mm和12.0 mm。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2.3 LNG 儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)16MnR ,其設(shè)計(jì)厚度為10. 0 mm。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)罐上的接管口有:上進(jìn)液口、下進(jìn)2.3.1 LNG 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)口、下液位LNG儲(chǔ)罐按結(jié)構(gòu)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(lèi)。地上LNG為0CrI8Ni9。儲(chǔ)罐又分為金屬子母儲(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只以上子罐并列組裝在一個(gè)大型母罐頭上開(kāi)沒(méi)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)漏人外罐,在外罐上封式平底拱蓋圓簡(jiǎn)形。子母罐多用于天然氣液化工頭設(shè)置防爆裝置。廠。城市ING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(lèi)似于直立的暖瓶，內(nèi)罐支撐于為防止儲(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)罐和工藝系統(tǒng)安全,在儲(chǔ)罐上分別有50m3和100 m' ,多采用100 m'儲(chǔ)罐。設(shè)置測(cè)滿口與差樂(lè)式液位計(jì)兩套獨(dú)立液位測(cè)量裝對(duì)于100m’立式儲(chǔ)罐,其內(nèi)罐內(nèi)徑為3000置!4]，其靈敏度可靠性對(duì)LNG儲(chǔ)罐的安全至關(guān)重mm,外罐內(nèi)徑為3200mn,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17 100 mm ,儲(chǔ)罐幾何容積為105. 28 m'。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便地讀出罐內(nèi)LNC的液面高度、體積和質(zhì)目前絕大部分100m'立式LNG儲(chǔ)罐的最高工上量。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0.8 MPa。按照GB 150- -1998<《 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)罐的最高工作壓力為0.8 MPa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0.84 MPa。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0.95 ,內(nèi)罐充裝1NG后的液柱凈壓力為0. 062 MPa,罐容的10% )。內(nèi)外罐之間絕對(duì)壓力為5 Pa,則內(nèi)罐的計(jì)算壓力為2.3.6絕熱層設(shè)計(jì)1.01 MPa。LNG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支撐式固定內(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。作用槽車(chē)和罐式集裝箱車(chē)。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正壓堆積絕熱層。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-0.1 MPa。絕熱層較厚。廣泛應(yīng)用于大中型LNG儲(chǔ)罐和儲(chǔ)槽,2.3.3 100 m' LNG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真空粉末絕熱層。 常用的單罐公稱容積為C ,第一次投用前要用- 196 C的液氮對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行100m'和50m3的圓筒形雙金屬LNG儲(chǔ)罐通常采預(yù)冷[2.3] ,則儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)溫度為-196 C。內(nèi)罐既要用這種絕熱方式。在LNC儲(chǔ)罐內(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。內(nèi)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)第4期煤氣與熱力第26卷LNG儲(chǔ)罐的H靜態(tài)蒸發(fā)率體積分?jǐn)?shù)≤0.3%。2.5.4空溫式氣化器2.3.7 LNG 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3 d高峰月平均口用氣要 氣化設(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m?/b計(jì)算,2~4臺(tái)為-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。2.5.5水浴式天然氣加熱器2.4 BOG 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,為了回收非調(diào)峰期接氣溫度低于 5 C時(shí)，在空溫式氣化器后串聯(lián)水浴式卸槽車(chē)的余氣和儲(chǔ)罐中的BOG(BoilOffGas,蒸發(fā)天然氣加熱器,對(duì)氣化后的天然氣進(jìn)行加熱5.61。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)B0C緩沖罐，其容量按回倍確定。收槽車(chē)余氣量設(shè)置。2.5.6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 C,常壓下儲(chǔ)存溫度為- 162.3按100m3的LNG儲(chǔ)罐裝滿90 m'的LNG后，C ,密度約430 kg/m'。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(chē)狀態(tài)時(shí),其臨界浮力溫度為-107 C。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 C時(shí),氣態(tài)天然氣比空氣輕,將從泄漏據(jù)計(jì)算結(jié)果,每臺(tái)儲(chǔ)罐選用1臺(tái)氣化量為200 m'/h處上:升飄走。當(dāng)氣態(tài)犬然氣溫度低于- 107 C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心,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 C。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)多采用1臺(tái)LNG儲(chǔ)罐帶1臺(tái)增壓氣化器。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，然后再引人高空門(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(chē)增壓氣化器EAG空溫式加熱器設(shè)備能力按100 m'儲(chǔ)罐的由于LNG集裝箱罐車(chē)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, 100 m3儲(chǔ)罐的站內(nèi)設(shè)置氣化量為300 m/h的卸車(chē)增壓氣化器,將安全放散量為500 m/h,設(shè)計(jì)中選擇氣化量為500罐車(chē)壓力增至0.6 MPa。LNG進(jìn)氣化器溫度為m'/h的空溫式加熱器1臺(tái)。進(jìn)加熱器氣體溫度取- 162.3 C ,氣態(tài)天然氣出氣化器溫度為-145 C。- 145 C ,出加熱器氣體溫度取-15 C。2.5.3 BOG 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(chē)卸車(chē)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BOC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(chē)卸車(chē)后的氣相天然氣的時(shí)放散管接人集中放散總管放散。間按30 min計(jì)。以1臺(tái)40 m3的槽車(chē)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BOC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?40 m'/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(chē)的數(shù)量選用BOG空溫式加熱器。通常的自力式調(diào)壓器。BOG加熱器的加熱能力為500~1 000 m/h。在冬計(jì)量采用渦輪流量計(jì)。加臭劑采用四氫噻吩，季使用水浴武天然氣加熱器時(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)送人城市輸配管網(wǎng)。劑注人燃?xì)夤艿乐?。?期吳創(chuàng)明:LNG氣化站工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理第26卷2.7閥門(mén)與管材管件選型設(shè)計(jì)④LNG 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;工藝系統(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 C的低溫性能。常用⑦出站流量;的LNC閥門(mén)主要有增壓調(diào)節(jié)閥、減壓調(diào)節(jié)閥、緊急⑧加臭機(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0Cr18Ni9。LNG氣化站的消防設(shè)計(jì)根據(jù)GB 50028- 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)LPG部分進(jìn)行。在①介質(zhì)溫度≤-20C的管道采用輸送流體LNG儲(chǔ)罐周?chē)O(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/T 14976- 2002),材質(zhì)為時(shí)對(duì) 周?chē)O(shè)施造成的危害降低到最小程度。在0Cr18Ni9。管件均采用材質(zhì)為0Cr18Ni9的無(wú)縫沖LNG儲(chǔ)罐上設(shè)置噴淋系統(tǒng),噴淋強(qiáng)度為0.15 L(s壓管件(GB/T 12459- 90)。 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(HG 20592- 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0Cr18Ni9。法蘭密封墊片采用金屬纏繞式墊片,材的 50%計(jì)算。水槍用水量按GB] 16--87<建筑設(shè)計(jì)質(zhì)為0Crl8Ni9。緊固件采用專(zhuān)用雙頭螺柱、螺母，防火規(guī)范》(2001年版)和GB 50028- 93《城鎮(zhèn)燃?xì)獠馁|(zhì)為0Cr18Ni9。設(shè)計(jì)規(guī)范》(2002年版)選取。②介質(zhì)溫度> - 20 C的工藝管道,當(dāng)公稱直 3運(yùn)行管理徑≤200 mm時(shí),采用輸送流體用無(wú)縫鋼管(CB/T 3.1 運(yùn)行基本要求8163- 1999),材質(zhì)為20號(hào)鋼;當(dāng)公稱直徑> 200LNG氣化站運(yùn)行的基本要求是:①防止LNG和mm時(shí)采用焊接鋼管( GB/T 3041- 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/T 12459- 90)。 法蘭采用凸面帶頸對(duì)煤鋼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(HG 20592- 97),材質(zhì)為20號(hào)倒。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(HC 20629- 97)。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。用焊接連接。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LNG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)備和上藝管道進(jìn)行十燥、預(yù)冷、惰2.7.3冷收縮問(wèn)題化和鈍化。預(yù)冷時(shí)利用液氮槽車(chē)閥門(mén)的開(kāi)啟度來(lái)控LNG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 C/min。管道或設(shè)備0Cr18NI9 ,雖然其具有優(yōu)異的低溫機(jī)械性能,但冷收溫度每降低20C,停止預(yù)冷,檢查系統(tǒng)氣密性和管縮率高達(dá)0.003。站區(qū)LNC管道在常溫下安裝,在道與設(shè)備的位移。預(yù)冷結(jié)束后用LNG儲(chǔ)罐內(nèi)殘留低溫下運(yùn)行,前后溫差高達(dá)180 C ,存在著較大的冷的液氮?dú)饣蟠祾摺⒅脫Q常溫設(shè)備及管道,最后用收縮量和溫差應(yīng)力,通常采用“門(mén)形”補(bǔ)償裝置補(bǔ)償LNG將儲(chǔ)罐中的液氮骨換出來(lái),就可正式充裝LNG工藝管道的冷收縮。進(jìn)行供氣。2.8 工藝控制點(diǎn)的設(shè)置3.3運(yùn)行管理 與安全保護(hù)LNG氣化站的工藝控制系統(tǒng)包括站內(nèi)工藝裝3.3.1 LNG 儲(chǔ)罐的壓力控制置的運(yùn)行參數(shù)采集和自動(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。控制點(diǎn)的設(shè)胃包括以下內(nèi)容:在允許的范圍內(nèi)。華南地區(qū)LNG儲(chǔ)罐的正常工作①卸車(chē)進(jìn)液總管壓力 ;壓力范圍為0.3 ~0.7 MPa,罐內(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F措施。0.6 MPa,自增壓閥的關(guān)閉壓力約為0. 69 MPa,儲(chǔ)罐①將不同氣源的LNC分開(kāi)儲(chǔ)存,避免因密度的增壓值為0. 09 MPa.差引起I.NG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為防止先后注人儲(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(chē)中的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(chē)中的輕質(zhì)LNG允注到重質(zhì)LNG儲(chǔ)罐中與減壓閥的開(kāi)啟壓力不能重疊,應(yīng)保證0.05 MPa以時(shí)從儲(chǔ)罐的下進(jìn)液口充注;上的壓力差。考慮兩閥的制造精度,合適的壓力差c.槽車(chē)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。3.3.2 LNG 儲(chǔ)罐的超壓保護(hù)③儲(chǔ)罐中的進(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)存的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)閥、壓力防止其因靜止而分層。報(bào)警手動(dòng)放散、安全閥起跳三級(jí)安全保護(hù)措施來(lái)進(jìn)3.3.4運(yùn)行監(jiān)控與安全保護(hù)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)罐壓力上升到堿壓調(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(chē)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,用于緊急切晰閥關(guān)閉后管道泄壓。LNG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LNG儲(chǔ)罐,設(shè)計(jì)壓力為0.84 MPa,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. 76 MPa,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78 MPa,安全閥開(kāi)啟壓力為0. 80 MPa,安全閥排放器的氣體出口溫度比環(huán)境溫度低10 C。當(dāng)氣化器.壓力為0.88 MPa。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)3.3.3 LNG 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)分層而州起翻滾，③在LNG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7,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，由于以下原因小起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。迅速切斷。②先后充注的LNG溫度不同而導(dǎo)致密度不⑥出站閥后 壓力高出設(shè)定報(bào)警壓力時(shí)聲光報(bào)同。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。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4結(jié)語(yǔ)力,2004 ,24(5):279 -282.①操作中應(yīng)優(yōu)先采用增壓調(diào)節(jié)閥的白動(dòng)開(kāi)關(guān)[2]匯金華 .金穎,馮春強(qiáng)液化犬然氣在城市燃?xì)獾膽?yīng)用[J].煤氣與熱力,2003 ,23(1):53 -54.57.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)，[3] 沈惠康.液化天然氣的工藝與設(shè)備[J].煤氣與熱力,增壓結(jié)束時(shí)必須將增壓氣化器進(jìn)液管根閥關(guān)閉。1996,16<6) :25 -28.②LNG 儲(chǔ)罐的工作壓力設(shè)計(jì)壓力、計(jì)算壓[4]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)械工業(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)[J].煤氣與熱力,③采用儲(chǔ)罐減壓調(diào)節(jié)閥、壓力報(bào)警手動(dòng)放散、2002 .22(1):35 -36.安全閥起跳二級(jí)安全牿施保護(hù)儲(chǔ)罐時(shí),其壓力設(shè)定[6]徐正康，吳洪松.液化天然氣在燃?xì)釺業(yè)巾的應(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[J].煤氣與熱力，1998 ,18(5):27 -29.值、安全閥定壓值。[7]周偉國(guó) ,阮應(yīng)君,藤記穎.液化天然氣儲(chǔ)蝶中的翻滾現(xiàn)象及預(yù)防楷施[J].煤氣與熱力,2002,22(4) :294 -④在滿足LNG儲(chǔ)罐整體運(yùn)輸與吊裝要求的296.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:關(guān)創(chuàng)明(1953- )， 男，陜西西安人，LNC氣化站造價(jià)的有效措施。高級(jí)工程師，學(xué)士，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)腎理與經(jīng)營(yíng)管理工適用符合國(guó)情的LNC設(shè)計(jì)規(guī)范。作。電話:(0316)>6079828參考文獻(xiàn):E - mail: wecming3996@ sina. com[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天津市建筑學(xué)會(huì)建筑熱能動(dòng)力專(zhuān)業(yè)委員會(huì)組織召開(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(zhuān)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)DBJ 01- -619- -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(zhuān)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(zhuān)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),盡快研究出天津市供熱系統(tǒng)水質(zhì)問(wèn)題的解決措施。天津市供熱辦公室規(guī)劃技術(shù)處處長(zhǎng)崔可榮同志出席了會(huì)議,并提出要組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)。(本刊通訊員供稿)