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LNG氣化站運行管理

2019-04-08 14:03| 來源:小編| 瀏覽量:


1.1 運行基本要求
LNG氣化站運行的基本要求是:①防止LNG和氣態天然氣泄漏從而與空氣形成爆炸性混合物。②消除引發燃燒、爆炸的基本條件,按規范要求對LNG工藝系統與設備進行消防保護。③防止LNG設備超壓和超壓排放。④防止LNG的低溫特性和巨大的溫差對工藝系統的危害及對操作人員的冷灼傷。

1.2 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的設備和工藝管道進行干燥、預冷、惰化和鈍化。預冷時利用液氮槽車閥門的開啟度來控制管道或設備的冷卻速率≤1℃/min。管道或設備溫度每降低20℃,停止預冷,檢查系統氣密性和管道與設備的位移。預冷結束后用LNG儲罐內殘留的液氮氣化后吹掃、置換常溫設備及管道,最后用LNG將儲罐中的液氮置換出來,就可正式充裝LNG進行供氣。

1.3 運行管理與安全保護
1.3.1 LNG儲罐的壓力控制
正常運行中,必須將LNG儲罐的操作壓力控制在允許的范圍內。華南地區LNG儲罐的正常工作壓力范圍為0.3~0.7MPa,罐內壓力低于設定值時,可利用自增壓氣化器和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的自動關閉壓力確定,其值通常比設定的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,若自增壓閥的開啟壓力設定為0.6MPa,自增壓閥的關閉壓力約為0.69 MPa,儲罐的增壓值為0.09MPa。
  
儲罐的最高工作壓力由設置在儲罐低溫氣相管道上的自動減壓調節閥的定壓值(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。為保證增壓閥和減壓閥工作時互不干擾,增壓閥的關閉壓力與減壓閥的開啟壓力不能重疊,應保證0.05MPa以上的壓力差??紤]兩閥的制造精度,合適的壓力差應在設備調試中確定。

1.3.2 LNG儲罐的超壓保護
LNG在儲存過程中會由于儲罐的“環境漏熱”而緩慢蒸發(日靜態蒸發率體積分數≤0.3%),導致儲罐的壓力逐步升高,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的超壓保護。
  
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儲罐的運行安全。對于最大工作壓力為0.80MPa的LNG儲罐,設計壓力為0.84MPa,減壓調節閥的設定開啟壓力為0.76MPa,儲罐報警壓力為0.78MPa,安全閥開啟壓力為0.80MPa,安全閥排放壓力為0.88MPa。

1.3.3 LNG的翻滾與預防
LNG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,將嚴重危及儲罐的安全。
  
大量研究證明,由于以下原因引起LNG出現分層而導致翻滾:
 ?、賰拗邢群蟪渥⒌腖NG產地不同、組分不同而導致密度不同。
 ?、谙群蟪渥⒌腖NG溫度不同而導致密度不同。
 ?、巯瘸渥⒌腖NG由于輕組分甲烷的蒸發與后充注的LNG密度不同。
  要防止LNG產生翻滾引發事故,必須防止儲罐內的LNG出現分層,常采用如下措施。
 ?、賹⒉煌瑲庠吹腖NG分開儲存,避免因密度差引起LNG分層。
 ?、跒榉乐瓜群笞⑷雰拗械腖NG產生密度差,采取以下充注方法:
  a.槽車中的LNG與儲罐中的LNG密度相近時從儲罐的下進液口充注;
  b.槽車中的輕質LNG充注到重質LNG儲罐中時從儲罐的下進液口充注;
  c.槽車中的重質LNG充注到輕質LNG儲罐中時,從儲罐的上進液口充注。
 ?、蹆拗械倪M液管使用混合噴嘴和多孔管,可使新充注的LNG與原有LNG充分混合,從而避免分層。
 ?、軐﹂L期儲存的LNG,采取定期倒罐的方式防止其因靜止而分層。

1.3.4 運行監控與安全保護
  ①LNG儲罐高、低液位緊急切斷。在每臺LNG儲罐的進液管和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的進出口管路和出液管緊急切斷閥的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。
 ?、跉饣骱鬁囟瘸迗缶?,聯鎖關斷氣化器進液管。重點是對氣化器出口氣體溫度進行檢測、報警和聯鎖。正常操作時,當達到額定負荷時氣化器的氣體出口溫度比環境溫度低10℃。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的控制。
 ?、墼贚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。
 ?、苓x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。
 ?、萏烊粴獬稣竟苈肪O電動閥,可在控制室迅速切斷。
 ?、蕹稣鹃y后壓力高出設定報警壓力時聲光報警。
 ?、呔o急情況時,可遠程關閉出站電動閥。

結語
 ?、俨僮髦袘獌炏炔捎迷鰤赫{節閥的自動開關功能實現儲罐的自動增壓。若自增壓閥關閉不嚴,增壓結束時必須將增壓氣化器進液管根閥關閉。
 ?、贚NG儲罐的工作壓力、設計壓力、計算壓力分別有不同的定義和特定用途,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。
 ?、鄄捎脙逌p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。
 ?、茉跐M足LNG儲罐整體運輸與吊裝要求的前提下,提高單罐公稱容積、減少儲罐數量、簡化工藝管路和減少低溫儀表與閥門數量,是合理降低LNG氣化站造價的有效措施。
⑤為促進LNG的安全利用,應盡快頒布先進適用、符合國情的LNG設計規范。

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