2019-04-08 06:03:28| 來(lái)源:admin| 瀏覽量:802
1.1 運(yùn)行基本要求
LNG氣化站運(yùn)行的基本要求是:①防止LNG和氣態(tài)天然氣泄漏從而與空氣形成爆炸性混合物。②消除引發(fā)燃燒、爆炸的基本條件,按規(guī)范要求對(duì)LNG工藝系統(tǒng)與設(shè)備進(jìn)行消防保護(hù)。③防止LNG設(shè)備超壓和超壓排放。④防止LNG的低溫特性和巨大的溫差對(duì)工藝系統(tǒng)的危害及對(duì)操作人員的冷灼傷。
1.2 工藝系統(tǒng)預(yù)冷
在LNG氣化站竣工后正式投運(yùn)前,應(yīng)使用液氮對(duì)低溫系統(tǒng)中的設(shè)備和工藝管道進(jìn)行干燥、預(yù)冷、惰化和鈍化。預(yù)冷時(shí)利用液氮槽車閥門(mén)的開(kāi)啟度來(lái)控制管道或設(shè)備的冷卻速率≤1℃/min。管道或設(shè)備溫度每降低20℃,停止預(yù)冷,檢查系統(tǒng)氣密性和管道與設(shè)備的位移。預(yù)冷結(jié)束后用LNG儲(chǔ)罐內(nèi)殘留的液氮?dú)饣蟠祾?、置換常溫設(shè)備及管道,最后用LNG將儲(chǔ)罐中的液氮置換出來(lái),就可正式充裝LNG進(jìn)行供氣。
1.3 運(yùn)行管理與安全保護(hù)
1.3.1 LNG儲(chǔ)罐的壓力控制
正常運(yùn)行中,必須將LNG儲(chǔ)罐的操作壓力控制在允許的范圍內(nèi)。華南地區(qū)LNG儲(chǔ)罐的正常工作壓力范圍為0.3~0.7MPa,罐內(nèi)壓力低于設(shè)定值時(shí),可利用自增壓氣化器和自增壓閥對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行增壓。增壓下限由自增壓閥開(kāi)啟壓力確定,增壓上限由自增壓閥的自動(dòng)關(guān)閉壓力確定,其值通常比設(shè)定的自增壓閥開(kāi)啟壓力約高15%。例如:當(dāng)LNG用作城市燃?xì)庵鳉庠磿r(shí),若自增壓閥的開(kāi)啟壓力設(shè)定為0.6MPa,自增壓閥的關(guān)閉壓力約為0.69 MPa,儲(chǔ)罐的增壓值為0.09MPa。
儲(chǔ)罐的最高工作壓力由設(shè)置在儲(chǔ)罐低溫氣相管道上的自動(dòng)減壓調(diào)節(jié)閥的定壓值(前壓)限定。當(dāng)儲(chǔ)罐最高工作壓力達(dá)到減壓調(diào)節(jié)閥設(shè)定開(kāi)啟值時(shí),減壓閥自動(dòng)開(kāi)啟卸壓,以保護(hù)儲(chǔ)罐安全。為保證增壓閥和減壓閥工作時(shí)互不干擾,增壓閥的關(guān)閉壓力與減壓閥的開(kāi)啟壓力不能重疊,應(yīng)保證0.05MPa以上的壓力差??紤]兩閥的制造精度,合適的壓力差應(yīng)在設(shè)備調(diào)試中確定。
1.3.2 LNG儲(chǔ)罐的超壓保護(hù)
LNG在儲(chǔ)存過(guò)程中會(huì)由于儲(chǔ)罐的“環(huán)境漏熱”而緩慢蒸發(fā)(日靜態(tài)蒸發(fā)率體積分?jǐn)?shù)≤0.3%),導(dǎo)致儲(chǔ)罐的壓力逐步升高,最終危及儲(chǔ)罐安全。為保證儲(chǔ)罐安全運(yùn)行,設(shè)計(jì)上采用儲(chǔ)罐減壓調(diào)節(jié)閥、壓力報(bào)警手動(dòng)放散、安全閥起跳三級(jí)安全保護(hù)措施來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)罐的超壓保護(hù)。
其保護(hù)順序?yàn)椋寒?dāng)儲(chǔ)罐壓力上升到減壓調(diào)節(jié)閥設(shè)定開(kāi)啟值時(shí),減壓調(diào)節(jié)閥自動(dòng)打開(kāi)泄放氣態(tài)天然氣;當(dāng)減壓調(diào)節(jié)閥失靈,罐內(nèi)壓力繼續(xù)上升,達(dá)到壓力報(bào)警值時(shí),壓力報(bào)警,手動(dòng)放散卸壓;當(dāng)減壓調(diào)節(jié)閥失靈且手動(dòng)放散未開(kāi)啟時(shí),安全閥起跳卸壓,保證LNG儲(chǔ)罐的運(yùn)行安全。對(duì)于最大工作壓力為0.80MPa的LNG儲(chǔ)罐,設(shè)計(jì)壓力為0.84MPa,減壓調(diào)節(jié)閥的設(shè)定開(kāi)啟壓力為0.76MPa,儲(chǔ)罐報(bào)警壓力為0.78MPa,安全閥開(kāi)啟壓力為0.80MPa,安全閥排放壓力為0.88MPa。
1.3.3 LNG的翻滾與預(yù)防
LNG在儲(chǔ)存過(guò)程中可能出現(xiàn)分層而引起翻滾,致使LNG大量蒸發(fā)導(dǎo)致儲(chǔ)罐壓力迅速升高而超過(guò)設(shè)計(jì)壓力[7],如果不能及時(shí)放散卸壓,將嚴(yán)重危及儲(chǔ)罐的安全。
大量研究證明,由于以下原因引起LNG出現(xiàn)分層而導(dǎo)致翻滾:
①儲(chǔ)罐中先后充注的LNG產(chǎn)地不同、組分不同而導(dǎo)致密度不同。
?、谙群蟪渥⒌腖NG溫度不同而導(dǎo)致密度不同。
?、巯瘸渥⒌腖NG由于輕組分甲烷的蒸發(fā)與后充注的LNG密度不同。
要防止LNG產(chǎn)生翻滾引發(fā)事故,必須防止儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG出現(xiàn)分層,常采用如下措施。
?、賹⒉煌瑲庠吹腖NG分開(kāi)儲(chǔ)存,避免因密度差引起LNG分層。
?、跒榉乐瓜群笞⑷雰?chǔ)罐中的LNG產(chǎn)生密度差,采取以下充注方法:
a.槽車中的LNG與儲(chǔ)罐中的LNG密度相近時(shí)從儲(chǔ)罐的下進(jìn)液口充注;
b.槽車中的輕質(zhì)LNG充注到重質(zhì)LNG儲(chǔ)罐中時(shí)從儲(chǔ)罐的下進(jìn)液口充注;
c.槽車中的重質(zhì)LNG充注到輕質(zhì)LNG儲(chǔ)罐中時(shí),從儲(chǔ)罐的上進(jìn)液口充注。
?、蹆?chǔ)罐中的進(jìn)液管使用混合噴嘴和多孔管,可使新充注的LNG與原有LNG充分混合,從而避免分層。
?、軐?duì)長(zhǎng)期儲(chǔ)存的LNG,采取定期倒罐的方式防止其因靜止而分層。
1.3.4 運(yùn)行監(jiān)控與安全保護(hù)
①LNG儲(chǔ)罐高、低液位緊急切斷。在每臺(tái)LNG儲(chǔ)罐的進(jìn)液管和出液管上均裝設(shè)氣動(dòng)緊急切斷閥,在緊急情況下,可在卸車臺(tái)、儲(chǔ)罐區(qū)、控制室緊急切斷進(jìn)出液管路。在進(jìn)液管緊急切斷閥的進(jìn)出口管路和出液管緊急切斷閥的出口管路上分別安裝管道安全閥,用于緊急切斷閥關(guān)閉后管道泄壓。
?、跉饣骱鬁囟瘸迗?bào)警,聯(lián)鎖關(guān)斷氣化器進(jìn)液管。重點(diǎn)是對(duì)氣化器出口氣體溫度進(jìn)行檢測(cè)、報(bào)警和聯(lián)鎖。正常操作時(shí),當(dāng)達(dá)到額定負(fù)荷時(shí)氣化器的氣體出口溫度比環(huán)境溫度低10℃。當(dāng)氣化器結(jié)霜過(guò)多或發(fā)生故障時(shí),通過(guò)溫度檢測(cè)超限報(bào)警、聯(lián)鎖關(guān)斷氣化器進(jìn)液管實(shí)現(xiàn)對(duì)氣化器的控制。
③在LNG工藝裝置區(qū)設(shè)天然氣泄漏濃度探測(cè)器。當(dāng)其濃度超越報(bào)警限值時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào),并可在控制室迅速關(guān)閉進(jìn)、出口電動(dòng)閥。
?、苓x擇超壓切斷式調(diào)壓器。調(diào)壓器出口壓力超壓時(shí),自動(dòng)切換。調(diào)壓器后設(shè)安全放散閥,超壓后安全放散。
?、萏烊粴獬稣竟苈肪O(shè)電動(dòng)閥,可在控制室迅速切斷。
?、蕹稣鹃y后壓力高出設(shè)定報(bào)警壓力時(shí)聲光報(bào)警。
?、呔o急情況時(shí),可遠(yuǎn)程關(guān)閉出站電動(dòng)閥。
結(jié)語(yǔ)
?、俨僮髦袘?yīng)優(yōu)先采用增壓調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)開(kāi)關(guān)功能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐的自動(dòng)增壓。若自增壓閥關(guān)閉不嚴(yán),增壓結(jié)束時(shí)必須將增壓氣化器進(jìn)液管根閥關(guān)閉。
②LNG儲(chǔ)罐的工作壓力、設(shè)計(jì)壓力、計(jì)算壓力分別有不同的定義和特定用途,不能將計(jì)算壓力誤作為設(shè)計(jì)壓力,以免錯(cuò)設(shè)儲(chǔ)罐安全閥開(kāi)啟壓力。
?、鄄捎脙?chǔ)罐減壓調(diào)節(jié)閥、壓力報(bào)警手動(dòng)放散、安全閥起跳三級(jí)安全措施保護(hù)儲(chǔ)罐時(shí),其壓力設(shè)定由低到高依次為:減壓調(diào)節(jié)閥定壓值、壓力報(bào)警定壓值、安全閥定壓值。
?、茉跐M足LNG儲(chǔ)罐整體運(yùn)輸與吊裝要求的前提下,提高單罐公稱容積、減少儲(chǔ)罐數(shù)量、簡(jiǎn)化工藝管路和減少低溫儀表與閥門(mén)數(shù)量,是合理降低LNG氣化站造價(jià)的有效措施。
⑤為促進(jìn)LNG的安全利用,應(yīng)盡快頒布先進(jìn)適用、符合國(guó)情的LNG設(shè)計(jì)規(guī)范。