摘要：天然气燃料具有价格低、安全、环保，储存效率高，一次充装续驶里程长等优点。响应国家相关政策、促进经济发展，减少环境污染，建设LNG加气站是十分必要的，其中工艺管道等设备的选择及施工是建设难点。
关键词：LNG加气站、管道、施工要求
前言：天然气是目前全球增长最快的一种能源，在中国大力发展天然气，将对优化我国能源结构，有效解决能源供应安全和生态环境保护的双重问题，为实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。本篇论文以临沂市施工的LNG加气站为案例分析LNG加气站建设中的优化施工。
一、建设原则
以“安全第一、保证供气”为指导思想，确保工程的优质、高效、低投入，使工程完成后能发挥最大的经济效益、社会效益和环保效益，建设过程中遵循城市总体规划为依据，遵循有关规定、规程和规范，合理选择LNG加气站站址，在设备选型过程中，保证性能要求的情况下，充分考虑经济上的承受能力等因素，做到技术先进、可靠，又经济合理。
二、建设方案比选
1、建设方案
综合考虑各种因素择优分析，本方案确定采用建设60m³LNG储罐2座的加气站进行分析。
优点：站内总储气量较大，LNG槽车运输量小，运行管理难度小，适应市场需求。
缺点：土建工程量较大，投资相对较高。
三、管道、管件、阀门的选择
1、管道
LNG系统中，设计压力≤2.5MPa，且设计温度低于-20℃的低温工艺管道采用高压不锈无缝钢管，材质为06Cr19Ni10，其技术性能应符合现行的国家标准《流体输送用不锈钢无缝钢管》（GB/T14976-2012）的规定；设计压力≤1.6MPa，设计温度为常温的工艺管道采用输送流体用热轧无缝钢管，其材料为20#，技术性能符合《输送流体用无缝钢管》（GB/T8163-2008）的规定。
2、管件与连接
（1） 管件
LNG系统中，设计压力≤2.5MPa，且设计温度低于-20℃的管件须采用不锈钢无缝管件，材质为06Cr19Ni10；设计压力为1.6MPa，设计温度为常温的管件采用碳钢无缝管件，材质为20#，均符合国家标准《钢制对焊无缝管件》GB/T12459-2005的规定。
设计压力≤2.5MPa，且设计温度低于-20℃的法兰应符合《突面带颈对焊钢制法兰》（HG20595-2009），材质为06Cr19Ni10；设计压力为1.6MPa，且设计温度为常温的法兰应符合《突面带颈对焊钢制法兰》（HG20595-2009），材质为20#。
（2）连接
LNG工艺管道与管道、管件、阀门、设备的连接，除个别部位采用法兰连接外，其余均采用焊接。
3、阀门
本项目工艺阀门根据介质温度分为两种：低温阀门及常温阀门。LNG储罐根部阀门采用低温焊接阀门。紧急切断阀、调压阀优先推荐焊接，亦采可采用法兰连接。低温安全阀进出口连接方式采用螺纹连接，在进出口处加活接头，活接头材质为06Cr19Ni10。
四、管道保冷
目前应用于低温管道的保冷材料主要是“PIR”深冷保温材料、改性聚氨酯泡沫塑料。
“PIR”深冷保温材料具有密度小、导热系数小、防火性能好等优点，广泛适用于LNG管道保冷工程。
五、低温管道补偿
LNG管道采用奥氏体不锈钢，材质为06Cr19Ni10，虽然具有优秀的乃低温功能，但是线膨胀系数过大，在-162℃工作温度时线膨胀系数为1.5x10-6/k，当不锈钢管道在常温下安装在低温下运行时，其收缩率达到0.3%，即每米收缩2.7mm，因此在配管时必须注意管道的冷补偿。
由于工作温度低，且介质具有易燃易爆特性，故不可采用波纹管补偿器，一般可采用弯头自然补偿，同时，为了减少温度应力，可对自然补偿进行预拉伸，减少管道相对自然状态下的补偿量，同时需要合理布置管道支架。
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六、施工要求
1、管道焊接
LNG工艺管道焊接执行《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011。焊接接头均采用钨极氩弧焊焊接，单面焊双面成形，背面通氩气保护。
氩弧焊焊丝采用H0Cr21Ni10；电弧焊焊条牌号不锈钢之间采用A302或A307；不锈钢与20#之间采用A302或A307； 20#之间采用J427，奥氏体不锈钢焊接接头焊后应进行酸洗与钝化处理。
2、焊接检验
设计温度为-196℃的不锈钢管道接头做100%射线探伤，探伤等级应达到《承压设备无损检测》JB/T4730-2005之Ⅱ级标准要求； 设计温度为常温的无缝钢管接头抽检比例不小于40%，压缩空气管道焊缝抽检比例不得低于5%，合格等级不低于《承压设备无损检测》JB/T4730-2005之Ⅱ级标准要求。射线透照质量等级不得低于AB级。
3、管道压力试验
设计压力为2.5 MPa的LNG管道试验压力为2.875MPa，试验介质为压缩空气；
设计压力为1.6MPa的LNG管道试验压力为1.84MPa，试验介质为压缩空气；
设计压力为0.8 MPa空压机管道试验压力为0.92 MPa，试验介质为压缩空气。
试验方法按《工业金属管道工程施工规范》（GB50235-2010)中7.5.4.4条规定执行。设备在生产厂家进行压力试验，现场不再进行单体设备压力试验。
4、管道系统气体泄漏性试验
设计压力为2.5 MPa的LNG管道试验压力为2.5MPa，试验介质为压缩空气；
设计压力为1.6MPa的LNG管道试验压力为1.6MPa，试验介质为压缩空气；
设计压力为0.8 MPa空压机管道试验压力为0.8 MPa，试验介质为压缩空气。
试验方法按《工业金属管道工程施工规范》（GB50235-2010)中7.5.5条规定执行。
5、吹扫与置换：
施工完毕，管线吹扫按照《工业金属管道工程施工规范》（GB50235-2010）中8.1及8.3条规定执行。
开工前应使用液氮进行管线和设备预冷，预冷时应同时吹扫和置换站内低温部分管线和设备，预冷过程结束后用LNG储罐中残存的液氮气化后吹扫、置换常温设备及管道。
6、设备及管道刷色
LNG储罐由制造厂家涂刷白色进口遮光漆。空温式气化器材料为防锈铝，不用涂色。放空管为银灰色底色，加大红色环。低温不锈钢管道不用刷色，保冷管道有镀锌白铁皮保护层，不要刷色，其它管道按照管道刷色基本技术要求涂色。如公司有涂色规定，也可按照规定进行表面色和标志色的涂刷。现场操作平台和走台刷黑、黄相间色环，间隔为200mm。
7、防腐
LNG所有非不锈钢管道及管件均要求除锈后进行防腐处理，其中地上管道（包括地沟内管道）采用氯磺化聚乙烯防腐涂料，做法为：底漆两道，中间漆两道，面漆两道；埋地钢管采用石油沥青防腐，防腐等级为特加强级。管道出地面及穿墙处采用保护套管，套管地下部分长250mm，地上部分长150mm。钢管与套管之间采用油麻沥青填实。
参考文献：
[1]《汽车加油加气站设计与施工规范》 GB50156-2012
[2]《流体输送用不锈钢无缝钢管》 GB/T14976-2012
[3]《输送流体用无缝钢管》 GB/T8163-2008
[4]《突面带颈对焊钢制法兰》 HG20595-2009
[5]《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》 GB50236-2011
[6]《工业金属管道工程施工规范》 GB50235-2010
论文作者:林立明1,曹杰2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/12
标签：管道论文; 压力论文; 低温论文; 压缩空气论文; 设备论文; 常温论文; 管件论文; 《基层建设》2018年第11期论文;