LNG氣化站工藝流程圖

LNG氣化站工藝流程圖如圖所示，LNG通過低溫汽車槽車運(yùn)至LNG衛(wèi)星站,通過卸車臺(tái)設(shè)置的臥式專用卸車增壓器對(duì)汽車槽車儲(chǔ)罐增壓,利用壓差將LＮG送至衛(wèi)星站低溫LＮG儲(chǔ)罐。工作條件下,儲(chǔ)罐增壓器將儲(chǔ)罐內(nèi)的LNＧ增壓到0．６ＭPa。增壓后的低溫LＮG進(jìn)入空溫式氣化器,與空氣換熱后轉(zhuǎn)化為氣態(tài)自然?氣并上升溫度,出口溫度比環(huán)境溫度低10℃，壓力為0．45-0.60MPａ，當(dāng)空溫式氣化器出口的自然?氣溫度達(dá)不到5ＬN(yùn)G液化自然?氣化站平安運(yùn)行管理LNG就是液化自然?氣（ＬiqueｆiedＮaｔurａlGａs)的簡(jiǎn)稱，主要成分是甲烷。先將氣田生產(chǎn)的自然?氣凈化處理,再經(jīng)超低溫(-162℃）加壓液化就形成液化自然?氣。LNG無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態(tài)自然?一、LＮＧ氣化站主要設(shè)備的特性①LNG場(chǎng)站的工藝特點(diǎn)為“低溫儲(chǔ)存、常溫使用”。儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)溫度達(dá)到負(fù)196(攝氏度LNＧ常溫下沸點(diǎn)在負(fù)16２攝氏度)，而出站自然?氣溫度要求不低于環(huán)境溫度1０攝氏度。②場(chǎng)站低溫儲(chǔ)罐、低溫液體泵絕熱性能要好，閥門和管件的保冷性能要好。③LNG站內(nèi)低溫區(qū)域內(nèi)的設(shè)備、管道、儀表、閥門及其配件在低溫工況條件下操作性能要好，并且具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、密封性和抗腐蝕性。④因低溫液體泵啟動(dòng)過程是靠變頻器不斷提高轉(zhuǎn)速?gòu)亩_(dá)到提高功率增大流量和供應(yīng)高輸出壓力，所以低溫液體泵要求提高頻率和擴(kuò)大功率要快，通常在幾秒至十幾秒內(nèi)就能滿足要求,而且保冷絕熱性能要好。⑤氣化設(shè)備在一般氣候條件下要求能抗地震,耐臺(tái)風(fēng)和滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到最大的氣化流量。⑥低溫儲(chǔ)罐和過濾器的制造及日常運(yùn)行管理已納入國(guó)家有關(guān)壓力容器的制造、驗(yàn)收和監(jiān)查的規(guī)范;氣化器和低溫?zé)N泵在國(guó)內(nèi)均無相關(guān)法規(guī)加以規(guī)范,在其制造過程中執(zhí)行美國(guó)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在壓力容器本體上焊接、改造、修理或移動(dòng)壓力容器的位置,都必需向壓力容器的監(jiān)查單位申報(bào)。二、LNG氣化站主要設(shè)備結(jié)構(gòu)、常見故障及其維護(hù)修理方法１．LＮＧ低溫儲(chǔ)罐LＮG低溫儲(chǔ)罐由碳鋼外殼、不銹鋼內(nèi)膽和工藝管道組成,內(nèi)外殼之間充填珠光沙隔離。內(nèi)外殼嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)、制造和焊接。經(jīng)過幾十道工序制造、安裝，并經(jīng)檢驗(yàn)合格后,其夾層在滾動(dòng)中充填珠光沙并抽真空制成。１5０W低溫儲(chǔ)罐外形尺寸為中37２0×22４５１米，空重50８７１Ｋg,滿載重量１23７71№。(1)儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)①低溫儲(chǔ)罐管道的連接共有７條，上部的連接為內(nèi)膽頂部，分別有氣相管,上部進(jìn)液管,儲(chǔ)罐上部取壓管,溢流管共4條,下部的連接為內(nèi)膽下部共3條，分別是下進(jìn)液管、出液管和儲(chǔ)罐液體壓力管。7條管道分別獨(dú)立從儲(chǔ)罐的下部引出。②儲(chǔ)罐設(shè)有夾層抽真空管1個(gè),測(cè)真空管１個(gè)(兩者均位于儲(chǔ)罐底部)；在儲(chǔ)罐頂部設(shè)置有爆破片(以上3個(gè)接口不得任憑撬開)。③內(nèi)膽固定于外殼內(nèi)側(cè),頂部接受十字架角鐵,底部接受槽鋼支架固定。內(nèi)膽于外殼間距為3００毫米。儲(chǔ)罐用地腳螺栓固定在地面上。④儲(chǔ)罐外壁設(shè)有消防噴淋管、防雷避雷針、防靜電接地線。⑤儲(chǔ)罐設(shè)有壓力表和壓差液位計(jì),他們分別配有二次表作為自控?cái)?shù)據(jù)的采集傳送終端。（2)低溫儲(chǔ)罐的故障及維護(hù)①內(nèi)外夾層問真空度的測(cè)定（周期一年)②日常檢查儲(chǔ)罐設(shè)備的配套設(shè)施：③儲(chǔ)罐基礎(chǔ)觀看,防止周邊開山爆破產(chǎn)生的飛石對(duì)儲(chǔ)罐的影響。④平安閥頻繁打開,疑為BＯG氣體壓力過高。⑤儲(chǔ)罐外側(cè)冒汗,疑為儲(chǔ)罐所用的絕熱珠光沙下沉所致。⑥正常儲(chǔ)存液位上限為９5%,下限為1５%,不得低于３米(低溫泵的要求)⑦低溫閥門使用一段時(shí)間后，會(huì)消滅漏液現(xiàn)象。若發(fā)覺上壓蓋有微漏，應(yīng)壓緊填料壓蓋。若閥芯不能關(guān)閉，應(yīng)更換閥芯,低溫閥門嚴(yán)禁加油和水清洗。2.氣化器(１)氣化器的結(jié)構(gòu)①可承受4級(jí)地震和1６０公里/小時(shí)的颶風(fēng)。②最大允許工作壓力為5８０Psｉg（40Kg/m。)③流量最大到８000Nm3/h④一體式設(shè)計(jì)氣化器高度14米，重量大約是７１0０Kｇ⑤氣化器由40余個(gè)部件組成，均接受美國(guó)進(jìn)口鋁合金材料制作，國(guó)內(nèi)組裝。連接處使用不銹鋼螺栓、鋁合金角鐵焊接，并經(jīng)及氣體試壓、焊縫檢查合格后出廠。⑥氣化器低溫液體自下而上不斷氣化后,氣態(tài)介質(zhì)由頂部流出。管路的對(duì)稱設(shè)計(jì)保證了液體在氣化器內(nèi)的均勻流淌,各類氣化器都有不同的翅片組合形式,翅片的有力組合是為了削減氣化器結(jié)霜的狀況,保證氣化效率,常見的組合有：8＋１2組合，４＋8組合的模式。液、氣態(tài)的流向也不相同,這些設(shè)計(jì)都是為了提高設(shè)備的氣化力量和效率。(2)氣化器故障及平安操作①外觀結(jié)霜不均勻②焊口有開裂現(xiàn)象，特殊留意低溫液體導(dǎo)入管與翅片和低溫液體匯流管焊接處的裂紋。③留意低溫液體或低溫氣體對(duì)人體的凍傷，以及對(duì)皮表面的粘結(jié)凍傷,故在操作過程中務(wù)必留意穿戴勞動(dòng)愛護(hù)用品。④氣化器在運(yùn)行過程中如發(fā)覺設(shè)備過渡結(jié)冰和周邊環(huán)境溫度下降等狀況,請(qǐng)嘗試以下幾個(gè)解決方法：I削減液體的輸入量IＩ增加氣化器的數(shù)量ＩII用熱水或者其他手段給氣化器化霜Ｖ停止、切換氣化器或使用備用氣化器３．低溫離心泵(１）低溫離心泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為保證LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的ＬＮG輸出達(dá)到次高壓16Kg/cm２的壓力，在ＬＮG儲(chǔ)罐的出口設(shè)置了多級(jí)變頻低溫離心泵,低溫泵具有以下幾個(gè)特點(diǎn):①泵體和電機(jī)完全浸沒在ＬＮG低溫介質(zhì)中，從而杜絕了產(chǎn)品的損失,并保證了泵的快速啟動(dòng)②真空絕熱套使冷損降至極限③密封劑浸潤(rùn)性設(shè)計(jì)時(shí)維護(hù)要求降至最低④泵芯頂部懸掛于殼體的設(shè)計(jì)便于安裝與拆卸⑤可變頻調(diào)速的電機(jī)擴(kuò)大了泵的輸出功率和轉(zhuǎn)速的變化范圍（2)低溫?zé)N泵的故障及平安維護(hù)①日常操作中不應(yīng)有特別噪音,幾個(gè)泵之間比較比較②定期檢查:按說明書要求每40０0小時(shí)進(jìn)行修理檢查（與供應(yīng)商聯(lián)系)③低溫儲(chǔ)罐最低液位至泵進(jìn)口管道液位應(yīng)保持在３米以上的高度④留意對(duì)泵外殼體的愛護(hù)和對(duì)泵的外殼體的清潔工作。⑤外殼、外壁結(jié)霜懷疑為漏真空(泵啟動(dòng)后頂部的結(jié)霜為正常）,可對(duì)外壁進(jìn)行真空度檢測(cè),但真空度檢測(cè)孔平常不要打開。4.過濾器(1)過濾器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)場(chǎng)站所使用的過濾器是網(wǎng)狀濾芯式過濾器,用于過濾出站自然?氣中的顆粒雜質(zhì)及水。過濾器的濾芯式可以更換的,更換下的濾芯(指濾網(wǎng)材質(zhì)為不銹鋼)經(jīng)清洗后可重復(fù)使用。過濾器配備壓差計(jì),指示過濾器進(jìn)出口燃?xì)獾膲毫Σ?，它表示濾芯的堵塞程度,過濾器濾芯的精度一般選用50um，集水腔的容積大于１２%過濾器的容積。(2）過濾器的日常維護(hù)內(nèi)容和故障處理①定期排水和檢查壓差計(jì)讀數(shù)②過濾器本體、焊縫和接頭處有無泄露、裂紋、變形③過濾器表面有無油漆脫落④有無特別噪音及震驚⑤支撐及緊固件是否發(fā)生損壞、開裂和松動(dòng)⑥若過濾器法蘭蓋消滅泄露可能是由于密封面夾雜異物，可將密封面吹掃（吹掃可用氮?dú)?后更換密封墊片。⑦若接頭處發(fā)生泄露在絲扣連接處加纏生膠帶,狀況嚴(yán)峻的予以更換⑧過濾器前后壓差過大可對(duì)濾芯進(jìn)行吹掃或更換⑨過濾器吹掃或修理后須用氮?dú)庠噳?、置換合格后方可使用。三、LNＧ氣化站的平安管理工作1.制定合理的操作規(guī)章制度?LＮＧ裝卸車操作規(guī)程：?LNG儲(chǔ)罐倒罐操作規(guī)程?ＬN(yùn)Ｇ氣化器操作規(guī)程?BOG復(fù)熱氣操作規(guī)程?儲(chǔ)罐自增壓操作規(guī)程?EAG復(fù)熱器操作規(guī)程?卸車增壓器操作規(guī)程?撬裝式調(diào)壓器操作規(guī)程?ＢＯG計(jì)量撬操作規(guī)程?ＬN(yùn)G離心泵操作規(guī)程?自然?氣加臭機(jī)操作規(guī)程?中心調(diào)度把握程序切換操作規(guī)程?消防水泵操作規(guī)程?LNG氣化站管道設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)和操作手冊(cè)２.建立臺(tái)帳、設(shè)備有關(guān)技術(shù)資料和各類原始資料?維護(hù)記錄?巡查巡檢記錄?進(jìn)出人員管理資料?各類操作記錄?應(yīng)急演練記錄?平安活動(dòng)記錄3．編制自然?氣管線、場(chǎng)站事故應(yīng)急預(yù)案預(yù)案依據(jù)國(guó)家、省、市、政府有關(guān)法律、法規(guī)及相關(guān)規(guī)定，并結(jié)合企業(yè)的制度及實(shí)際狀況,預(yù)案應(yīng)分別有事故不利因素的分析、危害、分級(jí)、事故處理響應(yīng)的等級(jí)、處理的程序及后期處理,并經(jīng)常開展不同等級(jí)的事故演練和對(duì)搶修裝備的檢查,對(duì)大型的演練要聯(lián)合當(dāng)?shù)氐墓蚕馈⑵桨补芾聿块T一道進(jìn)行。４.嚴(yán)格執(zhí)行上崗考試制度各類操作人員獨(dú)立操作前必需經(jīng)過公司有關(guān)部門組織的考試，成果合格方可獨(dú)立上崗。５．加強(qiáng)對(duì)消防設(shè)備和防雷防靜電設(shè)備的檢查和管理加強(qiáng)對(duì)ＬＮG氣化站防雷、防靜電設(shè)施的定期抽查和維護(hù)保養(yǎng)工作;重點(diǎn)對(duì)消防水池、消防泵、消防水炮、儲(chǔ)罐噴淋等設(shè)施及干粉滅火器的檢查?？扇?xì)怏w報(bào)警設(shè)備需定期保修，確保其完好有效。6．建立LNG場(chǎng)站設(shè)備等維護(hù)保養(yǎng)制度。加強(qiáng)對(duì)LNG工藝管線及其設(shè)備的日常維護(hù)工作①留意對(duì)工藝管線保冷層的愛護(hù)和工藝管線的各類閥門等的檢查,儀器儀表接線盒、接線柱的檢查，管道支架、操作平臺(tái)的日常維護(hù)工作（渦輪番量計(jì)的定期加油，管道絕緣法蘭靜電絕緣的檢測(cè)），工藝管道如液相管都向液體流淌的方向具有肯定坡度,坡度的大小依設(shè)計(jì)而定,而氣相管一般沒有坡度。留意工藝管道活動(dòng)支架的正?；瑒?dòng)。②日常檢查常開閥門如平安閥根部閥、調(diào)壓閥、緊急迫斷閥、單向閥和常閉閥門如排空閥、排液閥的運(yùn)行狀態(tài)。場(chǎng)站內(nèi)有平焊法蘭和對(duì)焊法蘭,兩者分別用于中壓和高壓管道,平焊法蘭又稱承插法蘭,對(duì)焊法蘭又稱高頸法蘭。③保持工藝管道的暢通,防止憋液、憋氣。留意儲(chǔ)罐滿罐的溢出和ＢOG排出鼙的變化。④留意管道支架因地基下陷而對(duì)管道產(chǎn)生下拉力,使管道發(fā)生彎曲現(xiàn)象。日常巡檢過程中應(yīng)賜予留意。⑤對(duì)工藝管道腐蝕現(xiàn)象應(yīng)賜予留意,在日常維護(hù)中留意防腐和補(bǔ)漆。對(duì)易腐蝕的螺栓、螺帽及轉(zhuǎn)動(dòng)件的外漏部分可加黃油配二硫化鉬調(diào)和使用。⑥定期對(duì)平安附件、平安閥和儀表的效驗(yàn)并做好記錄。對(duì)LＮG氣化站內(nèi)的設(shè)備、閥門、管件、墊片及儀器儀表的檢查維護(hù)保養(yǎng)相關(guān)事宜認(rèn)真查看產(chǎn)品說明書、向供應(yīng)商和產(chǎn)品維護(hù)單位詢問。按要求做好修理方案和現(xiàn)場(chǎng)記錄工作。⑦LＮG場(chǎng)站應(yīng)備有低溫深冷的防護(hù)勞保用品,應(yīng)有驅(qū)散大氣中冷凝氣體的設(shè)備,如大型風(fēng)機(jī)。⑧LＮＧ場(chǎng)站作為重點(diǎn)危急源，并且已列入政府平安重點(diǎn)防范單位,作為氣化站的管理單位應(yīng)與政府相關(guān)部門準(zhǔn)時(shí)溝通，處理一些問題。ＬN(yùn)G氣化站工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理摘要:液化自然?氣(LNＧ)以其能量密度高、運(yùn)輸便利、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn),已成為管輸自然?氣供應(yīng)范圍以外城市的主氣源和過渡氣源。論述了液化自然?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:LNG氣化站;工藝流程;工藝設(shè)計(jì);運(yùn)行管理?

ＬN(yùn)G(液化自然?氣)已成為目前無法使用管輸自然?氣供氣城市的主要?dú)庠椿蜻^渡氣源,也是很多使用管輸自然?氣供氣城市的補(bǔ)充氣源或調(diào)峰氣源。LNＧ氣化站憑借其建設(shè)周期短以及能快速滿足用氣市場(chǎng)需求的優(yōu)勢(shì)，已漸漸在我國(guó)東南沿海眾多經(jīng)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)施或管輸自然?氣到達(dá)前的過渡供氣設(shè)施。國(guó)內(nèi)LＮＧ供氣技術(shù)正處于進(jìn)展和完善階段，本文擬以近年東南沿海建設(shè)的部分ＬＮG氣化站為例,對(duì)其工藝流程、設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理進(jìn)行探討。?１LNG氣化站工藝流程?1.1LＮG卸車工藝?LNG通過大路槽車或罐式集裝箱車從LNG液化工廠運(yùn)抵用氣城市ＬＮG氣化站，利用槽車上的空溫式升壓氣化器對(duì)槽車儲(chǔ)罐進(jìn)行升壓(或通過站內(nèi)設(shè)置的卸車增壓氣化器對(duì)罐式集裝箱車進(jìn)行升壓）,使槽車與LＮＧ儲(chǔ)罐之間形成肯定的壓差,利用此壓差將槽車中的LNG卸入氣化站儲(chǔ)罐內(nèi)。卸車結(jié)束時(shí),通過卸車臺(tái)氣相管道回收槽車中的氣相自然?氣。?卸車時(shí),為防止ＬN(yùn)G儲(chǔ)罐內(nèi)壓力上升而影響卸車速度，當(dāng)槽車中的LNＧ溫度低于儲(chǔ)罐中LNＧ的溫度時(shí),接受上進(jìn)液方式。槽車中的低溫LＮG通過儲(chǔ)罐上進(jìn)液管噴嘴以噴淋狀態(tài)進(jìn)入儲(chǔ)罐,將部分氣體冷卻為液體而降低罐內(nèi)壓力,使卸車得以順當(dāng)進(jìn)行。若槽車中的LＮG溫度高于儲(chǔ)罐中LNＧ的溫度時(shí),接受下進(jìn)液方式,高溫LNＧ由下進(jìn)液口進(jìn)入儲(chǔ)罐,與罐內(nèi)低溫LＮG混合而降溫，避開高溫ＬN(yùn)Ｇ由上進(jìn)液口進(jìn)入罐內(nèi)蒸發(fā)而上升罐內(nèi)壓力導(dǎo)致卸車?yán)щy。實(shí)際操作中,由于目前LNＧ氣源地距用氣城市較遠(yuǎn),長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)竭_(dá)用氣城市時(shí)，槽車內(nèi)的ＬＮG溫度通常高于氣化站儲(chǔ)罐中ＬＮG的溫度，只能接受下進(jìn)液方式。所以除首次充裝LＮＧ時(shí)接受上進(jìn)液方式外,正常卸槽車時(shí)基本都接受下進(jìn)液方式。?為防止卸車時(shí)急冷產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力損壞管道或影響卸車速度，每次卸車前都應(yīng)當(dāng)用儲(chǔ)罐中的ＬN(yùn)G對(duì)卸車管道進(jìn)行預(yù)冷。同時(shí)應(yīng)防止快速開啟或關(guān)閉閥門使ＬN(yùn)Ｇ的流速突然轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生液擊損壞管道。?１.2LNG氣化站流程與儲(chǔ)罐自動(dòng)增壓

①LNG氣化站流程?ＬＮG氣化站的工藝流程見圖1。圖1城市LNG氣化站工藝流程②儲(chǔ)罐自動(dòng)增壓與LNＧ氣化?靠壓力推動(dòng),LＮＧ從儲(chǔ)罐流向空溫式氣化器,氣化為氣態(tài)自然?氣后供應(yīng)用戶。隨著儲(chǔ)罐內(nèi)LNG的流出，罐內(nèi)壓力不斷降低,LNＧ出罐速度漸漸變慢直至停止。因此,正常供氣操作中必需不斷向儲(chǔ)罐補(bǔ)充氣體，將罐內(nèi)壓力維持在肯定范圍內(nèi)，才能使LNＧ氣化過程持續(xù)下去。儲(chǔ)罐的增壓是利用自動(dòng)增壓調(diào)整閥和自增壓空溫式氣化器實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)壓力低于自動(dòng)增壓閥的設(shè)定開啟值時(shí),自動(dòng)增壓閥打開,儲(chǔ)罐內(nèi)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的安裝高度應(yīng)低于儲(chǔ)罐的最低液位）,在自增壓空溫式氣化器中LNG經(jīng)過與空氣換熱氣化成氣態(tài)自然?氣，然后氣態(tài)自然?氣流入儲(chǔ)罐內(nèi),將儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升至所需的工作壓力。利用該壓力將儲(chǔ)罐內(nèi)LNG送至空溫式氣化器氣化，然后對(duì)氣化后的自然?氣進(jìn)行調(diào)壓(通常調(diào)至0．4ＭＰａ)、計(jì)量、加臭后,送入城市中壓輸配管網(wǎng)為用戶供氣。在夏季空溫式氣化器自然?氣出口溫度可達(dá)１５℃,直接進(jìn)管網(wǎng)使用。在冬季或雨季，氣化器氣化效率大大降低,尤其是在寒冷的北方,冬季時(shí)氣化器出口2ＬN(yùn)G氣化站工藝設(shè)計(jì)?2.１設(shè)計(jì)打算項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益?當(dāng)確定了項(xiàng)目的建設(shè)方案后,要接受先進(jìn)適用的LNG供氣流程、平安牢靠地向用戶供氣、合理降低工程造價(jià)、提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益,關(guān)鍵在于工程設(shè)計(jì)[1]。據(jù)西方國(guó)家分析,不到建設(shè)工程全壽命費(fèi)用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)計(jì)質(zhì)量對(duì)整個(gè)建設(shè)工程的效益至關(guān)重要。?影響ＬN(yùn)G氣化站造價(jià)的主要因素有設(shè)備選型（依據(jù)供氣規(guī)模、工藝流程等確定)、總圖設(shè)計(jì)(總平面布置、占地面積、地形地貌、消防要求等）、自控方案(主要是儀表選型）。?通常,工程直接費(fèi)約占項(xiàng)目總造價(jià)的70%，設(shè)備費(fèi)又占工程直接費(fèi)的4８%～５0%,設(shè)備費(fèi)中主要是ＬＮG儲(chǔ)罐的費(fèi)用。

2.2氣化站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?至今我國(guó)尚無LＮG的專用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),在ＬN(yùn)G氣化站設(shè)計(jì)時(shí),常接受的設(shè)計(jì)規(guī)范為:ＧB5０028—93《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(２0０２年版)、GBＪ16—8７《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（２001年版)、GB50183—20０4《石油自然?氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、美國(guó)NFＰＡ—5９A《液化自然?氣生產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)》。其中GB50183—２004《石油自然?氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》是由中石油參照和套用美國(guó)ＮＦＰＡ—59Ａ標(biāo)準(zhǔn)起草的，很多內(nèi)容和數(shù)據(jù)來自ＮFＰＡ—５9Ａ標(biāo)準(zhǔn)。由于NF-PA—５9A標(biāo)準(zhǔn)消防要求高,導(dǎo)致工程造價(jià)高,目前難以在國(guó)內(nèi)實(shí)施。目前國(guó)內(nèi)LNＧ氣化站設(shè)計(jì)基本參照GＢ5０02８—93《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(２０02年版)設(shè)計(jì),實(shí)踐證明平安可行。?2．3LNＧ儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)

儲(chǔ)罐是ＬN(yùn)G氣化站的主要設(shè)備，占有較大的造價(jià)比例,應(yīng)高度重視儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)。?２.3．1LNG儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?ＬＮＧ儲(chǔ)罐按結(jié)構(gòu)形式可分為地下儲(chǔ)罐、地上金屬儲(chǔ)罐和金屬/預(yù)應(yīng)力混凝土儲(chǔ)罐3類。地上LNG儲(chǔ)罐又分為金屬子母儲(chǔ)罐和金屬單罐2種。金屬子母儲(chǔ)罐是由3只以上子罐并列組裝在一個(gè)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。子母罐多用于自然?氣液化工廠。城市LNＧ氣化站的儲(chǔ)罐通常接受立式雙層金屬單罐，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)類似于直立的暖瓶,內(nèi)罐支撐于外罐上,內(nèi)外罐之間是真空粉末絕熱層。儲(chǔ)罐容積有５0m３和100m3,多接受100ｍ3儲(chǔ)罐。?對(duì)于１00m３立式儲(chǔ)罐,其內(nèi)罐內(nèi)徑為300０mm,外罐內(nèi)徑為320０mm，罐體加支座總高度為1７10０mm,儲(chǔ)罐幾何容積為１０５．28m3。?2．３.２設(shè)計(jì)壓力與計(jì)算壓力的確定?目前絕大部分１00m3立式ＬN(yùn)G儲(chǔ)罐的最高工作壓力為0.8MPa。依據(jù)ＧB１5０—１99８《鋼制壓力容器》的規(guī)定,當(dāng)儲(chǔ)罐的最高工作壓力為0.8MPa時(shí),可取設(shè)計(jì)壓力為0.84MPa。儲(chǔ)罐的充裝系數(shù)為0.95,內(nèi)罐充裝LNG后的液柱凈壓力為０．062MPａ,內(nèi)外罐之間確定壓力為5Ｐa,則內(nèi)罐的計(jì)算壓力為1．01ＭPa。?外罐的主要作用是以吊掛式或支撐式固定內(nèi)罐與絕熱材料,同時(shí)與內(nèi)罐形成高真空絕熱層。作用在外罐上的荷載主要為內(nèi)罐和介質(zhì)的重力荷載以及絕熱層的真空負(fù)壓。所以外罐為外壓容器,設(shè)計(jì)壓力為－０.1MPａ。?2.3．310０m3LNG儲(chǔ)罐的選材?正常操作時(shí)LNG儲(chǔ)罐的工作溫度為-1６2．3℃,第一次投用前要用－196℃的液氮對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行預(yù)冷［２、3],則儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)溫度為－１９６℃2.4BOG緩沖罐?對(duì)于調(diào)峰型ＬN(yùn)G氣化站,為了回收非調(diào)峰期接卸槽車的余氣和儲(chǔ)罐中的BOG(BoilOfｆGａs，蒸發(fā)氣體）,或?qū)τ谧匀?氣混氣站為了均勻混氣，常在BOG加熱器的出口增設(shè)BOＧ緩沖罐,其容量按回收槽車余氣量設(shè)置。?2．5氣化器、加熱器選型設(shè)計(jì)?2.５.１儲(chǔ)罐增壓氣化器?按100m3的ＬN(yùn)G儲(chǔ)罐裝滿９0m３的LNＧ后,在3０mｉn內(nèi)將1０m３氣相空間的壓力由卸車狀態(tài)的0．4ＭＰa升壓至工作狀態(tài)的0.６MPa進(jìn)行計(jì)算。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的空溫式氣化器為儲(chǔ)罐增壓，LNG進(jìn)增壓氣化器的溫度為-16２.3℃,氣態(tài)自然?氣出增壓氣化器的溫度為-145℃。?設(shè)計(jì)多接受1臺(tái)LNG儲(chǔ)罐帶１臺(tái)增壓氣化器。也可多臺(tái)儲(chǔ)罐共用１臺(tái)或1組氣化器增壓,通過閥門切換,可簡(jiǎn)化流程，削減設(shè)備，降低造價(jià)。?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(nèi)設(shè)置氣化量為300m3/h的卸車增壓氣化器，將罐車壓力增至0.6MＰa。LNＧ進(jìn)氣化器溫度為-16２.３℃,氣態(tài)自然?氣出氣化器溫度為-14５℃。?２．５.３ＢOG加熱器?由于站內(nèi)ＢOＧ發(fā)生量最大的是回收槽車卸車后的氣相自然?氣,故ＢＯG空溫式加熱器的設(shè)計(jì)力量按此進(jìn)行計(jì)算,回收槽車卸車后的氣相自然?氣的時(shí)間按30min計(jì)。以1臺(tái)4０m3的槽車壓力從0.６MPa降至０．3MＰa為例,計(jì)算出所需ＢOG空溫式氣化器的力量為２40m3／ｈ。一般依據(jù)氣化站可同時(shí)接卸槽車的數(shù)量選用ＢOＧ空溫式加熱器。通常BOＧ加熱器的加熱力量為５０0～10０0ｍ３/h。在冬季使用水浴式自然?氣加熱器時(shí),將ＢOG用作熱水鍋爐的燃料，其余季節(jié)送入城市輸配管網(wǎng)。?２.5.４空溫式氣化器?空溫式氣化器是LNG氣化站向城市供氣的主要?dú)饣O(shè)施。氣化器的氣化力量按高峰小時(shí)用氣量確定，并留有肯定的余量，通常按高峰小時(shí)用氣量的1．3~1.５倍確定。單臺(tái)氣化器的氣化力量按２００0ｍ３／ｈ計(jì)算，2~4臺(tái)為一組,設(shè)計(jì)上配置2~3組,相互切換使用。

２．５.5水浴式自然?氣加熱器

當(dāng)環(huán)境溫度較低,空溫式氣化器出口氣態(tài)自然?氣溫度低于5℃時(shí)，在空溫式氣化器后串聯(lián)水浴式自然?氣加熱器,對(duì)氣化后的自然?氣進(jìn)行加熱［5、６］。加熱器的加熱力量按高峰小時(shí)用氣量的１.３～１．5倍確定。?2.5．6平安放散氣體（ＥAG)加熱器?ＬN(yùn)G是以甲烷為主的液態(tài)混合物，常壓下的沸點(diǎn)溫度為－１6１．5℃,常壓下儲(chǔ)存溫度為-162.3℃,密度約４3０ｋg/m3。當(dāng)LＮＧ氣化為氣態(tài)自然?氣時(shí),其臨界浮力溫度為-1０7℃。當(dāng)氣態(tài)自然?氣溫度高于-１07℃時(shí)，氣態(tài)自然?氣比空氣輕,將從泄漏處上升飄走。當(dāng)氣態(tài)自然?氣溫度低于-10７℃時(shí),氣態(tài)自然?氣比空氣重,低溫氣態(tài)自然?氣會(huì)向下積聚,與空氣形成可燃性爆炸物。為了防止平安閥放空的低溫氣態(tài)自然?氣向下積聚形成爆炸性混合物,設(shè)置1臺(tái)空溫式平安放散氣體加熱器,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。

EAG空溫式加熱器設(shè)備力量按１0０ｍ３儲(chǔ)罐的最大平安放散量進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，２.６調(diào)壓、計(jì)量與加臭裝置?依據(jù)LNG氣化站的規(guī)模選擇調(diào)壓裝置。通常設(shè)置2路調(diào)壓裝置，調(diào)壓器選用帶指揮器、超壓切斷的自力式調(diào)壓器。?計(jì)量接受渦輪番量計(jì)。加臭劑接受四氫噻吩,加臭以隔膜式計(jì)量泵為動(dòng)力,依據(jù)流量信號(hào)將加臭劑注入燃?xì)夤艿乐小?2.７閥門與管材管件選型設(shè)計(jì)?2.７．１閥門選型設(shè)計(jì)

工藝系統(tǒng)閥門應(yīng)滿足輸送ＬＮG的壓力和流量要求,同時(shí)必需具備耐-19６℃的低溫性能。常用的LＮG閥門主要有增壓調(diào)整閥、減壓調(diào)整閥、緊急迫斷閥、低溫截止閥、平安閥、止回閥等。閥門材料為０Cr18Nｉ９。?2.７.2管材、管件、法蘭選型設(shè)計(jì)?①介質(zhì)溫度≤-20℃的管道接受輸送流體用不銹鋼無縫鋼管（GＢ/T14９7６—２002）,材質(zhì)為0Cr18Ni９。管件均接受材質(zhì)為0crl8Ｎi9的無縫沖壓管件（GB/T１２45９—9０）。法蘭接受凹凸面長(zhǎng)頸對(duì)焊鋼制管法蘭(HG20592—９7）,其材質(zhì)為０Cｒ1８Ｎi9。法蘭密封墊片接受金屬纏繞式墊片,材質(zhì)為0crl8Ｎi9。緊固件接受專用雙頭螺柱、螺母,材質(zhì)為０Crl8Nｉ9。?②介質(zhì)溫度>-20℃的工藝管道,當(dāng)公稱直徑≤２０0mm時(shí),接受輸送流體用無縫鋼管（ＧB／T816３—199９)，材質(zhì)為20號(hào)鋼;當(dāng)公稱徑>20０mm時(shí)接受焊接鋼管(GB／T3041—2００1),材質(zhì)為Q23５B。管件均接受材質(zhì)為20號(hào)鋼的無縫沖壓管件（GB／T1245９—90)。法蘭接受凸面帶頸對(duì)焊鋼制管法蘭(HＧ2０５92—9７),材質(zhì)為２0號(hào)鋼。法蘭密封墊片接受柔性石墨復(fù)合墊片(HG2０629—9７)。?LNG工藝管道安裝除必要的法蘭連接外,均接受焊接連接。低溫工藝管道用聚氨酯絕熱管托和復(fù)合聚乙烯絕熱管殼進(jìn)行絕熱。碳素鋼工藝管道作防腐處理。?2.７.3冷收縮問題?ＬN(yùn)G管道通常接受奧氏體不銹鋼管,材質(zhì)為0ｃrl8Ni9,雖然其具有優(yōu)異的低溫機(jī)械性能,但冷收縮率高達(dá)０.0０３。站區(qū)ＬN(yùn)Ｇ管道在常溫下安裝,在低溫下運(yùn)行,前后溫差高達(dá)18０℃,存在著較大的冷收縮量和溫差應(yīng)力，通常接受“門形”補(bǔ)償裝置補(bǔ)償工藝管道的冷收縮。?２.8工藝把握點(diǎn)的設(shè)置?LNＧ氣化站的工藝把握系統(tǒng)包括站內(nèi)工藝裝置的運(yùn)行參數(shù)采集和自動(dòng)把握、遠(yuǎn)程把握、聯(lián)鎖把握和越限報(bào)警。把握點(diǎn)的設(shè)置包括以下內(nèi)容:?①卸車進(jìn)液總管壓力;?②空溫式氣化器出氣管壓力與溫度；?③水浴式自然?氣加熱器出氣管壓力與溫度;?④LＮG儲(chǔ)罐的液位、壓力與報(bào)警聯(lián)鎖;?⑤ＢOＧ加熱器壓力；

⑥調(diào)壓器后壓力；?⑦出站流量；?⑧加臭機(jī)(自帶儀表把握）。?２.９消防設(shè)計(jì)?LNＧ氣化站的消防設(shè)計(jì)依據(jù)CＢ500２８—93《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（20０2年版)LＰＧ部分進(jìn)行。在LNG儲(chǔ)罐四周設(shè)置圍堰區(qū),以保證將儲(chǔ)罐發(fā)生事故時(shí)對(duì)四周設(shè)施造成的危害降低到最小程度。在ＬＮＧ儲(chǔ)罐上設(shè)置噴淋系統(tǒng),噴淋強(qiáng)度為０．１5L／(ｓ·ｍ2),噴淋用水量按著火儲(chǔ)罐的全表面積計(jì)算，距著火儲(chǔ)罐直徑１．５倍范圍內(nèi)的相鄰儲(chǔ)罐按其表面積的50%計(jì)算。水槍用水量按ＧBJ16—87《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(2001年版)和GB５0０２8—9３《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(2002年版）選取。?３運(yùn)行管理?３.1運(yùn)行基本要求?LＮG氣化站運(yùn)行的基本要求是:①防止LNG和氣態(tài)自然?氣泄漏從而與空氣形成爆炸性混合物。②消退引發(fā)燃燒、爆炸的基本條件，按規(guī)范要求對(duì)LNG工藝系統(tǒng)與設(shè)備進(jìn)行消防愛護(hù)。③防止ＬＮG設(shè)備超壓和超壓排放。④防止LＮG的低溫特性和巨大的溫差對(duì)工藝系統(tǒng)的危害及對(duì)操作人員的冷灼傷。?３.2工藝系統(tǒng)預(yù)冷?在ＬＮG氣化站竣工后正式投運(yùn)前，應(yīng)使用液氮對(duì)低溫系統(tǒng)中的設(shè)備和工藝管道進(jìn)行干燥、預(yù)冷、惰化和鈍化。預(yù)冷時(shí)利用液氮槽車閥門的開啟度來把握管道或設(shè)備的冷卻速率≤1℃／ｍin。管道或設(shè)備溫度每降低20℃,停止預(yù)冷，檢查系統(tǒng)氣密性和管道與設(shè)備的位移。預(yù)冷結(jié)束后用LＮG儲(chǔ)罐內(nèi)殘留的液氮?dú)饣蟠担?３運(yùn)行管理與平安愛護(hù)?3.3.１LNG儲(chǔ)罐的壓力把握?正常運(yùn)行中，必需將ＬN(yùn)G儲(chǔ)罐的操作壓力把握在允許的范圍內(nèi)。華南地區(qū)ＬN(yùn)G儲(chǔ)罐的正常工作壓力范圍為0.3～0.7MＰa,罐內(nèi)壓力低于設(shè)定值時(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的自動(dòng)關(guān)閉壓力確定,其值通常比設(shè)定的自增壓閥開啟壓力約高1５%。例如:當(dāng)LNＧ用作城市燃?xì)庵鳉庠磿r(shí)，若自增壓閥的開啟壓力設(shè)定為0．6MＰa,自增壓閥的關(guān)閉壓力約為0.69MＰａ,儲(chǔ)罐的增壓值為0.0９ＭPａ。?儲(chǔ)罐的最高工作壓力由設(shè)置在儲(chǔ)罐低溫氣相管道上的自動(dòng)減壓調(diào)整閥的定壓值(前壓）限定。當(dāng)儲(chǔ)罐最高工作壓力達(dá)到減壓調(diào)整閥設(shè)定開啟值時(shí),減壓閥自動(dòng)開啟卸壓，以愛護(hù)儲(chǔ)罐平安。為保證增壓閥和減壓閥工作時(shí)互不干擾,增壓閥的關(guān)閉壓力與減壓閥的開啟壓力不能重疊,應(yīng)保證0．０5MPａ以上的壓力差。考慮兩閥的制造精度，合適的壓力差應(yīng)在設(shè)備調(diào)試中確定。?3．3.2LNＧ儲(chǔ)罐的超壓愛護(hù)?LNG在儲(chǔ)存過程中會(huì)由于儲(chǔ)罐的“環(huán)境漏熱”而緩慢蒸發(fā)(日靜態(tài)蒸發(fā)率體積分?jǐn)?shù)≤0．3%),導(dǎo)致儲(chǔ)罐的壓力逐步上升,最終危及儲(chǔ)罐平安。為保證儲(chǔ)罐平安運(yùn)行，設(shè)計(jì)上接受儲(chǔ)罐減壓調(diào)整閥、壓力報(bào)警手動(dòng)放散、平安閥起跳三級(jí)平安愛護(hù)措施來進(jìn)行儲(chǔ)罐的超壓愛護(hù)。?其愛護(hù)挨次為：當(dāng)儲(chǔ)罐壓力上升到減壓調(diào)整閥設(shè)