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陕西LNG气化站设备运行管理要求
作者:admin    发布日期:2019/4/13     关注次数:      二维码分享

1LNG气化站设备运行基本要求


LNG气化站设备运行的基本要求是:①防止LNG和气态天然气泄漏从而与空气形成爆炸性混合物。②消除引发燃烧、爆炸的基本条件,按规范要求对LNG工艺系统与设备进行消防保护。③防止LNG设备超压和超压排放。④防止LNG的低温特性和巨大的温差对工艺系统的危害及对操作人员的冷灼伤。



2工艺系统预冷

在LNG气化站设备竣工后正式投运前,应使用液氮对低温系统中的设备和工艺管道进行干燥、预冷、惰化和钝化。预冷时利用液氮槽车阀门的开启度来控制管道或设备的冷却速率≤1℃/min。管道或设备温度每降低20℃,停止预冷,检查系统气密性和管道与设备的位移。预冷结束后用LNG储罐内残留的液氮气化后吹扫、置换常温设备及管道,用LNG将储罐中的液氮置换出来,就可正式充装LNG进行供气。


3运行管理与安全保护

3.1 LNG储罐的压力控制

正常运行中,必须将LNG储罐的操作压力控制在允许的范围内。华南地区LNG储罐的正常工作压力范围为0.3~0.7MPa,罐内压力低于设定值时,可利用自增压气化器和自增压阀对储罐进行增压。增压下限由自增压阀开启压力确定,增压上限由自增压阀的自动关闭压力确定,其值通常比设定的自增压阀开启压力约高15%。例如:当LNG用作城市燃气主气源时,若自增压阀的开启压力设定为0.6MPa,自增压阀的关闭压力约为0.69 MPa,储罐的增压值为0.09MPa。

储罐的较高工作压力由设置在储罐低温气相管道上的自动减压调节阀的定压值(前压)限定。当储罐较高工作压力达到减压调节阀设定开启值时,减压阀自动开启卸压,以保护储罐安全。为保证增压阀和减压阀工作时互不干扰,增压阀的关闭压力与减压阀的开启压力不能重叠,应保证0.05MPa以上的压力差。考虑两阀的制造精度,合适的压力差应在设备调试中确定。


3.2 LNG储罐的超压保护

LNG在储存过程中会由于储罐的“环境漏热”而缓慢蒸发(日静态蒸发率体积分数≤0.3%),导致储罐的压力逐步升高,危及储罐安全。为保证储罐安全运行,设计上采用储罐减压调节阀、压力报警手动放散、安全阀起跳三级安全保护措施来进行储罐的超压保护。

其保护顺序为:当储罐压力上升到减压调节阀设定开启值时,减压调节阀自动打开泄放气态天然气;当减压调节阀失灵,罐内压力继续上升,达到压力报警值时,压力报警,手动放散卸压;当减压调节阀失灵且手动放散未开启时,安全阀起跳卸压,保证LNG储罐的运行安全。对于较大工作压力为0.80MPa的LNG储罐,设计压力为0.84MPa,减压调节阀的设定开启压力为0.76MPa,储罐报警压力为0.78MPa,安全阀开启压力为0.80MPa,安全阀排放压力为0.88MPa。


3.3 LNG的翻滚与预防

LNG在储存过程中可能出现分层而引起翻滚,致使LNG大量蒸发导致储罐压力迅速升高而超过设计压力[7],如果不能及时放散卸压,将严重危及储罐的安全。


大量研究证明,由于以下原因引起LNG出现分层而导致翻滚:

①储罐中先后充注的LNG产地不同、组分不同而导致密度不同。

②先后充注的LNG温度不同而导致密度不同。

③先充注的LNG由于轻组分甲烷的蒸发与后充注的LNG密度不同。


要防止LNG产生翻滚引发事故,必须防止储罐内的LNG出现分层,常采用如下措施。

①将不同气源的LNG分开储存,避免因密度差引起LNG分层。

②为防止先后注入储罐中的LNG产生密度差,采取以下充注方法:

a.槽车中的LNG与储罐中的LNG密度相近时从储罐的下进液口充注;

b.槽车中的轻质LNG充注到重质LNG储罐中时从储罐的下进液口充注;

c.槽车中的重质LNG充注到轻质LNG储罐中时,从储罐的上进液口充注。

③储罐中的进液管使用混合喷嘴和多孔管,可使新充注的LNG与原有LNG充分混合,从而避免分层。

④对长期储存的LNG,采取定期倒罐的方式防止其因静止而分层。


3.4运行监控与安全保护

①LNG储罐高、低液位紧急切断。在每台LNG储罐的进液管和出液管上均装设气动紧急切断阀,在紧急情况下,可在卸车台、储罐区、控制室紧急切断进出液管路。在进液管紧急切断阀的进出口管路和出液管紧急切断阀的出口管路上分别安装管道安全阀,用于紧急切断阀关闭后管道泄压。

②气化器后温度超限报警,联锁关断气化器进液管。重点是对气化器出口气体温度进行检测、报警和联锁。正常操作时,当达到额定负荷时气化器的气体出口温度比环境温度低10℃。当气化器结霜过多或发生故障时,通过温度检测超限报警、联锁关断气化器进液管实现对气化器的控制。

③在LNG工艺装置区设天然气泄漏浓度探测器。当其浓度超越报警限值时发出声、光报警信号,并可在控制室迅速关闭进、出口电动阀。

④选择超压切断式调压器。调压器出口压力超压时,自动切换。调压器后设安全放散阀,超压后安全放散。

⑤天然气出站管路均设电动阀,可在控制室迅速切断。

⑥出站阀后压力高出设定报警压力时声光报警。

⑦紧急情况时,可远程关闭出站电动阀。


4结语

①操作中应优先采用增压调节阀的自动开关功能实现储罐的自动增压。若自增压阀关闭不严,增压结束时必须将增压气化器进液管根阀关闭。

②LNG储罐的工作压力、设计压力、计算压力分别有不同的定义和特定用途,不能将计算压力误作为设计压力,以免错设储罐安全阀开启压力。

③采用储罐减压调节阀、压力报警手动放散、安全阀起跳三级安全措施保护储罐时,其压力设定由低到高依次为:减压调节阀定压值、压力报警定压值、安全阀定压值。

④在满足LNG储罐整体运输与吊装要求的前提下,提高单罐公称容积、减少储罐数量、简化工艺管路和减少低温仪表与阀门数量,是合理降低LNG气化站造价的有效措施。

⑤为促进LNG的安全利用,应尽快颁布先进适用、符合国情的LNG设计规范。

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