如下圖所示,LNG通過低溫汽車槽車運至LNG衛(wèi)星站,通過卸車臺設(shè)置的臥式專用卸車增壓器對汽車槽車儲罐增壓,利用壓差將LNG送至衛(wèi)星站低溫LNG儲罐。工作條件下,儲罐增壓器將儲罐內(nèi)的LNG增壓到0.6MPa。增壓后的低溫LNG進入空溫式氣化器,與空氣換熱后轉(zhuǎn)化為氣態(tài)天然氣并升高溫度,出口溫度比環(huán)境溫度低10℃,壓力為0.45-0.60 MPa,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(jīng)調(diào)壓(調(diào)壓器出口壓力為0.35 MPa)、計量、加臭后進入城市輸配管網(wǎng),送入各類用戶。
LNG液化天然氣化站安全運行管理LNG就是液化天然氣(Liquefied Natural Gas)的簡稱,主要成分是甲烷。先將氣田生產(chǎn)的天然氣凈化處理,再經(jīng)超低溫(-162℃)加壓液化就形成液化天然氣。 LNG無色、無味、無毒且無腐蝕性,其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600,LNG的重量僅為同體積水的45%左右。
一、LNG氣化站主要設(shè)備的特性:
①LNG場站的工藝特點為“低溫儲存、常溫使用”。儲罐設(shè)計溫度達到負196(攝氏度LNG常溫下沸點在負162攝氏度),而出站天然氣溫度要求不低于環(huán)境溫度10攝氏度。②場站低溫儲罐、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,并且具有良好的機械強度、密封性和抗腐蝕性。
④因低溫液體泵啟動過程是靠變頻器不斷提高轉(zhuǎn)速從而達到提高功率增大流量和提供高輸出壓力,所以低溫液體泵要求提高頻率和擴大功率要快,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)備在普通氣候條件下要求能抗地震,耐臺風和滿足設(shè)計要求,達到最大的氣化流量。
⑥低溫儲罐和過濾器的制造及日常運行管理已納入國家有關(guān)壓力容器的制造、驗收和監(jiān)查的規(guī)范;氣化器和低溫烴泵在國內(nèi)均無相關(guān)法規(guī)加以規(guī)范,在其制造過程中執(zhí)行美國相關(guān)行業(yè)標準,在壓力容器本體上焊接、改造、維修或移動壓力容器的位置,都必須向壓力容器的監(jiān)查單位申報。
二、LNG氣化站主要設(shè)備結(jié)構(gòu)、常見故障及其維護維修方法:
1.LNG低溫儲罐LNG低溫儲罐由碳鋼外殼、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)外殼嚴格按照國家有關(guān)規(guī)范設(shè)計、制造和焊接。經(jīng)過幾十道工序制造、安裝,并經(jīng)檢驗合格后,其夾層在滾動中充填珠光沙并抽真空制成。150W低溫儲罐外形尺寸為中3720×22451米,空重50871Kg,滿載重量123771№。
(1)儲罐的結(jié)構(gòu)
①低溫儲罐管道的連接共有7條,上部的連接為內(nèi)膽頂部,分別有氣相管,上部進液管,儲罐上部取壓管,溢流管共4條,下部的連接為內(nèi)膽下部共3條,分別是下進液管、出液管和儲罐液體壓力管。7條管道分別獨立從儲罐的下部引出。
②儲罐設(shè)有夾層抽真空管1個,測真空管1個(兩者均位于儲罐底部);在儲罐頂部設(shè)置有爆破片(以上3個接口不得隨意撬開)。
③內(nèi)膽固定于外殼內(nèi)側(cè),頂部采用十字架角鐵,底部采用槽鋼支架固定。內(nèi)膽于外殼間距為300毫米。儲罐用地腳螺栓固定在地面上。
④儲罐外壁設(shè)有消防噴淋管、防雷避雷針、防靜電接地線。
⑤儲罐設(shè)有壓力表和壓差液位計,他們分別配有二次表作為自控數(shù)據(jù)的采集傳送終端。
(2)低溫儲罐的故障及維護
①內(nèi)外夾層問真空度的測定(周期一年)
②日常檢查儲罐設(shè)備的配套設(shè)施:
③儲罐基礎(chǔ)觀察,防止周邊開山爆破產(chǎn)生的飛石對儲罐的影響。
④安全閥頻繁打開,疑為BOG氣體壓力過高。
⑤儲罐外側(cè)冒汗,疑為儲罐所用的絕熱珠光沙下沉所致。
⑥正常儲存液位上限為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間后,會出現(xiàn)漏液現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)上壓蓋有微漏,應壓緊填料壓蓋。若閥芯不能關(guān)閉,應更換閥芯,低溫閥門嚴禁加油和水清洗。
2.氣化器
(1)氣化器的結(jié)構(gòu)
①可承受4級地震和160公里/小時的颶風。
②最大允許工作壓力為580Psig(40Kg/m。)
③流量最大到8000Nm3/h
④一體式設(shè)計氣化器高度14米,重量大約是7100Kg
⑤氣化器由40余個部件組成,均采用美國進口鋁合金材料制作,國內(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。管路的對稱設(shè)計保證了液體在氣化器內(nèi)的均勻流動,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減少氣化器結(jié)霜的情況,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)計都是為了提高設(shè)備的氣化能力和效率。
(2)氣化器故障及安全操作
①外觀結(jié)霜不均勻
②焊口有開裂現(xiàn)象,特別注意低溫液體導入管與翅片和低溫液體匯流管焊接處的裂紋。
③注意低溫液體或低溫氣體對人體的凍傷,以及對皮表面的粘結(jié)凍傷,故在操作過程中務(wù)必注意穿戴勞動保護用品。
④氣化器在運行過程中如發(fā)現(xiàn)設(shè)備過渡結(jié)冰和周邊環(huán)境溫度下降等情況,請嘗試以下幾個解決辦法:I 減少液體的輸入量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)特點為保證LNG儲罐內(nèi)的LNG輸出達到次高壓16Kg/cm2的壓力,在LNG儲罐的出口設(shè)置了多級變頻低溫離心泵,低溫泵具有以下幾個特點:
①泵體和電機完全浸沒在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
②真空絕熱套使冷損降至極限
③密封劑浸潤性設(shè)計時維護要求降至最低
④泵芯頂部懸掛于殼體的設(shè)計便于安裝與拆卸
⑤可變頻調(diào)速的電機擴大了泵的輸出功率和轉(zhuǎn)速的變化范圍
(2)低溫烴泵的故障及安全維護
①日常操作中不應有異常噪音,幾個泵之間比較比較
②定期檢查:按說明書要求每4000小時進行維修檢查(與供應商聯(lián)系)
③低溫儲罐最低液位至泵進口管道液位應保持在3米以上的高度
④注意對泵外殼體的保護和對泵的外殼體的清潔工作。
⑤外殼、外壁結(jié)霜懷疑為漏真空(泵啟動后頂部的結(jié)霜為正常),可對外壁進行真空度檢測,但真空度檢測孔平常不要打開。
4.過濾器
(1)過濾器的結(jié)構(gòu)特點場站所使用的過濾器是網(wǎng)狀濾芯式過濾器,用于過濾出站天然氣中的顆粒雜質(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)清洗后可重復使用。過濾器配備壓差計,指示過濾器進出口燃氣的壓力差,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)過濾器的日常維護內(nèi)容和故障處理
①定期排水和檢查壓差計讀數(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有無異常噪音及震動
⑤支撐及緊固件是否發(fā)生損壞、開裂和松動
⑥若過濾器法蘭蓋出現(xiàn)泄露可能是由于密封面夾雜異物,可將密封面吹掃(吹掃可用氮氣)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,情況嚴重的予以更換
⑧過濾器前后壓差過大可對濾芯進行吹掃或更換
⑨過濾器吹掃或維修后須用氮氣試壓、置換合格后方可使用。
三、LNG氣化站的安全管理工作
1.制定合理的操作規(guī)章制度
•LNG裝卸車操作規(guī)程:
•LNG儲罐倒罐操作規(guī)程
•LNG氣化器操作規(guī)程
•BOG復熱氣操作規(guī)程
•儲罐自增壓操作規(guī)程
•EAG復熱器操作規(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計量撬操作規(guī)程
•LNG離心泵操作規(guī)程
•天然氣加臭機操作規(guī)程
•中心調(diào)度控制程序切換操作規(guī)程
•消防水泵操作規(guī)程
•LNG氣化站管道設(shè)備維護保養(yǎng)技術(shù)和操作手冊
2.建立臺帳、設(shè)備有關(guān)技術(shù)資料和各類原始資料
•維護記錄
•巡查巡檢記錄
•進出人員管理資料
•各類操作記錄
•應急演練記錄
•安全活動記錄
3.編制天然氣管線、場站事故應急預案預案依據(jù)國家、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)的制度及實際情況,預案應分別有事故不利因素的分析、危害、分級、事故處理響應的等級、處理的程序及后期處理,并經(jīng)常開展不同等級的事故演練和對搶修裝備的檢查,對大型的演練要聯(lián)合當?shù)氐墓蚕、安全管理部門一道進行。
4.嚴格執(zhí)行上崗考試制度各類操作人員獨立操作前必須經(jīng)過公司有關(guān)部門組織的考試,成績合格方可獨立上崗。
5.加強對消防設(shè)備和防雷防靜電設(shè)備的檢查和管理加強對LNG氣化站防雷、防靜電設(shè)施的定期抽查和維護保養(yǎng)工作;重點對消防水池、消防泵、消防水炮、儲罐噴淋等設(shè)施及干粉滅火器的檢查?扇細怏w報警設(shè)備需定期保修,確保其完好有效。
6.建立LNG場站設(shè)備等維護保養(yǎng)制度。加強對LNG工藝管線及其設(shè)備的日常維護工作
①注意對工藝管線保冷層的保護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、操作平臺的日常維護工作(渦輪流量計的定期加油,管道絕緣法蘭靜電絕緣的檢測),工藝管道如液相管都向液體流動的方向具有一定坡度,坡度的大小依設(shè)計而定,而氣相管一般沒有坡度。注意工藝管道活動支架的正常滑動。
②日常檢查常開閥門如安全閥根部閥、調(diào)壓閥、緊急切斷閥、單向閥和常閉閥門如排空閥、排液閥的運行狀態(tài)。場站內(nèi)有平焊法蘭和對焊法蘭,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。注意儲罐滿罐的溢出和BOG排出鼙的變化。
④注意管道支架因地基下陷而對管道產(chǎn)生下拉力,使管道發(fā)生彎曲現(xiàn)象。日常巡檢過程中應給予注意。
⑤對工藝管道腐蝕現(xiàn)象應給予注意,在日常維護中注意防腐和補漆。對易腐蝕的螺栓、螺帽及轉(zhuǎn)動件的外漏部分可加黃油配二硫化鉬調(diào)和使用。
⑥定期對安全附件、安全閥和儀表的效驗并做好記錄。對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保養(yǎng)相關(guān)事宜認真查看產(chǎn)品說明書、向供應商和產(chǎn)品維護單位咨詢。按要求做好維修方案和現(xiàn)場記錄工作。
⑦LNG場站應備有低溫深冷的防護勞保用品,應有驅(qū)散大氣中冷凝氣體的設(shè)備,如大型風機。
⑧LNG場站作為重點危險源,并且已列入政府安全重點防范單位,作為氣化站的管理單位應與政府相關(guān)部門及時溝通,處理一些問題。