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LNG气化站操作培训2015年7月职东来价值管理战略支撑目录第一章LNG气化站基础知识第二章LNG气化站设备第三章LNG常见事故防范１、什么是液化天然气LNG（LiquefiedNaturalGas)•LNG是英文LiquefiedNaturalGas的简称，即液化天然气。•它是天然气（甲烷CH4）在经净化及超低温状态下（-162℃、一个大气压）冷却液化的产物。液化后的天然气其体积大大减少，约为0℃、1个大气压时天然气体积的1/625，也就是说1立方米LNG气化后可得625立方米天然气。•无色无味，主要成份是甲烷，很少有其它杂质，是一种非常清洁的能源。其液体密度约426kg/m3，１吨的液化天然气＝2.347m3液化天然气，气化1467立方米天然气.通常气化率为1400m3，第一章LNG基础知识２、自然蒸发气boiled-offgas(BOG)指LNG储罐内的液化天然气自然蒸发成气态的天然气。３、安全放散气escaped-airgas（EAG）储罐内及液相两阀门内封闭管段的LNG受到外界传热，就会体积膨胀，压力升高。为确保安全，当达到安全装置的放散压力时，安全阀自动起跳后排放的天然气称为安全放散气。因低温系统安全阀放空的全部是低温气体，在大约-107℃以下时，天然气的重度大于常温下的空气，排放不易扩散，会向下积聚。因此放散气体通常先通过专用加热器，使换热后的天然气比重会小于空气，再汇入集中放散管，高点放空或汇入放空火炬燃烧掉。４、真空度vacuumdegree反映真空绝热储罐的真空性能的重要参数，通常用封结后夹层真空度来表示，是指低温绝热压力容器的夹层空间的气体稀薄程度，单位为Pa。５、蒸发率rateofevaporation是低温绝热容器的重要性能参数。指在装载大于有效容积1/2低温液体时，静置达到热平衡后，24小时内自然蒸发损失的低温液体质量和容积有效容积下低温液体质量的百分比，换算为标准环境下（20℃，101325Pa）的蒸发率值，单位为%/d。６、翻滚tumbling指大量气体在短时间内液化天然气容器内释放的过程，在蒸发过程中，密度小的介质先蒸发，而密度大的介质存于储罐底部，易发生分层，从而诱发自发混合。“翻滚”将使容器受到超压的危害。７、充装系数loadingcoefficient是反映液化天然气储罐充装量的参数。指充装结束后LNG储罐容器实际充装的液化天然气量占有效容积的多少。8、快速相变fastchangeofphases当温度不同的两种液体在一定条件下接触时，例如液化天然气和水接触时，会引发短时间内产生以爆炸速率的蒸汽，具有爆炸的所有除燃烧外的其他特征。第二章LNG气化站设备型号：ＨＰＬＮＧ－300/ＸＣ处理能力(气化流量)：300Ｎm3/h使用介质：ＬＮＧ设计压力：1.6ＭＰa最大工作压力：0.6ＭＰa设计温度：-196－５０℃工作温度：-163－４０℃气相管道放散：0.66ＭＰa换热：ＬＦ21铝翅片加热环境温度：-10℃出ＬＮＧ温度：-20－５０℃ＬＮＧ卸车增压撬（空温式卸车增压撬）卸车增压撬原理图卸车增压撬概述:ＬＮＧ通过槽车从ＬＮＧ液化工厂运抵ＬＮＧ气化站，利用气化站的卸车增压撬对槽车进行升压，使槽车与ＬＮＧ储罐之间形成一定的压差，利用此压差将槽车中的ＬＮＧ卸入气化站储罐内。卸车结束时，通过卸车增压撬的气相管道回收槽车中的气相天然气。卸车时，为防止ＬＮＧ储罐内压力升高而影响卸车速度，当槽车中的ＬＮＧ温度低于储罐中的ＬＮＧ温度时，采用上进液方式。槽车中的低温ＬＮＧ通过储罐上进液管以喷淋状态进入储罐，将部分气体冷为液体而降低罐内压力，使卸车得以顺利进行。若槽车中的ＬＮＧ温度高于储罐中的ＬＮＧ温度时，采用下进液方式，高温ＬＮＧ由下进液进入储罐，与罐内低温的ＬＮＧ混合而降温，避免高温ＬＮＧ由上进液口进入罐内蒸发而升高罐内压力导致卸车困难。由于长途运输槽车内的ＬＮＧ温度通常高于气化站储罐ＬＮＧ温度，只能采用下进液方式，所以除了首次充装ＬＮＧ时采用上进液方式外，正常卸车时基本都采用下进液方式。为了防止卸车时急冷产生较大的温差应力损坏管道或影响卸车速度，每次卸车前都应当用储罐中的ＬＮＧ对卸车管道进行预冷，同时应防止快速开启或关闭阀门使ＬＮＧ的流速突然改变而产生液击损坏管道。ＥＡＧ-500增压气化器ＬＮＧ储罐增压器型号：ＨＰＬＮＧ－300/ＣＨＧＺ处理能力(气化流量)：300Ｎm3/h使用介质：ＬＮＧ设计压力：1.6ＭＰa最大工作压力：0.6ＭＰa设计温度：-196－５０℃工作温度：-163－４０℃气相管道放散：0.66ＭＰa液相管道放散：0.73ＭＰaＬＮＧ储罐增压器气相出口气相出口预留液相出口液相出口预留液相进口液相进口预留放散口气相管出液管ＬＮＧ气化时，储罐增压空温式气化系统将储罐内压力升至所需的工作压力。将ＬＮＧ送入空温式气化器，ＬＮＧ发生相变，成为气态天然气，然后对气化后的天然气进行调压、计量、加臭后进入供气管网。当环境温度过低，气化器气化出的天然气温度不能满足管网输送要求时，开启水浴式复热系统，对天然气进行复热使天然气温度满足管网输送要求。储气增压撬靠压力推动，ＬＮＧ从储罐流向空温式气化器，气化为气态天然气后供应用户。随着储罐内ＬＮＧ的流出，罐内压力不断降低，ＬＮＧ出罐速逐渐变慢直至停止。因此，正常供气操作中必须不断向储罐补充气体，将罐内的压力维持在一定的范围内，才能使ＬＮＧ的气化过程持续下去。储罐的增压是利用自动增压调节阀和自增压空温式气化器实现的。当储罐内压力低于处动增压阀的设定开启值时，自动增压阀打开，储罐内ＬＮＧ靠液位差流入自增压空温式气化器，在自增压空温式气化器中ＬＮＧ经过与空气换热化成气态天然气，然后气态天然气流入储罐内，将储罐内压力升至所需的工作压力。利用该压力将诸罐内的ＬＮＧ送至主空温式气化器气化，然后对气化后的天然气进行调压、计量、加臭后送入中压管网。在自增压过程中随着气态天然气的不断流入，储罐压力不断升高，当压力升高到自动增压调节阀的关闭压力（比设定的开启压力约高10%）时自动增压阀关闭，增压过程结束。随着气化过程的持续进行，当储罐内压力又低于增压阀设定的压力时，自动增压阀打开，开始新一轮的增压。操作说明１、打开通向储罐增压器汽化器的相应进液阀门，观察气化器状态是否正常。２、打开从气化器到储罐ＢＯＧ的进口阀门，ＬＮＧ进入气化器气化后经调压器进入ＢＯＧ返回储罐，实现对储罐的增压。３、调整调压器的压力可以实现对储罐增压的控制，当达到设定压力时调压器关闭实现对压力的控制。（学习压力的调整）４、增压完成后关闭储罐增压器的进液阀。LNG储罐是气化站中的关键设备，其绝热性及密封性的好坏直接影响到LNG的蒸发和泄漏速度，即LNG的损耗速度和使用率。储罐的性能参数主要有真空度、漏率、静态蒸发率。作为低温容器，LNG储罐必须满足国家及行业标准中的相关技术要求。储罐的真空封结度反映储罐的真空性，但真空度随时间推移而降低；储罐的漏率影响储罐真空寿命，即储罐真空度的变化速度；静态蒸发率则能够较为直观的反映储罐在使用时的保冷性能。以一台50m3储罐为例说明：（1）漏率1x10-9Pa.m3/s。（2）静态蒸发率0.3%/d。一台50m3的LNG储罐装满LNG时，在不使用的情况下，完全蒸发需要近一年的时间。静态蒸发率可以通过实验的方法测得，也可以通过实际运行中数据的分析计算得到。ＬＮＧ储罐1、LNG储罐的自动增压靠压力推动,LNG从储罐中流向空温式气化器,气化后供应用户。随着罐内LNG的流出,罐内压力不断降低,LNG出罐速度逐渐变慢直至停止。因此,正常运营操作中须不断向储罐补充气体,将罐内压力维持在一定范围内,才能使LNG气化过程持续下去。储罐的增压是由自力式增压调节阀和小型空温式气化器组成的自动增压系统来完成的。运行中常出现因开启压力调试不当,致使新安装的增压阀形同虚设,操作人员不得不打开旁通管进行人工增压的情况。人工增压时,应缓慢打开增压气化器液相进口阀,防止阀门开大而导致事故。曾经发生手工增压时增压气化器液相进口阀开度过大,大量LNG涌入增压气化器后不能完全气化,以气液两相状态进入增压气化器出口管道并冲出安全阀喷射在LNG储罐外壁,将储罐外罐冻裂350mm的事故。因此,应尽可能采用自力式增压阀自动增压。2、LNG储罐的压力控制储罐的正常工作压力由自力式增压调节阀的定压值(后压)所限定和控制。储罐的允许最高工作压力由设置在储罐气相出口管道上的自力式减压调节阀定压值(前压)所限定和自动控制。当储罐正常工作压力低于增压阀的开启压力时,增压阀开启自动增压;当储罐允许最高工作压力达到减压阀设定开启值时,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。例如,若增压调节阀的关闭压力设定为0.693MPa,则减压调节阀的开启压力为0.76MPa。考虑两阀的实际制造精度,合适的压力差应在现场安装阀门时精心调试确定。3、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,导致储罐的压力逐步升高,最终危及储罐安全。因此,设计上采用在储罐上安装自力式减压调节阀、压力报警手动放空、安全阀起跳三级安全保护措施来进行储罐的超压保护。国内普遍使用的最高工作压力为0.8MPa、单罐公称容积为100m3的真空压力式储罐,减压阀的最高开启压力设定为0.76MPa,报警压力设定为0.78MPa,储罐安全阀的开启压力和排放压力分别设定为0.8MPa和0.88MPa。其保护顺序为:当储罐压力升到减压阀设定值时,减压阀自动打开泄压;当减压阀失灵罐内压力升至压力报警值0.78MPa时,压力报警,手动放散卸压;当减压阀失灵且未能手动放散,罐内压力升至0.8MPa时,储罐安全阀开启,至排放压力0.88MPa时,安全阀排放卸压。这样既保证了储罐的安全,又充分发挥了储罐的强度储备(储罐设计压力为0.84MPa)。随着安全阀的排放,当罐内工作压力降低到安全阀排放压力的85%时,安全阀自动关闭将储罐密封。正常操作中不允许安全阀频繁起跳。4、LNG储罐的过量充装与低液位保护LNG的充装数量主要通过罐内的液位来控制。在储罐上装设有测满口和差压式液位计两套独立液位系统,用于指示和测量储罐液位。此外,还装备有高液位报警器(充装量85%)、紧急切断(充装量95%)、低限报警(剩余10%LNG)。储罐高液位(最大罐容)95%是按工作压力条件下饱和液体的密度设定的,实际操作中须针对不同气源进行核定(下调)。5、LNG的翻滚与预防作为不同组分的混合物,LNG在储存过程中会出现分层而引起翻滚,致使LNG大量蒸发导致储罐超压,如不能及时放散卸压,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:由于储罐中先后充注的LNG产地不同组分不同因而密度不同;由于先后充注的LNG温度不同而密度不同;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。防止罐内LNG出现分层常用的措施如下：(1)将不同产地的LNG分开储存。(2)为防止先后注入罐中的LNG产生密度差,采取以下充注方法:①槽车中的LNG与罐中LNG密度相近时从储罐的下进液口充注;②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;③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。(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。规格型号：ＨＰＬＮＧ－4000气化能力：4000Ｎm3/h设计压力：1.6ＭＰa最大工作压力：0.6ＭＰa气化器属空温立式旋流翅片主空温气化器，翅片管与翅片管之间为三组旋流翅组成三旋流组。主空温气化器操作说明：每次打开（或切换）时应非常慢，一般开阀时间控制在20-30分钟左右，将设备完全冷透后打开阀门全部开度。预冷完成表现为整台设备没有任何收缩响声。防止设备换热管突然冷收缩对焊缝产生强大应力而导致泄漏。若设备出气温