LNG儲配站的預(yù)冷
1   概述
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LNG儲配站的預(yù)冷

更新時間:2009/7/23  來源:中國燃?xì)庠O(shè)備網(wǎng)  [收藏此信息]

LNG儲配站的預(yù)冷
1   概述
    隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,人工煤氣供應(yīng)已不能滿足社會發(fā)展的要求,發(fā)展天然氣勢在必行。為適應(yīng)社會及公司發(fā)展的需要,我公司決定建設(shè)LNG儲配站工程,以擴(kuò)大供應(yīng)能力并實(shí)現(xiàn)天然氣轉(zhuǎn)換。且LNG儲配站可作為未來管輸天然氣的事故應(yīng)急及調(diào)峰氣源。
    LNG儲配站設(shè)有10臺150 m。立式LNG儲罐 (采用真空粉末隔熱)M J。工藝區(qū)設(shè)有4臺單臺氣化能力為2 000 m3/h的空溫式氣化器,1臺加熱能力為24 000 m3/h的天然氣加熱器,1臺氣化能力為20 000 m3/h的水浴式LNG氣化器,一臺處理能力為1 000 m3/h的BOG(Boil Off Gas,蒸發(fā)氣體)加熱器,l臺處理能力為500 m3/h的EAG(緊急放散氣
體)加熱器。
    預(yù)冷是確保LNG儲配站順利投產(chǎn)試運(yùn)行的重點(diǎn)工作。通過預(yù)冷使常溫的LNG管道和儲罐達(dá)到低溫工作狀態(tài),防止LNG突然進(jìn)入常溫管道和儲罐,引起管道和儲罐急劇收縮,從而可能造成管道和儲罐的損壞。另外,可以檢驗(yàn)低溫設(shè)備和管道設(shè)施的低溫性能,主要包括低溫材料的質(zhì)量、焊接質(zhì)量、管道冷縮量和管托支撐的變化、低溫閥門的密封性、儲罐的真空性能”。
    我們于2008年6月一次性順利完成了LNG儲配站預(yù)冷工作,現(xiàn)將預(yù)冷工作進(jìn)行總結(jié)。
準(zhǔn)備工作
2.1  現(xiàn)場條件
    ①LNG儲配站現(xiàn)場除保冷以外工程全部完成,包括土建工程、站區(qū)安裝工程、消防工程、自控系統(tǒng)及配電系統(tǒng)等。
    ②所有設(shè)備的單機(jī)調(diào)試以及整個系統(tǒng)的調(diào)試全部完成,防靜電測試合格。
    ③整個工藝系統(tǒng)的強(qiáng)度試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)和干燥氮?dú)獯祾呷亢细瘛?/DIV>
    ④所有閥門處于關(guān)閉狀態(tài),放空系統(tǒng)所有盲板拆除。
    ⑤儲罐及進(jìn)出液管道內(nèi)保持0.1 MPa左右的氮?dú)狻?/DIV>
2.2工具設(shè)備及勞保用品
    露點(diǎn)儀1臺,真空表1支,溫度計(jì)(一196~20℃)1支,水平儀1臺,人員所需的防凍鞋、工作服及防凍手套,銅質(zhì)緊固工具及液氮槽車卸車口連接的快裝接頭,液氮約120 m3。
2.3  組織工作
  ①安全操作規(guī)程
  a.設(shè)備安全操作規(guī)程編輯成冊,且相關(guān)規(guī)程全部上墻。  
  b.現(xiàn)場設(shè)備及工藝管道、閥門等按照圖紙規(guī)定編號掛牌、標(biāo)示。
  ②人員配置
  a.預(yù)冷工作設(shè)總指揮1名,負(fù)責(zé)整個預(yù)冷工作的指揮、實(shí)施、組織、監(jiān)督、協(xié)調(diào)。
  b.現(xiàn)場指揮1名,負(fù)責(zé)預(yù)冷工作現(xiàn)場的指揮、實(shí)施、組織、調(diào)度。
  c.卸車臺操作員設(shè)3人,儲罐區(qū)操作員設(shè)3人,氣化區(qū)操作員設(shè)3人,自控室操作員設(shè)2人,預(yù)冷管道操作員設(shè)2人,所有操作人員負(fù)責(zé)各自分區(qū)的數(shù)據(jù)的記錄、閥門的開關(guān)、分區(qū)情況的觀察、突發(fā)事件的應(yīng)急處理等。
  ③實(shí)施
  a.預(yù)冷開始前2 d所有操作人員應(yīng)全部到位,根據(jù)安排,統(tǒng)一調(diào)度,集中熟悉預(yù)冷工藝,為后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。
  b.后勤保障工作成立專門小組,負(fù)責(zé)預(yù)冷過程的液氮及各種材料的供應(yīng)、現(xiàn)場工作人員的生活保障等工作。  
  c.通知關(guān)鍵設(shè)備、閥門(如儲罐、氣化器、低溫閥門等)供應(yīng)商以及自控系統(tǒng)安裝公司、氣化站安裝公司等的有關(guān)人員到預(yù)冷現(xiàn)場,以解決出現(xiàn)的緊急情況。
預(yù)冷工藝流程
3.1預(yù)冷工藝流程
    液氮槽車有帶自增壓和不帶自增壓兩種類型,直接影響預(yù)冷方式的選擇。LNG儲配站預(yù)冷工藝。
3.2液氮槽車不帶自增壓系統(tǒng)的預(yù)冷流程
    ①接車:液氮槽車以不大于5 km/h的速度進(jìn)入LNG儲配站,運(yùn)行人員對槽車進(jìn)行復(fù)磅,然后槽車到卸車臺就位。提示司機(jī)拉上手剎,拔下車鑰匙,擋好防滑塊,車前放好警示牌,提起車輛靜電導(dǎo)除線掛好,避免因其與地面虛接產(chǎn)生靜電火花。然后將卸車臺接地線與槽車接好。打開槽車后門卸下法蘭蓋,連接好氣、液相軟管。確認(rèn)卸車臺所有閥門處于關(guān)閉狀態(tài),并將情況匯報給控制室人員。控制室人員做好記錄,隨時關(guān)注自控數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)異常及時和現(xiàn)場溝通。
    ②槽車增壓:首先吹掃軟管,打開槽車緊急切斷閥,開啟卸車臺自增壓液相放散閥X403。然后微開槽車自增壓液相閥,對自增壓液相軟管吹掃1 min左右,關(guān)閉放散閥,同時關(guān)閉槽車‘自增壓液相閥。隨即打開卸車臺自增壓液相控制閥X104,打開卸車臺自增壓氣相控制閥X201,以及槽車氣相放散閥,微開槽車自增壓液相控制閥,對自增壓器和自增壓氣相軟管進(jìn)行吹掃。合格后關(guān)閉槽車氣相放散閥,開啟槽車自增壓氣相閥,打開槽車自增壓液相控制閥,對槽車增壓。
    ③  用低溫氮?dú)膺M(jìn)行儲罐預(yù)冷:當(dāng)槽車壓力達(dá)到 0.6 MPa時,打開卸車臺第一道進(jìn)液控制閥X101,打開卸車臺第一道氣液連通閥X102,緩慢打開儲罐上進(jìn)液閥G103、下進(jìn)液閥G104,用低溫氮?dú)膺M(jìn)行儲罐預(yù)冷。待儲罐壓力升至0.2 MPa時,關(guān)閉閥X101,此時關(guān)注槽車壓力,適當(dāng)調(diào)節(jié)槽車自增壓液相控制閥。儲罐保冷15 min后,打開儲罐BOG雙向安全閥的旁通閥G415,經(jīng)EAG系統(tǒng)排空氮?dú)。如此升降壓反?fù)進(jìn)行,保證管道和儲罐與低溫氮?dú)獬浞、均勻接觸,從而使管道和儲罐降溫均勻、緩慢。測滿閥是為檢測儲罐是否過量充裝而設(shè)置的閥門,它從儲罐內(nèi)筒上部引出,經(jīng)保冷層由罐體下封頭引出罐體外設(shè)置,它內(nèi)部的氣體溫度最接近于儲罐內(nèi)部的溫度‘引。判斷儲罐內(nèi)部溫度,通過測滿閥放出氣體,用溫度計(jì)測量,至預(yù)期值,儲罐氣體預(yù)冷完成。
    ④液氮預(yù)冷:將儲罐放空至微正壓,關(guān)閉儲罐下進(jìn)液閥G104,關(guān)閉卸車臺第一道氣液連通閥X102,緩慢打開槽車出液控制閥,使液氮從儲罐上部進(jìn)液少量?刂撇圮嚦鲆洪y門開度,打開閥G415經(jīng)EAG總管給儲罐泄壓,使儲罐壓力保持在0.3 MPa。當(dāng)儲罐壓力升高較快時要及時關(guān)閉槽車出液閥。
⑤通過測滿閥放出氣體,測量溫度降到一110℃,并且液位計(jì)有指示后,說明儲罐內(nèi)部溫度基本達(dá)到液氮常壓下的沸點(diǎn)(一196℃),這時可以慢慢打開儲罐下進(jìn)液閥,上、下同時進(jìn)液。進(jìn)液過程中要密切觀察,記錄儲罐壓力,防止壓力升高。若壓力升高則要及時關(guān)閉下進(jìn)液閥停止進(jìn)液。用手感覺罐體外溫度,確認(rèn)儲罐保冷層真空度無問題。
    ⑥管道、絕熱層降溫達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)需要一定保冷時剮引,在此期間儲罐蒸發(fā)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于0.3%。按前期的考察經(jīng)驗(yàn),150 m3的儲罐每天液位下降5~10 cm,LNG置換預(yù)定最長10 d因此確定保留罐內(nèi)1 m的液位。我們在保冷過程中實(shí)際平均每天液位下降5 cm。儲罐液位達(dá)到1 m時進(jìn)液結(jié)束,關(guān)閉儲罐上、下進(jìn)液閥。打開卸車臺去BOG總管控制閥X202,再打開卸車臺第二道氣液連通閥X103,同時關(guān)閉槽車出液閥,使進(jìn)液總管內(nèi)積存的液氮?dú)饣a(chǎn)生的低溫氮?dú)馔ㄟ^BOG總管,經(jīng)由閥Q414至放散總管放散。此過程同時對BOG回收管道進(jìn)行了初步預(yù)冷。
    ⑦儲罐白增壓系統(tǒng)預(yù)冷:依次打開儲罐自增壓第二道氣相控制閥G202、自增壓器出口閥、人口閥、自增壓調(diào)節(jié)閥的旁通閥、自增壓液相氣動控制閥G109。關(guān)閉儲罐氣相根部控制閥G201,隨即打開自增壓液相控制閥G108。然后依次打開自增壓管道上安全閥的旁通閥進(jìn)行放散預(yù)冷處理,隨后打開儲罐氣相手動放空閥G415,使自增壓管道預(yù)冷后的低溫氮?dú)饨?jīng)由G415至EAG系統(tǒng)放空,預(yù)冷自增壓系統(tǒng)管道。反復(fù)操作直至合格。合格后關(guān)閉G108,同時打開G201,關(guān)閉放散閥G415。
    ⑧氣化系統(tǒng)預(yù)冷:依次打開空溫式氣化器出口放散旁通閥Q41l、空溫式氣化器人口氣動閥Q112、空溫式氣化器入口控制閥Q111。再打開儲罐出液第二道控制閥G113(閥G111和G112為常開狀態(tài)),使低溫氮?dú)鈱Τ鲆汗芗翱諟厥綒饣飨到y(tǒng)進(jìn)行吹掃預(yù)冷。依次打開出液管道上安全閥的旁通閥進(jìn)行放散預(yù)冷處理。預(yù)冷后的低溫氮?dú)饨?jīng)空溫式氣化器出口放散旁通閥Q4ll至EAG系統(tǒng)排空。反復(fù)操作直至合格。合格后關(guān)閉儲罐出液第二道控制閥G113,依壓力情況開關(guān)空溫式氣化器出口放散旁通閥Q411。
    ⑨BOG系統(tǒng)的預(yù)冷:打開BOG出口放散旁通閥Q414,并打通BOG管道系統(tǒng),打開儲罐降壓調(diào)節(jié)閥旁通閥G205,對BOG系統(tǒng)進(jìn)行吹掃預(yù)冷。合格后,關(guān)閉G205。打開G103、X103、X202,對卸車區(qū)連接BOG管道吹掃預(yù)冷至合格。合格后關(guān)閉G103、X103、X202,依管道壓力情況開關(guān)Q414。
3.3液氮槽車帶自增壓系統(tǒng)的預(yù)冷流程
    帶自增壓系統(tǒng)的液氮槽車的增壓氣相管道通過氣相閥門直接與車體相連,無法與卸車臺氣相管道連接,因此不能提供低溫氮?dú),故預(yù)冷前期應(yīng)盡量放緩槽車出液速度,使液氮在進(jìn)液管道內(nèi)迅速完全氣化,間接實(shí)現(xiàn)低溫氣體預(yù)冷,保證預(yù)冷質(zhì)量。具體流程如下。
  ①接車,同上。
  ②槽車增壓,通過槽車自增壓系統(tǒng)給槽車增至0.6 MPa。
    ③緩慢打開槽車出液控制閥、卸車臺第一道進(jìn)液控制閥X101。緩慢打開儲罐上進(jìn)液閥,控制槽車出液閥門開度。打開閥G415經(jīng)EAG總管給儲罐泄壓,使儲罐壓力保持在0.3 MPa,當(dāng)儲罐壓力升高較快時,要打開儲罐出液閥及出液管道安全閥的旁通閥,必要時關(guān)閉槽車出液閥。此時不能關(guān)閉上進(jìn)液閥,防止未完全預(yù)冷的進(jìn)液管道內(nèi)壓力迅速升高。
    ④后續(xù)作業(yè)同上。
4   工作要點(diǎn)
    ①氣化站預(yù)冷工作開始之前,準(zhǔn)備工作中的 “現(xiàn)場條件”全部實(shí)現(xiàn)。
    ②預(yù)冷前、中、后應(yīng)對儲罐區(qū)的高程進(jìn)行測試,并做好書面記錄。
    ③預(yù)冷之前,用氮?dú)鈱Φ蜏貎蕖⒐艿肋M(jìn)行吹掃,進(jìn)一步去除水分并置換空氣。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是采用露點(diǎn)儀檢測置換氣達(dá)到一30~一40℃的露點(diǎn)為止。
    ④預(yù)冷的降溫曲線目前尚無依據(jù),暫按預(yù)冷初期緩慢降溫進(jìn)行。冷卻速度控制在50℃/h,逐漸降溫,同時觀察各設(shè)備及管道技術(shù)參數(shù)的變化,積累數(shù)據(jù),形成完整的預(yù)冷工藝流程。
    ⑤液氮預(yù)冷開始時儲罐內(nèi)部溫度仍遠(yuǎn)高于液氮的沸點(diǎn),必須采用上進(jìn)液的方式,確保進(jìn)入儲罐的液氮完全氣化,且有利于在罐內(nèi)形成對流換熱。充液過程控制在槽車與儲罐的壓力差為0.3 MPa。
    ⑥充裝液氮開始時液氮的氣化率很高,產(chǎn)生的氣體使儲罐內(nèi)壓上升,當(dāng)壓力上升至0.5 MPa以上時,打開BOG手動放空閥、BOG自力式降壓閥或放散閥,從而保持儲罐壓力。當(dāng)儲罐內(nèi)壓不再上升或降低時可下進(jìn)液,并增大充液速度,直至儲罐液位達(dá)到l m。
    ⑦充氮預(yù)冷過程中如發(fā)現(xiàn)泄漏、設(shè)備材料發(fā)生問題,應(yīng)及時關(guān)閉閥門,標(biāo)注位置,及時報告,進(jìn)行處理。處理合格后方可再行預(yù)冷。
    ⑧預(yù)冷過程中和預(yù)冷后,必須注意觀察設(shè)備材料性能、技術(shù)參數(shù)的變化,并進(jìn)行書面記錄。如儲罐某種性能、技術(shù)參數(shù)發(fā)生突變,應(yīng)針對該臺儲罐測試其蒸發(fā)率和真空度。
    ⑨在密閉空間內(nèi)液氮吸收外部熱量,將導(dǎo)致壓力急劇上升,因此在操作中應(yīng)注意閥門關(guān)閉順序,嚴(yán)禁出現(xiàn)低溫液體被封閉的情況。
   ⑩預(yù)冷過程中閥門遇冷收縮,可能導(dǎo)致螺栓松動,產(chǎn)生泄漏。若外界空氣及水蒸氣進(jìn)入管道中,水蒸氣遇冷凝結(jié)會產(chǎn)生凍住閥門的現(xiàn)象。因此應(yīng)密切注意閥門情況,對松動、泄漏情況及時處理,及時采取措施,以免閥門凍住。
   (11)注意檢查軟管連接是否出現(xiàn)泄漏,人員應(yīng)遠(yuǎn)離此處。
    (12)儲罐預(yù)冷采用由遠(yuǎn)及近的順序逐臺進(jìn)行。為節(jié)約液氮,前一臺儲罐預(yù)冷完成后,將其氣相管閥門打開,排出來的低溫氮?dú)饨?jīng)由氣相管道導(dǎo)入相鄰需要預(yù)冷的儲罐,對儲罐進(jìn)行低溫氮?dú)忸A(yù)冷。
5   設(shè)備檢測標(biāo)準(zhǔn)
    ①儲罐外壁不出現(xiàn)結(jié)露、結(jié)霜現(xiàn)象,真空度合格。
    ②氣化器結(jié)霜部位焊口無泄漏,翅片不出現(xiàn)變形。
    ⑧低溫閥門螺栓無松動,填料、閥體、法蘭無泄漏。
    ④低溫管道無泄漏,法蘭螺栓無松動,管道伸縮均勻,支架無位移。
    ⑤儲罐預(yù)冷的主要技術(shù)參數(shù):儲罐壓力為0.2~0.5 MPa,預(yù)冷時間為3 h/臺,液位為1 m,可維持與LNG置換時間約10 d。
6   預(yù)冷完成后LNG置換前設(shè)備及管道狀態(tài)
    ①所有儲罐保持1 m左右液位,壓力為0.2MPa。   
    ②關(guān)閉所有儲罐進(jìn)出液閥門,開啟閥Q411及儲罐進(jìn)出液管道連通閥(為簡化圖面,圖2中未畫出該閥),待進(jìn)出液管道恢復(fù)至常溫且壓力為0.1MPa時關(guān)閉閥Q411。
  ③密切注意儲罐升壓情況,超過0.5 MPa時打開手動放散閥為儲罐卸壓。
  ④在此期間根據(jù)LNG的到站時間儲罐升降壓、出站調(diào)壓系統(tǒng)的調(diào)試。
 
 
 
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