LNG气化站的简介及安全技术管理问题

LNG气化站的简介及安全技术管理问题刘少华广东九丰燃气科技股份有限公司广东523988摘要:介绍了LNG的主要特性参数和LNG气化站的工艺流程，并对主要设备设施进行了分析论述，对今后LNG气化站建设具有指导意义。关键词: LNG 特性，LNG 工艺储罐气化器安全Abstract: this paper introduces the main property parameter and LNG LNG gasification processof the station, and the main equipment facilities analyzes and discusses in LNG stationconstruction for future gasification has guiding significance.Keywords: LNG characteristics, LNG technology tank carburetor security中图分类号: TQ54文献标识码: A文章编号:1、前言LNG的主要组分为CH4，作为天然气供应的一-种有效形式，由于其运输灵活、建设投资少、见效快、安全可靠和冷能利用空间大等优点。截止到2010年底，我国建成的LNG卫星站经过政府备案就已超过200座，LNG卫星站的建设正处于迅猛发展中。2、LNG的主要特性参数由中原油田提供的LNG组成和主要特性参数见表1、2。表1LNG的组成组分CH.CzH6C3H8C4H8、CsHI2N2C02体积分数/% 93.63 4.10 1.20 1.00 0.06 0.01表2LNG的主要特性参数液态密度(一162C)/(kom13)447气态密度/(kg.m。)0.772 9沸点(常压)/°C一162凝固点(常压)/°C .燃点/C650爆炸极值/%5~ 15气化潜热/( [ J●kg)522低热值/(kJom。)37 681高热值/(kJ●m。)49 355临界温度/°C一80临界压力/MPa4.583、LNG气化站的工艺流程增压器.L卸车、LNG工厂H槽车4二LNG储罐空浴气化器装车气化BOG储罐管网水浴气化器3.1工艺流程简述(1)供气流程储罐内的LNG利用自身压力或自增压气化器升压.升压至所需运行压力(0.6MPa)，利用其压力，将LNG送至空温式气化器进行气化.经过气化的天然气再经过计量、加臭，送入管路。(2)卸车流程LNG储配站液化天然气是利用LNG槽车将液化天然气通过公路运输到本站，卸车时将槽车压力通过增压气化器，升压至0.8MPa左右，储罐压力降低到0.4MPa,利用槽车与储罐的压差(≥0.2MPa)将LNG卸至储罐。一般卸一 辆槽车LNG约耗时3小时左右。3.2注意事项.(1)严格按照LNG气化站管理制度、操作规程及紧急预案及国家有关规范执行。(2)LNG气体管路在液化天然气系统中的作用是非常重要的，因为LNG的输送是处于封闭状态下进行。如LNG储罐在液体的装卸过程中，需要有气体的排出或补充。储罐在接收LNG时，随着液体的抽出，如果没有气体的补充，储罐内可能出现真空，这对储罐的安全是不利的。因此，LNG系统必须考虑必要的气体管路。(3)LNG管道要进入运行(包括检修后)，必须要先做好冷却过程，也就是常说的预冷过程。为了避免管路结构损坏，预冷过程非常重要。如果LNG突然流入常温管道，管道会迅速地收缩。管路的底部与沸腾的LNG直接接触，而顶部相对较热，因顶部的温度相对较高，这种结果便是所谓的香蕉效应。由于伸缩不一-致，可能引起管路、支撑和膨胀节的损坏。因此冷却必须慢慢地进行，首先用冷的蒸汽在管路中循环，有时还需要用干燥氮气吹扫管路，去除管路中残留的水蒸气，使管路达到一定温度。-一般是在一95°C-- 118°C范围内方可输送LNG。4、LNG 气化站的主要设备LNG气化站的主要设备有储罐、气化器和增压器等。4.1储罐储罐容积根据用气量、储存天数、运输距离和运输工具等因素确定。储罐主要分金属储罐和钢筋}昆凝土储罐2类。目前我国现有LNG气化站常用的储罐为立式LNG储罐，储罐的隔热方式有真空粉末隔热、正压堆积隔热和高真空多层隔热3种类型。现在国内大多采用50 m。和100m。的圆简型双金属真空粉末隔热型储罐八，LNG日蒸发率一般小于等于总储量的0.3%。储罐内简及管道的材质0Crl8Ni9奥氏体不锈钢，外筒选用优质碳素钢16MnR压力容器用钢板，内简内直径为3000mm，外筒内直径为3450mm，夹层填充珠光砂并抽真空。100 m。储罐技术特性参数见表3。表3-1储罐技术特性参数4.2LNG气化器LNG的气化应满足当地的气候条件及工艺要求，可选用的气化器有加热式气化器和环境式气化器。加热式气化器的气化热源为蒸汽或热水等。现通常采用的加热式气化器是水浴式气化器。环境式气化器采用自然环境的热源，如大气、海水或地热水。现通常采用的环境式气化器是空温式气化器。冬季环境温度较低时，即当空温式气化器出口天然气温度低于5"C时，则需要在空温式气化器后串联加热式气化器加热天然气。空温式气化器和加热式气化器的选型，应根据高峰小时用气量和气化器的气化能力来确定。4.3增压器当储罐内的低温液体向外排出时，储罐内的压力会逐渐下降。为了保持储罐内的压力稳定，必须对储罐进行增压。低温容器的增压系统主要有低温泵增压系统、外部气源增压系统和自增压系统。低温泵增压系统是在排液口设置低温泵，利用泵的机械功使低温液体增压，并向气化器输液。但低温泵要求外部安装条件比较严格，不适于小型供气系统。外部气源增压系统是利用外来的气源实现增压和排液过程，但需要额外的CNG储罐和高压天然气。自增压系统是目前各种低温储罐最常用的增压系统，是将部分的LNG 排出储罐，经气化器气化后，再返回至储罐的气相空间，从丽达到储罐增压的目的。4.4管材及附件LNG为低温液体，低温部分的管道和阀门必须耐一162C低温。设计采用无缝不锈钢管，材质为0Crl8Ni9，标准号为GB / T 14976--94。阀门为耐低温阀门，材质也为0Crl8Ni9，在一196°C温度 下阀门开闭自如。经凋压器后管道采用无缝钢管，其标准号为GB / T 8163- 1999，阀门采用常温阀门即可。5、LNG 气化站的安全5.1LNG气化站的使用功能要完善不论是工业用LNG 站还是民用LNG站，不论是日常供气还是调峰供气，不论规模、容量大小，LNG 站都应有以下较完善的使用功能(措施):卸车功能、储存功能、LNG 储罐增压功能、气化功能、气化器组相互切换功能、BOG 释放接收功能、紧急情况安全放空功能、异常情况紧急切断功能、LNG泄漏溢出)后的处理功能等，还应具有LNG 装车功能，以保证异常情况考虑是否设计BOG再液化系统。目前国内有些LNG站的安全技术管理留下了隐患。LNG站应有可靠的安全措施除LNG储罐本身具有的安全措施外，工艺管线中要设置安全阀、压力表、紧急切断阀、降压调节阀等安全措施;消防安全方面，要设置消防水池、消防水泵、LNG储罐喷淋降温设施、LNG泄漏导出防护设施。应设置可靠的防雷、防静电设施;设置必要的保冷措施和燃气加臭措施(民用户)。此外，还要设置异常情况用气安全连锁系统。5.2LNG站的储存设备、气化设备、输送设备制造安装质量要精良LNG储罐作为LNG站中的关键设备，本身制造质量要达到设计文件、合同文件和国家有关压力容器制造标准、规定要求，决不能偷工减料; LNG 气较多，应注意焊口质量，按规程、设计文件要求检验; LNG 的输送设备设施，如LNG气相、液相工艺管道，要选取用符合要求的管材，按要求焊接、检验;低温阀门、阀件也应符合要求。5.3 LNG 站的安全技术管理LNG固有的特性和潜在的危险性，要求我们必段对LNG 站进行合理的工艺、安全设计及设备制造，这将为搞好LNG站的安全技术管理打下良好的基础。5.4LNG站的机构与人员配置应有专门的机构负责LNG站的安全技术基础;同时应配备专业技术管理人员;要划清各生产岗位，并配齐岗位操作人员。不论是管理人员，还是岗位操作人员均应经专业技术培训，经考核合格后方可上岗。6、结语作为城镇燃气，LNG 的发展前景是广阔的。LNG 的气化工艺技术成熟，安全可靠。LNG为那些远离天然气输气管道的工业用户和暂时无法建设输气支线的中小城镇提供了气源保证。在今后管道天然气到来时，已建的LNG气化站可作为有效的调峰气源。参考文献:[1]刘建海，何贵龙，杨起华。小区液化天然气供气站的探讨.煤气与热力2003，23(1): 50一52.[2]江金华，金颖，冯春强。液化天然气在城市燃气的应用:煤气与热力2003，23(1): 53- -54、57.[3]刘新领. LNG 供气站的建设[J].煤气与热力，2002， 22: 35 ~36.[4]顾安忠，鲁雪生，石玉美，等，液化天然气技术。北京:机械工业出版社，2003.