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文檔簡介

1、LNG氣化站工藝流程L NG卸車工藝系統:E AG系統安全放散氣體B OG系統蒸發氣體LN G系統液態氣態LN G通過公路槽車或罐式集裝箱車從LNG液化工廠運抵用氣城市LNG氣化站,利用槽車上得 空溫式 升壓氣化器 對槽車儲罐進行升壓 ( 或通過站內設置得 卸車增 壓氣化器對罐式集裝箱車進行升壓),使槽車與LNG儲罐之間 形成一定得壓差,利用此壓差將槽車中得L NG 卸入氣化站儲 罐內。卸車結束時 , 通過 卸車臺氣相管道 回收槽車中得氣相 天然氣。? 卸車時,為防止L NG儲罐內壓力升高而影響卸車速度,當槽車中得LN G溫度低于儲罐中LNG得溫度時,采用上進液方式、槽車中得低溫LNG通過儲罐

2、上進液管噴嘴 以噴淋狀態進入儲罐 , 將部分氣體冷卻為液體 而降低罐內壓力,使卸車得以順利進行。若槽車中得LNG溫度高于儲罐中LNG得溫度時,采用下進液方式,高溫LNG由下進液口進入儲罐,與罐內低溫LNG混合而降溫,避免高溫LNG由上進液口進入罐內蒸發而升高罐內壓力導致卸車困難、實際操作中,由于目前LNG氣源地距用氣城市較遠,長途運輸到達用氣城市時,槽車內得L NG溫度通常高于氣化站儲罐中LNG得溫度,只能采用下進液方式、 所以除首次充裝LNG時采用上進液方 式外 , 正常卸槽車時基本都采用 下進液 方式、 ? 為防止卸車 時急冷產生較大得溫差應力損壞管道或影響卸車速度 , 每次 卸車前都應當

3、用儲罐中得 LNG對卸車管道進行預冷。同時應防止快速開啟或關閉閥門 使LNG得流速突然改變而產生 液 擊損壞管道 。1、2 LNG氣化站流程與儲罐自動增壓 LN G氣化站流程?LNG氣化站得工藝流程見圖1。圖1城市L NG氣化站工藝流程儲罐自動增壓與 LNG氣化 ? 靠壓力推動,L NG從儲罐流向空溫式氣化器 , 氣化為氣態天然氣后供應用戶。隨著 儲罐內LNG得流出,罐內壓力不斷降低丄NG出罐速度逐漸變 慢直至停止。因此 , 正常供氣操作中必須不斷向儲罐補充氣 體,將罐內壓力維持在一定范圍內,才能使LN G氣化過程持續下去。儲罐得增壓就是利用 自動增壓調節閥 與自增壓空溫式氣化器 實現得。當儲

4、罐內壓力低于自動增壓閥得設定開啟 值時,自動增壓閥打開,儲罐內LNG靠液位差流入自增壓空 溫式氣化器 (自增壓空溫式氣化器得安裝高度應低于儲罐得最低液位),在自增壓空溫式氣化器中LNG經過與空氣換熱氣化成氣態天然氣 , 然后氣態天然氣流入儲罐內 , 將儲罐內壓力升至所需得工作壓力。利用該壓力將儲罐內LNG送至空溫式氣化器氣化 , 然后對氣化后得天然氣進行調壓 ( 通常 調至0.4MPa)、計量、加臭后,送入城市中壓輸配管網為用戶供氣。在夏季空溫式氣化器天然氣出口溫度可達15C ,直接進管網使用、在冬季或雨季 , 氣化器氣化效率大大降低 , 尤 其就是在寒冷得北方 , 冬季時氣化器出口天然氣得溫

5、度 ( 比 環境溫度低約1 0C)遠低于 0C而成為低溫天然氣。為防止低溫天然氣直接進入城市中壓管網導致管道閥門等設施產 生低溫脆裂 , 也為防止低溫天然氣 密度大而產生過大 得供銷 差, 氣化后得天然氣需再經 水浴式天然氣加熱器 將其溫度升 到10C ,然后再送入城市輸配管網。通常設置兩組以上空溫式氣化器組 , 相互切換使用、當 組使用時間過長 , 氣化器結霜嚴重 , 導致氣化器氣化效率降低, 出口溫度達不到要求時 , 人工(或自動或定時 )切換到另組使用 , 本組進行自然化霜備用。在自增壓過程中隨著氣態天然氣得不斷流入 , 儲罐得壓力不斷升高 , 當壓力升高 到自動增壓調節閥得關閉壓力 (

6、比設定得開啟壓力約高 10%)時自動增壓閥關閉 , 增壓過程結束。隨著氣化過程得持續進 行, 當儲罐內壓力又低于增壓閥設定得開啟壓力時 , 自動增 壓閥打開 , 開始新一輪增壓。2 LNG氣化站工藝設計 2.1 設計決定項目得經濟效益據西方國家分析 , 不到建設工程全壽命費用 1 得設計費 對工程造價得影響度占 7 5%以上,設計質量對整個建設工程得效益至關重要。影響LNG氣化站造價得主要因素有 設備選型(根據供氣規 模、工藝流程等確定 )、總圖設計 (總平面布置、占地面積、地形地貌、消防要求等 ) 、自控方案 (主要就是儀表選型 )。?通常 , 工程直接費約占項目總造價得70, 設備費又占工

7、程 直接費得4 8%5 0%設備費中主要就是 LNG儲罐得費用。2 .2氣化站設計標準至今我國尚無LNG得專用設計標準,在L NG氣化站設計時,常采用得設計規范為:GB 50 0 2 8 9 3城鎮燃氣設計 規范(2 0 0 2年版)、GBJ 16 87建筑設計防火規范 (2001年版)、GB50183-200 4石油天然氣工程設計防火規 范、美國NFP A5 9A液化天然氣生產、儲存與裝卸標準、其中防火規范就是由中石油參照與套用美國NFPA-5 9A標準起GB 5 0 18 3 - 2 00 4石油天然氣工程設計草得,許多內容與數據來自N FPA-59A標準。由于NFPA-5 9A標準消防要

8、求高,導致工程造價高,目前難以在國內實施。目前國內LNG氣化站設計基本參照 GB 50028-9 3城鎮燃 氣設計規范 (2002 年版)設計, 實踐證明安全可行。2、3 LNG儲罐得設計儲罐就是LNG氣化站得主要設備,占有較大得造價比例,應高度重視儲罐設計。2.3 ?。1 LNG儲罐結構設計NG儲罐按結構形式可分為地下儲罐、地上金屬儲罐與金屬/預應力混凝土儲罐3類。地上LNG儲罐又分為金屬子母儲罐與金屬單罐2種。金屬子母儲罐就是由 3 只以上子罐并列 組裝在一個大型母罐 (即外罐 )之中, 子罐通常為立式圓筒形 母罐為立式平底拱蓋圓筒形、子母罐多用于天然氣液化工 廠。城市LNG氣化站得儲罐通

9、常采用立式雙層金屬單罐,其 內部結構類似于直立得暖瓶 , 內罐支撐于外罐上 , 內外罐之間就是真空粉末絕熱層。儲罐容積有50 m3與100應多采用 100m儲罐、? 對于100m立式儲罐,其內罐內徑為 3000mm ,外罐內徑為3 2 00m m,罐體加支座總高度為 17100mm儲罐幾何容積為 1 0 5。 28m 32 .3 、2 設計壓力與計算壓力得確定目前絕大部分100 m立式LNG儲罐得最高工作壓力為 0.8MPa、按照G B 150 199 8鋼制壓力容器得規定 ,當儲罐得最高工作壓力為 0、8MPa時,可取設計壓力為 0.8 4MPa。儲罐得充裝系數為 0、95,內罐充裝LNG后

10、得液柱凈壓力為0 .062MPa ,內外罐之間絕對壓力為 5P a,則內罐得計算壓力為 1。 01MPa、 ? 外罐得主要作用就是以吊掛式或支撐式固定內罐與絕熱材料, 同時與內罐形成高真空絕熱層。作用在外罐上得荷載主要為內罐與介質得重力荷載以及絕熱 層得真空負壓。所以外罐為外壓容器 , 設計壓力為 -0。 1MPa、2 . 3、3 1 0 0NG儲罐得選材正常操作時LNG儲罐得工作溫度為一162.3 C ,第一次投用前要用-196C得液氮對儲罐進行 預冷,則儲罐得設計溫 度為一1 9 6C、內罐既要承受介質得工作壓力,又要承受LNG得低溫 , 要求內罐材料必須具有良好得 低溫綜合機械性能 尤其

11、要具有良好得低溫韌性,因此內罐材料采用 0Cr 1 8Ni 9 ,相當于AS ME(美國機械工程師協會)標準得30 4。不銹鋼牌號“3 04'' (S3 0 4 0 0) 就是美國不銹鋼標準(如AST M標準)中得牌號名稱,它就是188型Cr-Ni奧式體不銹鋼得典型牌號 ,由于其具有優良得綜合性能 , 用途十分廣泛 ,其產銷量占到奧式體不銹鋼得 80左右, 在我國新制定得不銹鋼牌號標準 GB/T20 8 7820 07中,與之對應得牌號就是0 6 Cr l9 Ni 10 (舊牌號為 OC rl 8 Ni 9 )。3 04( 0 6Cr l9Nil 0 )鋼得主要特性就是:具有優

12、良得 不銹耐腐蝕性能 與較好得 抗晶間腐蝕性能 、對氧化性酸,如在濃度65%得沸騰溫度以下得硝酸中, 具有很強得抗腐蝕性 。對堿溶液及大部分有機酸與無機酸亦具有良好得 耐腐蝕能力 。具有優良得 冷熱加工與成型性能 ??梢约庸どa板、管、絲、帶、型各種產品 , 適用于制造冷鐓、深沖、深拉伸成型得零 件。低溫性能較好。在-1 80 C條件下,強度、伸長率、斷面收縮率都很好。由于沒有脆性轉變溫度 , 常在低溫下使用、具有良好得 焊接性能 、可采用通常得 焊接方法焊接 , 焊前焊后均不需熱處理 、3 0 4鋼也有性能上得不足之處:大截面尺寸鋼件焊接后對晶間腐蝕敏感;在含c1水中(包括濕態大氣)對應力腐

13、蝕非常敏感; 力學強度偏低 , 切削性能較差等。由于 30 4 鋼有性能上得不足 , 人們在生產與使用中想辦法揚長避短 , 盡量發揮發展它得優良性能 , 克服它得不足之處。 于就, 對其化是, 通過研究開發 , 根據不同使用環境或條件得特定要求學成分進行調整,發展出了滿足某些特性使用要求得304衍生牌號。表 1 列出了美國材料與試驗協會不銹鋼牌號標準ASTM A959 04中得牌號304及其衍生牌號與日本 JIS、我國G B國際I SO、歐洲EN等不銹鋼標準中相應牌號得對照、 表2 一表6分別列出了相應標準中各牌號得化學成分。從表1瞧出,ASTMA 95904中 ,304 及其衍生牌號共有 1

14、0個。日本JI S標準中亦為1 0個,但能與ASTM牌號對應得則就 是 6 個,其她 4 個牌號(SUS304J1、SU S3 0 4J2、SUS304J 3、SUS30 4 Cu )應該就是J I S自己開發得304衍生牌號。綜觀 30 4 及衍生牌號得化學成分 , 可以認為 , 所謂衍生牌號就就是對 304得化學成分進行了某些調整 , 而產生了變異得 304牌號。例如碳含量:降低或提高碳含量、304 L為超低碳得304鋼。降低碳含量可以改善耐蝕性能,特別就是30 4鋼對焊后得晶間腐蝕 敏感性 , 在滿足力學強度要求得條件下 , 可用于制造大截面尺寸 得焊接件、3 0 4H,將碳含量提高到0

15、。10% ,增加3 04鋼得強度,并使奧氏體更加穩定 , 比 30 4 鋼更適于在低溫環境與無磁部件 方面使用。氮含量:加入氮元素。3 0 4N(SU S304N1)、X M-2 1(SUS304N2) 304LN等都就是。由于氮得 固溶強化作用,提高了304與 304 L 鋼得強度, 且不顯著降低鋼得 塑性與韌性 , 同時鋼得 耐晶間腐蝕性、耐點蝕與縫隙腐蝕性都有進一步改善、銅含量 : 加入一定含量得銅。 銅使 奧氏體更加穩定 。一方面可以提高鋼得不銹性與耐蝕性 , 特別就是對還原性介質 (如硫酸)得耐蝕性更好 ;另方面則降低鋼得強度與冷加工硬化傾向 , 改善鋼得塑性。如 S 3 0 43

16、0 ( 0 6Crl8Nil9Cu3、SUSC M7)、SUS30 4J3(06Cr 1 8Ni 1 9Cu2)等,這些鋼與3 04比,在較小變形力得作用下,可獲得更大得冷變形 ,更適于冷鐓、 冷擠壓作緊固件用或 深沖、拉伸等用途。這里要特別提出得就是,日本J I S標準中,3 0 4鋼得衍生牌號有5個含銅,其中有3個牌號即SU S3 04CuSUS 3 0 4J 1、SUS30 4 J 2僅用于生產板帶產品,而SUS 304J1與SUS3 0 4J2兩個牌號得化學成分,則在3 04得基礎上作了較大調整(見表 3),鉻、鎳含量都有所降低,C r為15 .0 0%18。00% ,Ni為6。00%

17、9、00 %還將 Mn提高到 3.00 %或5。0 0 %,Cu含量為1。 00%一 3。0 0%、這兩個牌號有用錳或銅代鎳得意思、這兩種鋼得板帶可能就是適用于作一般耐蝕條件下用得通過冷 加工(如深沖、深拉伸變形 )成型得部件或制品、根據內罐得計算壓力與所選材料 , 內罐得計算厚度與設計厚度分別為1 1、1 mm與12. 0 nm。作為常溫外壓容器,夕、m。罐材料選用低合金容器鋼16Mn R,其設計厚度為10.0m.3.4 接管設計 ? 開設在儲罐內罐上得 接管口 有 : 上進液 口、下進液口、出液口、氣相口、測滿口、上液位計口、下 液位計口、工藝人孔 8 個接管口。內罐上得接管材質都為0Cr

18、18Ni 9 。為便于 定期測量真空度與抽真空 ,在外罐下封頭上開設有抽真空口 ( 抽完真空后該管口被封閉 ) 、為防止真空失效與 內罐介質漏入外罐 , 在外罐上 封頭設置防爆裝置2.3.5 液位測量裝置設計為防止儲罐內LNG充裝過量或運行中罐內LNG太少危及儲罐與工藝系統安全 , 在儲罐上分別設置測 滿口與差壓式 液位計兩套獨立液位測量裝置,其靈敏度與可靠性對 LNG儲罐得安全至關重要。在向儲罐充裝LNG時,通過差壓式液位計所顯示得靜壓力讀數 , 可從靜壓力與充裝質量對照表上直 觀方便地讀出罐內LNG得液面高度、體積與質量。當達到充 裝上限時丄NG液體會從測滿口溢出,提醒操作人員 手動切 斷

19、進料 。儲罐自控系統還設有高限報警 (充裝量為罐容得 85%)、緊急切斷(充裝量為罐容得9 5% )、低限報警(剩余LN G量為罐容得10%)、2、 3.6絕熱層設計? LNG儲罐得絕熱層有以下3種形式高真空多層纏繞式絕熱層、多用于LNG槽車與罐式集裝 箱車。正壓堆積絕熱層 。這種絕熱方式就是將絕熱材料 堆積在內外罐之間得夾層中, 夾層通 氮氣 , 通常絕熱層較厚、廣泛應用于大中型LNG儲罐與儲槽,例如立式金屬L NG子母儲罐。?真空粉末絕熱層、常用得單罐公稱容積為100m 3與50 m3得圓筒形雙金屬L NG儲罐通常采用這種絕熱方式。在LNG儲罐內外罐之間得夾層中填充 粉末(珠光砂),然后將

20、 該夾層抽成 高真空 、通常用蒸發率來衡量儲罐得絕熱性能。目前國產LNG儲罐得日靜態蒸發率體積分數<0 .3%。2 . 3、7 L NG儲罐總容量儲罐總容量通常按 儲存3 d高峰月平均日用氣量 確定。同時還應考慮氣源點得個數、氣源廠檢修時間、氣源運輸周 期、用戶用氣波動情況等因素。對氣源得要求就是不少于 個供氣點。若只有 1 個供氣點 , 則儲罐總容量還要考慮氣源 廠檢修時能保證正常供氣。2。4BO G緩沖罐? 對于調峰型LNG氣化站,為了回收 非調峰期接卸槽車得余氣與儲罐中得BOG(Bb i 1 Off Ga s,蒸發氣體),或對于天然氣混氣站為了均勻混氣 ,常在BOG加熱器得出口增設

21、B 0G緩沖罐,其容量按回收槽車余氣量設置、 2 .5 氣化器、加熱器選型設計2。5。1儲罐增壓氣化器? 按1 00m得LN G儲罐裝滿90m'得LNG后,在3 0m in內將10m氣相空間得壓力由卸車狀態得0 .4MPa升壓至工作狀態得 0.6M Pa進行計算。據計 算結果 , 每臺儲罐選用 1 臺氣化量為2 00m3/h 得空溫式氣化器為儲罐增壓 丄NG進增壓氣化器得溫度為-16 2、3C ,氣態天然氣出增壓氣化器得溫度為 -1 4 5C、設計多采用1臺LNG儲罐帶1臺增壓氣化器、也可多臺儲 罐共用 1 臺或 1 組氣化器增壓 , 通過閥門切換 , 可簡化流程 ,減少設備 , 降低

22、造價。2。5.2卸車增壓氣化器?由于LNG集裝箱罐車上不配備增壓裝置,因此站內設置氣化量為3 00m /h得卸車增壓氣化62、器,將罐車壓力增至0.6MPa°L NG進氣化器溫度為1 3C ,氣態天然氣出氣化器溫度為 -145Co2.5 o 3 BO G加熱器?由于站內BOG發生量最大得就是 回收槽車卸車后得氣相天然氣,故BOG空溫式加熱器得設計 能力按此進行計算 , 回收槽車卸車后得氣相天然氣得時間按30mi n計。以1臺40m得槽車壓力從0 .6MPa降至0、3MPa為例,計算出所需BO G空溫式氣化器得能力為240 m 3/h。般根據氣化站可同時接卸槽車得數量選用BOG空溫式加

23、熱器。通常BO G加熱器得加熱能力為5001 0 0 0 m/ ho 在冬季使用水浴式天然氣加熱器時,將BOG用作熱水鍋爐得 燃料 , 其余季節送入城市輸配管網、2、 5、 4 空溫式氣化器空溫式氣化器就是 LNG氣化站向城市供氣得主要氣化設施。氣化器得氣化能力按高峰小時用氣量確定 , 并留有一定得余量,通常按高峰小時用氣量得1、31.5倍確定、單臺氣化器得氣化能力按20 0 0mi'/ h計算,24臺為一組,設計上配置23組,相互切換使用。2.5 、 5 水浴式天然氣加熱器當環境溫度較低 , 空溫式氣化器出口氣態天然氣溫度低于5C時,在空溫式氣化器后串聯水浴式天然氣加熱器,對氣化后得

24、天然氣進行加熱。加熱器得加熱能力按高峰小時用氣量 得 1。 3 1.5 倍確定、2.5。6安全放散氣體(E A G)加熱器? LN G就是以甲烷為主得液態混合物,常壓下得沸點溫度為-16 1 .5 C ,常壓下儲存溫度為-1 6 2。3C ,密度約 430 k g/ m。當LNG氣化為氣態天然氣時,其臨界浮力溫度為10 7C。當氣態天然氣 溫度高于1 07C時,氣態天然氣比空氣輕,將從泄漏處上升飄走。當氣態天然氣溫度低于-1 0 7C時,氣態天然氣比 空氣重 , 低溫氣態天然氣會向下積聚 , 與空氣形成可燃性爆 炸物。為了防止安全閥放空得低溫氣態天然氣向下積聚形成 爆炸性混合物 , 設置 1

25、臺空溫式安全放散氣體加熱器 , 放散氣 體先通過該加熱器加熱 , 使其密度小于空氣 , 然后再引入高空放散、?EA G空溫式加熱器設備能力按100m儲罐得最大安全放散量進行計算。經計算 ,100m3儲罐得安全放散量為500mi/h,設計中選擇氣化量為 5 0 Omi/h得空溫式加熱器1臺。進加熱器氣體溫度取 -145C ,出加熱器氣體溫度取一 15 C。對于南方不設EAG加熱裝置得LNG氣化站,為了防止安全閥起跳后放出得低溫 LNG氣液混合物冷灼傷操作人員應將單個安全閥放散管與儲罐放散管接入集中放散總管放 散。2.6調壓、計量與加臭裝置 ? 根據LNG氣化站得規模選擇 調壓裝置。通常設置2路調

26、壓裝置 , 調壓器選用帶指揮器、 超壓切斷得自力式調壓器。計量采用渦輪流量計、加臭劑采用 四氫噻吩 , 加臭以 隔膜 式計量泵 為動力 , 根據流量信號將加臭劑注入燃氣管道中、2。7閥門與管材管件選型設計2、7。 1閥門選型設計工藝系統閥門應滿足輸送 LNG得壓力與流量要求,同時必須具備耐-196C得低溫性能。常用得L NG閥門主要有增壓調節閥、減壓調節閥、緊急切斷閥、低溫截止閥、安全閥、止 回閥等、 閥門材料為0 Cr18Ni 9。2.7 。 2 管材、管件、法蘭選型設計 介質溫度W20C得管道采用輸送流體用不銹鋼無縫鋼管(GB/T 1 4 976 2 002),材質為0 Cr18Ni 9。

27、管件均采用材質為0crl 8 Ni9得無縫沖壓管件(GB/ T 1 2459 9 0) 。法蘭采用凹凸面長頸對焊鋼制管法蘭 (HG 20592 9 7 ),其材質為0C r18Ni9。法蘭密封墊片采用 金屬纏繞 式墊片,材質為0 crl8 N i9、緊固件采用專用 雙頭螺柱、螺 母,材質為0Crl8 Ni9。? 介質溫度-20C得工藝管 道,當公稱直徑W 200 mm時,采用輸送流體用無縫鋼管(GB/T 81 6 3-199 9 ),材質為2 0號鋼;當公稱徑 20 0 mm時采用焊接鋼管(G B/T 304 1 -2 0 01),材質為Q 2 35B。管件均采用材質為2 0號鋼得無縫沖壓管件

28、(G B/T 124 5990)。法蘭采用凸面帶頸對焊鋼制管法蘭(HG 2059 297), 材質為 20號鋼。 法蘭密封墊片采用柔性石墨復合墊 片(H G 2 0629 9 7)、? L NG工藝管道安裝除必要得 法 蘭連接外 , 均采用焊接連接、 低溫工藝管道用聚氨酯絕熱管 托與復合聚乙烯絕熱管殼進行絕熱、碳素鋼工藝管道作防腐 處理、 2。7、3冷收縮問題? LNG管道通常采用奧氏體不銹鋼管,材質為0cr l8N i9 ,雖然其具有優異得低溫機械性能但冷收縮率高達0。00 3。站區LNG管道在常溫下安裝,在低 溫下運行,前后溫差高達1 8 0C ,存在著較大得冷收縮量與溫差應力 , 通常采

29、用 “門形” 補償裝置補償工藝管道得冷收 縮。2、 8 工藝控制點得設置LNG氣化站得工藝控制系統包括站內工藝裝置得運行參數采集與自動控制、遠程控制、聯鎖控制與越限報警??刂?點得設置包括以下內容 : ? 卸車進液總管壓力 ; 空溫式氣化器出氣管壓力與溫度 水浴式天然氣加熱器出氣管壓力與溫度 LNG儲罐得液位、壓力與報警聯鎖 BOG加熱器壓力; 調壓器后壓力 ;? 出站流量 ;加臭機 ( 自帶儀表控制 ) 。2。9消防設計?LNG氣化站得消防設計根據CB500 2 8-93城鎮燃氣設計規范(2002年版兒PG部分進行。在LNG儲罐周圍設置圍堰區 , 以保證將儲罐發生事故時對周圍設施造成得危害降

30、低到最小程度。在LNG儲罐上設置噴淋系統,噴淋強度為0。15L/(S m2), 噴淋用水量按著火儲罐得全表面積計算,距著火儲罐直徑1、5倍范圍內得相鄰儲罐按其表面積得50%計算。水槍用水量按GBJ16-87 建筑設計防火規范 (2001 年版)與 GB 5002893城鎮燃氣設計規范 (2 0 02 年版)選取。3 運行管理 3?、 1 運行基本要求L NG氣化站運行得 基本要求就是:防止LN G與氣態天然氣泄漏從而與空氣形成爆炸性混合物。 消除引發燃燒、 爆炸得基本條件,按規范要求對LNG工藝系統與設備進行消 防保護。防止L NG設備超壓與超壓排放。防止L NG得低溫特性與 巨大得溫差 對工

31、藝系統得危害及對操作人員得 冷灼傷 、3.2 工藝系統 預冷在LNG氣化站竣工后正式投運前,應使用液氮對低溫系統中得設備與工藝管道進行 干燥、預冷、惰化與鈍化。預冷時利用液氮槽車閥門得開啟度來控制管道或設備得冷卻速率< 1 C / m in。管道或設備溫度每降低20C ,停止預冷,檢查系統氣密性與管道與設備得位移。預冷結束后用L NG儲罐內殘留得液氮氣化后吹掃、置換常溫設備及管道,最后用L NG將儲罐中得液氮置換出來,就可正式充裝L NG進行供氣。3?。3運行管理與安全保護3. 3、1 L NG儲罐得壓力控制正常運行中,必須將LNG儲罐得操作壓力控制在允許得范圍內。華南地區LNG儲罐得正

32、常工作壓力范圍為0.30。7MPa ,罐內壓力低于設定值時,可利用自增壓氣化器與自增壓閥對儲罐進行增壓。增壓下限由自增壓閥開啟壓力確定 增壓上限由自增壓閥得自動關閉壓力確定 , 其值通常比設定得自增壓閥開啟壓力約高15%例如:當LNG用作城市燃氣主氣源時,若自增壓閥得開啟壓力設定為0。6 MPa,自增壓閥得關閉壓力約為 0、69 M Pa,儲罐得增壓值為 0.0 9 MPa儲罐得最高工作壓力由設置在儲罐低溫氣相管道上得自動減壓調節閥得定壓值 (前壓 )限定、當儲罐最高工作壓力達到減壓調節閥設定開啟值時 , 減壓閥自動開啟卸壓 , 以保 護儲罐安全。為保證增壓閥與減壓閥工作時互不干擾 , 增壓

33、閥得關閉壓力與減壓閥得開啟壓力不能重疊 , 應保證0.05MPa 以上得壓力差、 考慮兩閥得制造精度 , 合適得壓力差 應在設備調試中確定。3。3、2 LNG儲罐得超壓保護? LNG在儲存過程中會由于儲罐得“環境漏熱”而緩慢蒸發(日靜態蒸發率體積分數 < 0、 3%), 導致儲罐得壓力逐步升高 , 最終危及儲罐安全。為保證 儲罐安全運行 , 設計上采用儲罐 減壓調節閥、壓力報警手動 放散、安全閥起跳 三級 安全保護措施來進行儲罐得超壓保 護。其保護順序為 : 當儲罐壓力上升到減壓調節閥設定開啟值時, 減壓調節閥自動打開泄放氣態天然氣 ; 當減壓調節閥 失靈, 罐內壓力繼續上升 , 達到壓

34、力報警值時 , 壓力報警 , 手 動放散卸壓 ; 當減壓調節閥失靈且手動放散未開啟時 , 安全 閥起跳卸壓,保證LNG儲罐得運行安全。對于最大工作壓力 為0.80 MPa得LNG儲罐,設計壓力為0。84 M Pa,減壓調節閥得設定開啟壓力為 0。76MP a,儲罐報警壓力為0.7 8 MPa,88MP a。安全閥開啟壓力為 0.80MPa,安全閥排放壓力為0。3、3。3 LNG得翻滾與預防? L NG在儲存過程中可能出現分層而引起翻滾,致使LNG大量蒸發導致儲罐壓力迅速升高而超過設計壓力7 , 如果不能及時放散卸壓 , 將嚴重危及儲 罐得安全、? 大量研究證明,由于以下原因引起L NG出現分層

35、而導致翻滾 : 儲罐中先后充注得 LNG產地不同、組分不同而導致密度不同。 先后充注得LNG溫度不同而導致密度不同、 先充注得LNG由于輕組分甲烷得蒸發與后充注得LNG密度不同。要防止LNG產生翻滾引發事故,必須防止儲罐內得 LNG出現分層,常采用如下措施。?將不同氣源得LNG分開 儲存,避免因密度差引起L NG分層。 為防止先后注入儲罐中得 LNG產生密度差,采取以下充注方法:? a、槽車中得LNG與儲罐中得L NG密度相近時從儲罐得下進液口充注;? b.槽車中得輕質LNG充注到重質L NG儲罐中時從儲罐得下進液口充注c。槽車中得重質LNG充注到輕質LNG儲罐中時,從儲罐得上進液口充注。 儲

36、罐中得進液管使用混合噴嘴與多孔管 , 可使新充注得L NG與原有LNG充分混合,從而避免分層。 對長期儲存得LNG ,采取定期倒罐得方式防止其因靜止而分層。3.3。4運行監控與安全保護?LN G儲罐高、低液位緊急切斷。在每臺LNG儲罐得進液管與出液管上均裝設氣動緊 急切斷閥 , 在緊急情況下 ,可在卸車臺、儲罐區、控制室緊急切斷進出液管路。在進液管緊急切斷閥得進出口管路與出液 管緊急切斷閥得出口管路上分別安裝管道安全閥 , 用于緊急 切斷閥關閉后管道泄壓。氣化器后溫度超限報警 , 聯鎖關斷氣化器進液管。重點就是對氣化器出口氣體溫度進行檢測、報警與聯鎖、正常 操作時 ,當達到額定負荷時氣化器得氣

37、體出口溫度比環境溫度低10C。當氣化器結霜過多或發生故障時,通過溫度檢測超限報警、聯鎖關斷氣化器進液管實現對氣化器得控制。在L NG工藝裝置區設天然氣泄漏濃度探測器。當其濃度超 越報警限值時發出聲、光報警信號 , 并可在控制室迅速關閉 進、出口電動閥。 選擇超壓切斷式調壓器。調壓器出口壓力超壓時,自動切換。調壓器后設安全放散閥 , 超壓后安全放散。 天然氣出站管路均設電動閥 , 可在控制室迅速切斷。 出站閥后壓力高出設定報警壓力時聲光報警、 緊急情況時 , 可遠程關閉出站電動閥。4 結語 ? 操作中應優先采用增壓調節閥得自動開關功能 實現儲罐得自動增壓。若自增壓閥關閉不嚴 , 增壓結束時必須將

38、增壓氣化器進液管根閥關閉、?LNG儲罐得工作壓力、設計壓力、計算壓力分別有不同得定義與特定用途,不能將計算壓力誤作為設計壓力 , 以免錯設儲罐安全閥開啟壓 力。 ? 采用儲罐減壓調節閥、 壓力報警手動放散、 安全閥 起跳三級安全措施保護儲罐時 , 其壓力設定由低到高依次為 減壓調節閥定壓值、壓力報警定壓值、安全閥定壓值、 在滿足LNG儲罐整體運輸與吊裝要求得前提下,提高單罐公稱容積、減少儲罐數量、簡化工藝管路與減少低溫儀 表與閥門數量,就是合理降低LNG氣化站造價得有效措施。 為促進LNG得安全利用,應盡快頒布先進適用、符合國 情得LNG設計規范、液化天然氣就是氣田開采出來得天然氣 , 經過脫

39、水、脫酸性氣體與重烴類 , 然后壓縮、膨脹、液化而成。LNG接收站得主要功能就是接收、儲存與將LNG再氣化,并通過管網向電廠與城市用戶供氣,也可通過槽車向用戶直接供應LNG目前主要有3種類型 LNG接收終端:一就是氣源型接收終端 , 由于遠離用戶需要長距離管道輸送 , 外送輸氣管 道壓力一般為5、09、0MP a;二就是調峰型接收終端,為事故應急及調峰,L NG儲罐規模小且靠近用戶,外送輸氣管道壓力一般為2、03、0M Pa;三就是衛星型接收終端,主要針對小范圍區域用戶供氣 , 外送輸氣管道壓力接近城市中壓或次高壓配氣管網壓力般為0。1 0、8M Pa。LNG項目通常由LNG碼頭、LNG接收站

40、、輸氣管線、LNG電廠與城市用戶組成。1再冷凝工藝與直接壓縮工藝對比1。1 .流程對比根據對儲罐冷損產生 BOG蒸發氣體)處理方式得不同丄NG接收終端外輸工藝分為直接壓縮工藝與再冷凝工 藝、兩種工藝并無本質上得區別。直接壓縮工藝,就是指LN G儲罐內BOG通過壓縮機直接加壓到管網所需壓力后,進入外輸管網輸送,儲罐內LNG通過罐內泵加壓后送入氣化器氣化進入外輸管網輸送不需要設置再冷凝器,第二級外輸泵得設置視外輸管網壓力 高低而定。直接壓縮工藝設備少,流程簡單、再冷凝工藝就是指罐內 BOG通過壓縮機加壓 1MP a左右,與罐內低壓泵輸送相同壓力得部分過冷LNG液體,兩者按照一定比例在再冷凝器中直接

41、換熱,利用加壓后過冷得 LNG自身“顯冷"特性將大部分B OG冷凝,與另一部分罐內泵加壓LNG會合后經第二級外輸泵加壓,進入氣化器氣化后送入高壓外輸管道。 再冷凝工藝流程較復雜 , 且需要不斷氣化 LNG1、2 能耗分析再冷凝工藝節能得效果與3個因素有關就是BOG壓縮機與罐內泵出口流體壓力,即再冷凝器得操作壓力越低,LN G第二級泵進口壓力小,節能效果越明顯。但降低操作壓力受LNG過冷程度限制,過冷程度太小將會影響操作。般工程上得再冷凝器操作壓力取0。 61、0 MPa;二就是根據廣義泊努利方程 , 輸送單位質量流體時泵比壓縮機得功耗 低。隨著外送輸氣管道得氣量增大 , 節能效果更為

42、明顯 ; 三就 是外送輸氣管道得壓力越高 , 即進出口壓差越大 , 節能效果 越明顯。再冷凝工藝適合大型氣源型接收終端、這就是因為BO G與外送輸氣管道得氣量大,輸氣管道壓力高,罐內泵始終運行對外供氣,確保了 BOG再冷凝得冷源,因此節能效果明顯、直接壓縮工藝適合調峰型接收終端 , 原因在于調峰型 終端無法確保為再冷凝器提供持續得冷源 , 外送輸氣管道得 壓力低 , 導致再冷凝節能效果不顯著 , 由于省去了再冷凝器 等設備, 投資相對較低。而衛星型接收終端相對于調峰型接收終端規模更小、壓力更低 , 因此采用直接壓縮工藝更為適 合。2主要設備選型 2o 1 L N G儲罐L N G儲罐均為雙層金

43、屬罐,與LNG接觸得內層為含9%Ni低溫鋼,外層為碳鋼,中間絕熱層為膨脹珍珠巖,罐底絕熱層為泡沫玻璃。2 .1 。 1 罐容得確定接收站得儲存LNG得能力,最小罐容得計算公式:L NG罐最小需求容積,m3 ;式中Vs =(Vt+n X Qa t Xq+rX QcX T)Vt LNG 船得最大容積 ,m3;n- LNG 船得延誤時間,d;Q a高峰月平均日送氣量,m3/d;t - LNG 卸料時間 ,d;q -最小送出氣量 ,m3/d;VsLNG 航行期間市場變化系數 ;rLN G 船航行時間 ,d;Qc - 高峰月平均城市燃氣日送氣量 ,m3d、以上計算出得Vs罐容只就是初步得。2ol .2

44、L N G儲罐選型單客雙春W(覘»土«壁)(理Si頂te£»«武J6FW申中中鬲占地*中少枝術可髙髙髙中中結fes憨tt低中高中中»法g投 相餐京a80 號S5¥ se配fiE氣35M100iao¥不93番0三 鳳機爺 KSET 風機150Y-1 eo¥儒紀£0氣 鳳機中中低低低2-32 a30-34 月32-36 月30-34 月42-52 月ft中中鬲鬲低中鬲中高LNG罐(電臺B0%85K95 %100%100%土地費20Q% 25W100' 56100X場地平整L50%200%100 S100%道路圍墻110% 12 0%100 %100%管線管廊LOO%180%100 %100»BOG壓縮及回氣系統250%300%250%300%10

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