1、LNG技術液化天然氣氣化站設計7/19/202211 氣化站工藝流程 廣匯LNG采用罐式集裝箱貯存，通過公路運至貯存氣化站，在卸氣臺通過集裝箱自帶的增壓器對集裝箱貯槽增壓，利用壓差將LNG送至貯存氣化站低溫LNG貯槽。非工作條件下，貯槽內LNG貯存的溫度為-162，壓力為常壓；工作條件下，貯槽增壓器將貯槽內的LNG增壓到0.35MPa。增壓后的低溫LNG自流進入主空溫式氣化器，與空氣換熱后轉化為氣態NG并升高溫度，出口溫度比環境溫度低-10，壓力在0.35Mpa；當空溫式氣化器出口的天然氣溫度達不到5 以上時，通過水浴式加熱器升溫。最后經加臭、計量后進入輸配管網送入各類用戶。流程可見下圖：7/

2、19/20222氣化站工藝流程7/19/202237/19/20224（1）卸車工藝 采用槽車自增壓方式。集裝箱貯槽中的、LNG在常壓、-162條件下，利用自帶的增壓器給集裝箱貯槽增壓至0.6MPa，利用壓差將LNG通過液相管線送入氣化站低溫貯槽。另外，卸車進行末段集裝箱貯槽的低溫NG氣體，利用BOG氣相管線進行回收。卸車工藝管線包括液相管線。氣相管線、氣液連通管線、安全泄壓管線、氮氣吹掃管線以及若干低溫閥門。7/19/20225（2）貯存增壓工藝 在LNG氣化供應工作流程中，需要經過從貯槽中增壓流出、氣化、加臭等程序，最后進入供氣管網。而LNG貯槽貯存參數為常壓、-162 ，所以在運行時需要

3、對LNG貯槽進行增壓，以維持其0.350.40MPa的壓力，保證LNG的輸出量。 中小型LNG貯存氣化站常用的增壓方式通常有兩種，一種是增壓氣化器結合自力式增壓調節閥方式；一種是增壓氣化器結合氣動式增壓調節閥方式。選用增壓氣化器結合氣動式增壓調節閥方式。該增壓系統由貯槽增壓器（空溫式氣化器）及若干控制閥門組成。工藝流程圖如下圖。 7/19/202267/19/20227當LNG貯槽壓力低于升壓調節閥設定開啟壓力時調節閥開啟，LNG進入空溫式氣化器，氣化為NG后通過貯槽頂部的氣相管進入罐內，貯槽壓力上升；當LNG貯槽壓力高于設定壓力時，調節閥關閉，空溫氣化器停止氣化，隨著罐內LNG的排出，貯槽壓

4、力下降。通過調節閥的開啟和關閉從而將LNG貯槽壓力維持在設定壓力范圍內。7/19/20228（3）氣化加熱工藝 采用空溫式和水浴式相結合的串聯流程，夏季使用自然能源，冬季用熱水，利用水浴式加熱器進行增熱，可滿足站內的生產需要。 空溫式氣化器分為強制通風和自然通風兩種，設計采用自然通風空溫式氣化器。自然通風式氣化器需要定期除霜、定期切換。在兩組空溫氣化器的入口處均設有氣動切斷閥，正常工作時兩組空溫氣化器通過氣動切斷閥在控制臺處的定時器進行切換，切換周期為6小時/次、當出口溫度低于0時，低溫報警并連鎖切換空溫氣化器。7/19/20229 水浴式加熱器根據熱源不同，可分為熱水加熱式、燃燒加熱式、電加

5、熱式等等。設計采用熱水加熱式，利用熱水爐生產的熱水與低溫NG換熱。水浴加熱器1臺。冬季NG出口溫度低于0 時，低溫報警并手動啟動水浴加熱器。 7/19/202210（4）BOG處理工藝由于吸熱或壓力變化造成 LNG的一部分蒸發為氣體（Boil off Gas），本工程中BOG氣體包括：LNG貯槽吸收外界熱量產生的蒸發氣體。LNG卸車時貯槽由于壓力、氣相容積變化產生的蒸發氣體。受入貯槽內的LNG與原貯槽內溫度較高的LNG接觸產生的蒸發氣體。卸車時受入貯槽內氣相容積相對減少產生的蒸發氣體。受入貯槽內壓力較高時進行減壓操作產生的氣體。集裝箱式貯槽內的殘余氣體 。7/19/202211 設計采取槽車自

6、壓回收方式回收BOG。回收的BOG的處理采用緩沖輸出的方式，排出的BOG氣體為高壓低溫狀態，且流量不穩定。因此需設置BOG加熱器及緩沖調壓輸出系統并入用氣管網，冬季可經過調壓后去熱水爐（供應水浴加熱器）。7/19/202212（5）安全泄放工藝 天然氣為易燃易爆物質，在溫度低于-120 左右時，天然氣密度重于空氣，一旦泄漏將在地面聚集，不易揮發；而常溫時，天然氣密度遠小于空氣密度，易擴散。根據其特性，按照規范要求必須進行安全排放，設計采用集中排放的方式。安全泄放工藝系統由安全閥、爆破片、EAG加熱器、放散塔組成。 設置EAG加熱器，對放空的低溫NG進行集中加熱后，經阻火器后通過25m高的放散塔

7、高點排放，EAG加熱器采用500Nm3/h空溫式加熱器。常溫放散NG直接經阻火器后排入放散塔。阻火器內裝耐高溫陶瓷環，安裝在放空總管路上。 7/19/202213 為了提高LNG貯槽的安全性能，采用降壓裝置、壓力報警手動放空、安全閥（并聯安裝爆破片）起跳三層保護措施。安全閥設定壓力為貯槽的設定壓力0.78Mpa。 緩沖罐上設置安全閥及爆破片，安全閥設定壓力為儲罐設計壓力。 在一些可能會形成密閉的管道上，設置手動放空加安全閥的雙重措施。管道設計壓力為1.0Mpa。爆破片因爆炸而引起的瞬間超壓的安全防護裝置。7/19/202214（6）計量加臭工藝 主氣化器及緩沖罐氣體進入計量段，計量完成后經過加

8、臭處理，輸入用氣管網。 計量采用氣體渦輪流量計，計量精度1.5級。量程比大于1：16，可滿足最小流量和最大流量時的計量精度要求。流量計表頭為機械的宇輪顯示，不丟失計量數據。流量計配備體積修正儀，自動將工況流量轉換成標準流量，并自動進行溫度、壓力和壓縮系數的修正補償。可存儲一年或更長時間內的數據，對流量實現自動管理和監控功能。流量計設旁路，在流量計校驗或檢修時可不中斷供氣。7/19/202215 加臭設備為撬裝一體設備。根據流量計或流量計積算儀傳來的流量信號按比例地加注臭劑，也可在按固定的劑量加注臭劑，臭劑為四氫塞吩。具有運行狀態顯示，定時報表打印等功能，運行參數可設定。7/19/2022162

9、氣化站布置氣化站可分為兩大區域：生產區及輔助生產區。生產區：主要有LNG儲罐、空浴式氣化器、水浴式加熱器、緩沖罐、加臭裝置等生產設備，也包括卸車臺及槽車回轉場地。輔助生產區：包括控制室、變配電室、柴油發電機房、消防泵房、消防水池和氮氣棚等。 根據設計規范要求，生產區與輔助生產區用實體圍墻分開。站區對外開有23個大門，生產區只允許LNG槽車進出，不允許無關人員出入，不卸車時生產區大 門關閉。氣化站的操作人員進入站內從輔助生產區的大門進出，做到人貨分流。生產操作人員進入生產區主輔助生產區與生產區之間的隔墻便門進出，非操作人員不得進入生產區。7/19/2022173 LNG氣化站主要設備（1）LNG

10、儲罐 設計確定貯槽采用50m3地上式金屬單罐，其結構形式為真空粉末絕熱、立式圓筒形雙層壁結構，采用四支腿支撐方式。 內槽采用耐低溫的奧氏體不銹鋼0Cr18Ni9-GB4237制成。材料將按壓力容器安全技術監察規程，GB150和產品圖樣規定：制造時應有焊接工藝評定及做焊接試板力學性能檢驗，同時還將經受真空檢漏，包括氦質譜真空檢漏考核，以符合真空絕熱要求。7/19/202218外槽采用壓力容器用鋼板16MnRGB6654制成。外槽是為了滿足夾層真空粉末絕熱要求而設計的保護殼。外槽屬于真空外壓容器，對外槽的檢驗除經受0.115MPa內壓氣密檢查外，還應進行真空檢查，包括氦質譜真空檢漏考核，以符合真空

11、絕熱要求。外槽上方安裝有外槽安全泄放口，以保證外槽安全。內外槽間安裝有內外槽的固定裝置，固定裝置將滿足生產、運輸、使用過程強度、穩定性需要及絕熱保冷需要。夾層內填裝優質專用珠光砂保冷材料用于保冷，同時夾層內還設置抽真空管道。7/19/202219工作介質：LNG操作溫度：-145最高工作壓力：0.6MPa (表壓）十液位靜壓充裝系數：0.95內罐材料：OCr18Ni9外罐材料：16MnR支腿材料：16MnR絕熱材料：真空粉末絕熱夾層抽真空，其封結真空度不低于4Pa7/19/202220（2）空浴式氣化器 空溫式氣化（加熱）器的導熱管是將散熱片和管材擠壓成型的，導熱管的橫截面為星形翅片。氣化器的

12、材質必須是耐低溫（-162）的，目前國內常用的材料為鋁合金（LF21），其結構型式為一般為立式長方體。本工程空溫氣化（加熱）器包括有 LNG主氣化器、貯槽增壓器、BOG加熱器、EAG加熱器。7/19/202221（3）水浴式加熱器 水浴式加熱器根據熱源不同，可分為熱水式、蒸汽加熱式、電加熱式等。設計采用熱水式，由1臺熱水護供應熱源。其結構為將導熱盤管放入熱水槽中，導熱管中的低溫NG與熱水進行熱交換，成為常溫NG。導熱盤管采用不銹鋼（0Cr18Ni9），筒體采用碳鋼，立(臥)式圓筒形。主加溫管路主要工藝參數如下： 設計進口溫度運行進口溫度：-196 - 162設計出口溫度運行出口溫度：-2050

13、 5 15 設計壓力：1.0Mpa 運行壓力：0.4Mpa 7/19/202222（4）緩沖罐 設置緩沖罐的主要目的是為了緩沖經過加溫后的BOG氣體，穩定出站天然氣壓力。設計選用 1臺 200m3高壓貯槽，主要工藝參數如下：設計溫度：-20 50設計壓力：1.0MPa運行壓力：0.4MPa設計水容積：200m3材質：Q235A 7/19/202223（5）加臭裝置 設計采用沈陽貝爾生產的燃氣加臭裝置，該裝置一體化模裝，型號為RJZ2019B-DD，單泵單路臭劑輸出。設備尺寸1100 x800 x1800mm。 該裝置配備200Kg臭劑罐，采用電磁驅動隔膜式柱塞計量泵驅動加臭劑四氫塞吩的滴入，滴

14、入量控制在 1520mgm3。 加臭控制器采用工業單片機，可以根據流量計提供的420mA流量信號控制加臭量，實現根據燃氣流量變化的自動控制。控制器上盤安裝，需提供 220V5V、10A電源，控制室至現場敷設KVV22-4x1.5mm2鎧裝電纜 3條。7/19/202224貯罐吹掃及預冷 儲罐在首次使用前必須用干燥氮氣進行吹掃及預冷。最大吹掃應相當干最大工作壓力的50，或者至少不低于0.2MPa這個壓力。 在吹掃前，應擰松液位計兩端的接頭，完全打開液位顯示液相閥和液位顯示氣相閥。檢查排放的氣流中是否含有水份。如有水份，應繼續排放，直到無水份停止排放。并將液位計兩端的接頭擰緊。并關閉平衡閥，使液位

15、計處于正常工作狀態7/19/202225 儲罐在首次進LNG時，應用LNG氣體置換儲罐內的液氮或氮氣。先打開出液閥排空液氮或氮氣，然后關閉出液閥。打開氣相閥通過卸車臺將LNG罐箱內的LNG氣體導入儲罐內。罐內壓力升至0.10.2MPa，關閉氣相閥，穩定3分鐘，打開出液閥排空。如此反復23次，置換結束。可用可燃氣體檢測儀或排空氣體取樣做點火試驗，來檢查置換程度。7/19/202226 首次進 LNG時，要對儲罐進行預冷或檢查儲罐以前預冷的情況，應嚴格控制進液速度，緩慢操作。先緩慢打開上進液閥，通過卸車臺將罐箱內的LNG導入儲罐內，由于LNG入儲罐內有一個氣化滯后的過程，要仔細必要觀察罐內壓力升高

16、的速度，進液量一定要小，壓力升至0.3MPa時，打開氣體排放閥降壓，必要時關閉上進液閥。通過不斷的進液和排氣對儲罐進行預冷。當經過一段時間的進液量控制，罐內壓力穩定；液位計顯示罐內有一定液位時，可逐步開大上進液閥，并打開下進液閥。7/19/202227首次充液 首次充液時，應注意以下事項：打開上、下充裝閥，頂、底部同時充裝。在充裝過程中同時注意觀察液位計讀數，打開液體充滿溢流閥，排放儲罐內的氣體，直至有 LNG的氣體排出時，立即關閉充滿溢流閥。 當充裝至儲罐的50以上容積時，應關閉下充裝閥。 當充裝到儲罐容積的85時，應關閉上充裝閥，并停止充裝 3分鐘，以使簡內液面鎮靜，然后打開上充裝閥繼續充

17、裝，并打開液體充滿溢流閥，直到有液體從充滿溢流閥流出時，立即關閉充滿溢流閥，停止充裝并關閉上充液閥。7/19/202228 儲罐在首次正式充裝時，內筒處于常溫“暖儲罐”狀態，因此必須將其預冷。所以，首次預充裝將會消耗一定量的液體，而且氣相壓力升高較快，屬正常現象。7/19/202229提高儲罐壓力 儲罐氣相壓力的提高可通過自增壓器使液體汽化后的氣體返回貯罐頂部，使罐內壓力保持相對穩定，同時通過調節增壓管路上的調壓閥，可以調節儲罐內的氣相壓力。降低儲罐壓力 打開氣體排放閥，使儲罐內氣相壓力降低到不大于壓力調節閥新設定的壓力后，關閉氣體排放閥。7/19/202230低溫長軸緊急切斷閥7/19/20

18、2231結構特點與工作原理結構特點: 是外置于管道上，屬外置式，密封方式為軟密封7/19/202232工作原理閥門的周圍環境溫度達到75時，易熔塞內部的易熔金屬就會熔化，汽缸內的工作壓力就會泄掉， 活塞在彈簧的作用下帶動閥桿與閥瓣向下運動，密封件壓緊閥座，閥門關閉。公積壓力為1.6MPa；公稱通徑為2550mm；7/19/2022337/19/202234LNG汽化站管道施工注意事項1、低溫不銹鋼管道焊接注意事項、碳鋼管道焊接注意事項（1）焊接施焊環境要求規定： 1）焊接的環境溫度應能保證焊件焊接所需的足夠溫度和焊工技能不受影響。2）當焊件溫度低于0時，應在始焊處100mm范圍內預熱到15 以

19、上。7/19/2022353） 焊接時的風速不應超過下列規定，當超過規定，應在防風措施。4）手工電弧焊：8m/s。5）氬弧焊：2ms6）焊接電弧 1m范圍內相對濕度不得大于 90。7）當焊件表面潮濕、覆蓋有冰雪，或在下雨、下雪刮風期間，焊工及焊件無保護措施時，不應進行焊接。 7/19/202236（2）焊接工藝評定： 在管道焊接之前要進行焊接工藝評定的選定準備，所選的焊工藝評定要能夠覆蓋整個焊接工作。目前一般LNG氣化站管道分為低溫管道和常溫管道，低溫管道的材料主要為 OCr18Ni9，常溫管道為20#。一般低溫管道采用手工氬弧焊，常溫管道的焊接采用全手工氬弧焊或手工氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面

20、。因此LNG氣化站管道焊接，應有OCr18Ni9材料手工氬弧焊焊接工藝評定，20材料手工氬弧焊焊接工藝評定，或20材料手工氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面的焊接工藝評定。7/19/202237（3）焊接材料1） 焊接材料必須符合現行國家標準碳鋼焊條）GB5117、不銹鋼焊條GB983。焊接用鋼絲GB1300、焊接用不銹鋼絲GB4242的規定。2）焊接材料必須具有質量保證書和質量合格證，其質量不得低于現行國家標準，且在質保期以內。對于標識不明出廠日期不明，等質量沒有明確保證的材料，禁止使用。3）焊接所用的焊接材料、規格，必須與施焊焊接工藝評定中的焊接材料、規格相符。7/19/2022382焊接準備：1

21、）施焊前應按焊接工藝評定編制焊前作業指導書。2）施焊前焊條應按焊接工藝評定的要求烘干，焊接用鋼絲應用專用清洗液除去表面的油污、銹蝕等。3）焊件坡口及其內外側表面不小于 25 mm范圍的油、漆、垢、銹、毛刺等清理干凈，且不得有裂紋、夾層等缺陷。4） 不銹鋼焊件坡口兩側各 100 mm范圍內，在施焊前應采取措施防止飛濺物沾污焊件表面。7/19/2022395） 焊件加工的坡口尺寸、角度、表面質量。焊件組對的對口間隙、錯邊量，平直度，垂直度等均應符合相關規范的要求。6）按焊接工藝評定對焊接設備的要求，準備焊接設備。一般工藝管道焊接的設備宜采用ZX7400型硅整流焊機。7）對 焊接設備保持運轉完好，計

22、量器具應精度準確，性能可靠，并在有效期內。7/19/2022403施焊1）按制度領用焊接材料。并做好焊接材料領用記錄。在使用過程中應保持干燥，焊條應放入保溫桶內。2）嚴格按焊接作業指導書的焊接參數，焊接材料、規格進行施焊，并做好施焊記錄。3）焊接起弧應在坡口內進行，嚴禁在管道壁起弧或試驗電流。4）為減少焊接變形和焊接應力，在施焊時應選擇合理的焊接順序，在焊接過程中應確保收弧、起弧的質量，收弧時應將弧坑填滿，多層焊的層向接頭相互錯開， 除工藝特殊要求外，每條焊縫應一次連續焊接，焊接完畢以后應將焊接表面清理干凈。7/19/2022412焊條型號、規格、材質及主要使用廠家（低 溫、常溫）1焊條型號、

23、規格、材質1）焊接方法：目前一般 LNG氣化站管道分為低溫管道和常溫管道，低溫管道的材料主要為 0Cr18Ni9 ，常溫管道材料為20。因此 LNG氣化站管道焊接的材料主要為： 0Cr18Ni9材料的焊接，20材料的焊接及 20與 0Cr18Ni9異種鋼的焊接。一般低溫管道的焊接采用全手工氬弧焊、常溫管道的焊接采用全手工氬弧焊或手工氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面； 異種鋼和支架的焊接均采用手工電弧焊。2） 0Cr18Ni9材料的焊接，焊材選用H0Cr20Ni10Ti和H00Cr21Ni10的焊絲，焊絲直徑2.5mm；20材料的焊接，焊材選用H08Mn2Si或H08Mn2Si的焊絲，焊絲直徑 2.5

24、mm；異種鋼的焊接，焊材選用 A302和 A312，焊條直徑 2.5和 3.2 mm：支架的焊接 焊條選用 E4303，焊條直徑 3.2和 4mm。 7/19/202242主要使用廠家品牌目前施工中常用焊條、焊絲廠家。錦州錦泰金屬工業公司，品牌“錦泰”天津金橋焊材有限公司，品牌“金橋”天津大橋集團有限公司。品牌“大橋”四川大西洋有限公司，品牌“大西烊” 7/19/2022437/19/202244LNG氣化站應急預案 天然氣屬于易燃易爆介質，在天然氣應用過程中，安全問題應該始終是放在非常重要的地位。液化天然氣是天然氣儲運和輸送的一種有效的方法，在實際應用中，液化天然氣也是要轉變為氣態使用。所以

25、，在考慮LNG氣化站安全問題時，不僅要考慮天然氣所具有的易燃易爆的危險性，還要考慮LNG的低溫特性和液體特征所引起的安全問題，對可能出現的事故進行預防和緊急處理，減少造成的危害。7/19/2022451、危險分析 液化天然氣是以甲烷為主的液態混合物，常壓下的沸點溫度-162 ，密度大約為 424kgm3。LNG是非常冷的液體，在泄漏或淺出的地方會產生明顯的白色蒸氣云。白色蒸氣云的形成是由于空氣中的水蒸氣被溢出的LNG冷卻所致。在LNG轉變成氣體時，其密度為1.5kgm3。氣體溫度上上升至-107 時，氣體密度與空氣密度相當。這意味著LNG氣化后，溫度高于-107 時 氣體密度比空氣小，容易在空

26、氣中擴散。7/19/202246（1）來自天然氣的危險著火 在天然氣泄露的情況下，油于它比空氣輕，便會立即上升。如果對氣體團避免點火，它的擴散是沒有危險的。故第一安全隔離方法是：除去火源，可消除所有危險。火災危險性類別為甲級。爆炸 在一個非密閉的空間，氣體團延遲點火造成的超壓非常低，僅能引起輕微的機械損傷，主要結果是熱效應。7/19/202247（2）來自LNG的危險 LNG在飽和狀態下儲存，一些熱傳遞會使壓力升高引起超壓。 LNG低溫儲存并操作，泄露時低溫會引起：a.對人造成凍傷。b.造成不耐低溫材料突然破裂，導致更嚴重的泄露。c.低溫蒸汽造成人員肺損傷及窒息。 7/19/2022482、風

27、險控制（1） 對可能產生超壓的設備管線設置安全泄壓系統（2）設置緊急事故切斷系統（3）設置可燃氣體報警設施（4）臨時高壓消防水系統采用一座消防水池，2臺電動消防泵，1 臺柴油機消防泵，每臺消防泵流量為126 m3/h，揚程0.8MPa，滿足各種條件下站區消防水量的要求。在站區內設置DN250的環狀消防水管網，在消防水道上設置4個消火栓、3臺消防水炮，配套4套消防器材箱（內有消防水槍及水帶）7/19/202249（5）高倍數泡沫系統該系統對減少未點燃的泄露LNG汽化、控制LNG流淌火災比較有效，設置兩臺固定式高倍數泡沫發生器和兩臺移動式高倍數泡沫發生器。（6）配備移動式小型干粉滅火器 7/19/

28、2022503事故應急預案（1） 天然氣泄漏人工巡檢或可燃氣體報警發現后，查看泄漏原因、泄漏量大小。a、螺絲松動等原因造成小量泄漏。可以通過簡單維修解決。b 、工作人員打電話向公司匯報泄漏情況。C、2人帶防爆工具，把 2個 8 kg滅火器放到現場。d 、進行維修作業，工作完成后檢漏。e、向公司匯報問題解決。7/19/202251若是管線破裂等原因造成大量泄漏。一名工作人員在中控室按下總緊急切斷開關，打電話向公司匯報情況，請求搶修支援。同時另一名工作人員到配電室斷掉可能運轉的設備（機泵、空調主機等）的電源，消防泵除外。3工作人員把35 kg滅火器推到泄漏點上風口一定距離進行監護，一旦著火，進行撲

29、滅。4.泄漏明顯減少時，關閉泄漏點最近的前后閥門。5 .測試空氣中天然氣濃度小于5后，可配合搶修人員進行搶修。7/19/202252（2）天然氣著火火勢不很大，形成比較穩定的擴散燃燒火焰a按總緊急切斷閥，盡量關閉泄露著火點最近的前后閥門。b. 2人各拿一臺 8 kg干粉滅火器從上風口對火焰根部進行噴射、滅火。C.撲滅后，1人在現場監護防止復燃，1人打電話向公司匯報情況。7/19/202253火勢很大a一名工作人員按總緊急切斷閥，打119報警，打電話向公司匯報。b. 同時，另外一名工作人員啟動消防泵，迅速到最便利一臺消防水炮，打開水炮向燃燒設備及附近設備管線進行掃射。C.報警人員到配電切斷燃燒區電源，打開生產區大門，以便消除車進入。 7/19/202254（3） LNG儲罐根部閥之前大量泄漏1一名工作人員打電話向公司匯報情況。2同時另一名工作人