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1、液化天然气气化站的预冷技术CNG与LNG系列 2009-11-13 14:28 阅读27评论0 字号： 大大 中中 小小 摘要：介绍了国内LNG的应用状况、液化天然气的特性、液化天然气气化站的工艺，论述了气化站投产预冷的必要性和目的，介绍了预冷前管道吹扫、预冷过程及预冷检查内容。关键词：LNG气化站；预冷图1 液化天然气气化站工艺流程简图 4 预冷的必要性LNG气化站内低温管道和低温储罐在正式进入低温液体前，要首先进行充分的冷却，即预冷过程。LNG储罐及管路通常采用奥氏体不锈钢材料。奥氏体不锈钢具有优异的低温性能，但线膨胀系数较大。在LNG温度条件下，不锈钢收缩率约为千分之三，对于304L材质
2、管路，在工作温度为-162时，100m管路大约收缩300mm。因此在设计时要采取措施防止出现冷收缩引起破坏2。LNG管路的收缩和补偿是一个需要细心考虑的重要问题。两个固定点之间，由于冷收缩产生的应力，可能远远超过材料的屈服点。特别是对于LNG储罐内的管道要求更加严格，一旦出现问题，将会产生严重后果。因此在管路设计时，必须考虑有效的措施来补偿。在LNG设备和管路上，为了补偿冷收缩，一般采用弯管和膨胀节。虽然在设计时考虑了冷收缩的补偿，但是在温度变化速率较大时，还存在温度变化过快、热应力过大而使材料或连接部位产生损坏的问题。这就要求在低温管道和设备进入低温液体前，首先进行预冷操作，确保投运安全。5
3、 预冷目的检验和测试低温设备和管道的低温性能，包括：(1)检验低温材料质量是否合格(2)检验焊接质量(3)检验管道冷缩量和管托支撑变化(4)检验低温阀门的密封性(5)使储罐达到工作状态，测试储罐真空性能6 预冷前的管道吹扫61 预冷前管道吹扫的重要性预冷前的管道吹扫一定要干净。如果吹扫不干净，将会导致阀门冻结。由于低温管道的阀门大多为焊接，法兰很少，不利于管道吹扫。因此吹扫一定要采取措施，严格控制。62 管道吹扫原则(1)施工中实行分段吹扫，分段以焊接阀门为界，注意管道施工后要及时密封，防止杂物和雨水进入。(2)为防止碳钢管道内的铁锈、焊渣进入低温管道，碳钢管道不能向低温管道吹扫。(3)不能向
4、储罐内吹扫，由罐内向外吹扫。(4)不能吹扫任何仪表设备。(5)由于要吹扫，在安装时应当使用临时垫片，在气密前更换正式垫片。(6)在吹扫时要敲击管道表面和焊接部位。(7)根据各站工艺流程制定具体吹扫方案。63 吹扫合格标准气流以20ms速度吹向管道口附近放置的附有半湿白色毛巾的垫板，毛巾上无灰尘和杂质为合格。7 预冷所需物资(1)液氮(2)便携式测温仪和便携式可燃气体报警仪(3)铜制紧固工具及与液氮槽车卸车口连接的快装接头(4)预冷人员所需工作服、工作鞋、防冻手套(5)预冷需要的手表和记录表格，15分钟记录一次8 预冷前准备工作(1)检查阀门，确认所有阀门处于关闭状态。(2)确认放空系统所有盲板
5、拆除，放空系统畅通。(3)打开所有安全阀根部阀，打开两个降压调节阀的前后阀。打开储罐气相放空根部阀。(4)自动保护系统测试完好，全部投用。氮气系统投用，紧急切断阀全部打开。(5)压力表根部阀全部打开。储罐液位计根部阀、气液平衡阀打开。(6)用干燥氮气置换管道内的空气，防止预冷时阀门处有凝结水而冻住阀门。9 预冷原则预冷时储罐和管道温度要逐步降低，避免急冷，防止温度骤降对设备和管件造成损伤。根据有关的操作经验，冷却速率在50h比较安全。10 预冷主要步骤101 先用低温氮气预冷(1)检查卸车软管完好状况，管内无雨水、垃圾等杂物。软管连接到槽车上，并检查连接是否牢固。 (2)将槽车压力升高，打开槽
6、车气相阀门，检查软管连接处有无泄漏。(3)向储罐内缓慢冲入低温氮气，待储罐压力上升至02MPa，关闭卸车台卸液阀门，储罐保冷15min后，打开储罐气相手动放空阀，排空氮气。升降压反复进行。(4)判断储罐内部温度，通过测满阀放出气体，用温度计测定，至预期值时，气体预冷工作完成。102 液氮预冷(1)将储罐压力放空至微正压，关闭下部进液阀。关闭液位计平衡阀，投用液位计。(2)缓慢打开槽车液相阀至较小开度，缓慢关小槽车气相阀，使液氮从储罐上部进液少量。控制卸车台阀门开度，轻微开启较小开度，使压力保持在03MPa。储罐压力升高至02 MPa03MPa，要及时关闭卸车台阀门，打开储罐气相手动放空泄压。反
7、复进行此操作。(3)通过测满阀放出气体，测量温度达到一定温度，或液位计有液位指示，可慢慢打开储罐下部进液紧急切断阀前后阀，上下同时进液。进液过程中要密切观察记录储罐压力，防止压力升高。压力升高要及时关闭下部进液阀。用手感觉储罐外体温度，确认储罐无问题。(4)储罐的液位计达到一定值时，进液结束。(5)储液任务完成后，关闭槽车液相阀门，打开槽车气相阀门，向储罐吹扫卸液管线。(6)关闭槽车阀门及卸车台卸液阀门，卸下软管，注意轻拿轻放，人员要躲开。关闭卸车台阀门后应将此阀与止回阀问液体放空。(7)关闭储罐气相手动放空阀、储罐下部进液紧急切断阀前手阀。储罐上部进液阀，待卸车LNG管道恢复常温后再关闭。(
8、8)利用储罐内的液氮对增压器、空浴式气化器及其低温管道进行预冷。103 放空低温氮气的利用液氮预冷时需要通过气相管放空低温氮气，这些低温氮气可以通过与其他罐相连的气相管道，对其他储罐进行预冷，可以节约液氮。11 预冷时安全注意事项(1)在密闭空间内液氮吸收外部热量将会导致压力急剧上升，因此在操作中要注意阀门关闭顺序，严禁出现低温液体被封闭的状况。(2)注意检查软管连接处是否出现泄漏，人员应远离此处。(3)注意观察管道及储罐压力上升情况。(4)注意检查安全阀后有无结霜情况。12 预冷时的检查内容(1)检查低温材料有没有低温开裂现象。(2)检查低温管道焊接部位有无裂纹，特别是法兰焊接部位。(3)检查管道冷缩量和管托支撑变化。(4)检查低温阀门的密封性和灵活性，检查是否冻住。(5)检查法兰连接部位是否泄漏，螺栓是否因冷缩而使预紧力减小。(6)液氮在储罐内放置2天3天。观察液位变化及压力上升情况。并检测储罐预冷前后储罐真空度的变化，对储罐性能作出评价3。13 结束语通过采用以上措施，公司已经成功投产运行了9个LNG气化站，保证了安全生产。在此希望尽快形成我国LNG气化站的运行安全技术规范。
液化天然气气化站预冷技术
