摘要：随着社会的进步和时代的发展，液化天然气的生产在社会生活中占有越来越重要的比重，为社会生产提供了重要的能源基础。本文分析了LNG气化站的工艺设计，探讨了LNG气化站设计过程中遇到相关问题的解决措施，希望能为LNG的设计及生产提供一些帮助。
关键词：LNG气化站；流程；工艺设计
1简介
随着天然气的天然气消耗量的增加，对城市天然气供气的稳定性和可靠性的要求也在增加。如果燃气管道发生故障或上游气源不足，供气将中断，无法持续供应天然气的用户，尤其是工业和商业用户，会带来更大的经济损失。考虑到一些地区远离天然气资源，市场容量小，管道不经济的中小城市，以及因各种原因暂时无法使用管道天然气的城市，采用国际共同发展模式促进和使用LNG，是解决天然气源问题的有效途径。目前，中国仍有许多城市未被“西气东输”和“海上航海”项目所覆盖。为了解决这些城市的天然气使用问题，在投资单独的管道时存在经济规模和成本回收问题。
因此，LNG产品的使用和推广无疑是最合理、最经济的解决方案。液化天然气的存在有利于这些地区天然气项目的推广。LNG技术的使用目前是用于实现城市气化的非流水线供气方法，并且可以用作过渡气体源或永久气体源。由于建设周期短，能够快速满足天然气市场的需求，LNG气化站逐步在中国经济和能源短缺的许多中小城市建立起来。在天然气到来之前，它已成为永久性天然气供应设施或过渡性天然气供应。
2 LNG气化站流程
液化天然气（LNG）常压下的储存温度为-162℃，首先由低温槽车运至气化站，然后利用槽车自带的增压器对槽车加压（如果为LNG集装箱车，则由站内卸车增压器回压）利用压差将LNG送至低温储罐储存。气化时通过储罐增压器将LNG增压后，利用气化器使液化天然气气化，最后经调压、计量、加臭后送入输配管网。在此过程中，LNG槽车或集装箱车、储罐的蒸发气BOG通过BOG空温式加热器加热后输入管网，储罐、气化器的超压安全放散气EAG通过EAG空温式加热器加热后经放散管排空。
3 LNG气化站工艺设计
在设计LNG气化站时，必须与某些相应的设备一起操作以保持整个结构的稳定性。以下主要侧重于对实际情况的分析。
3.1 LNG储罐的设计
3.1.1液化天然气储罐形式
LNG储罐可按储罐设置方式及结构形式分为地下储罐及地上储罐。地下储罐主要有埋置式和池内式；地上罐有球形罐、单容罐、双容罐、全容罐及膜式罐。其中单容罐、双容罐、全容罐均为双层罐（即由内罐和外罐组成，在内外罐之间填充保冷材料）。在选择低温储罐时应综合考虑储存温度和运行效率。
3.1.2设计压力和计算压力的确定
从罐的压力分析来看，罐的压力不应超过0.8MPa，否则容易发生温度变化。同时，罐体的结构与压力的大小有一定的关系，需要根据隔离气压进行分析。
3.2储罐增压器设计
储罐内的LNG利用储罐自增压气化器升压将罐内LNG压力升至所需的工作压力，利用其压力差将液态LNG送至空温式气化器进行气化。
3.3管道设计
液化天然气气化站的管道包括液化天然气低温液体管道以及升温气化后的天然气管道，有液化天然气输送管道、BOG 输送管道、EAG 放空管道与天然气外输管道等。液化天然气输送管道、BOG 输送管道、EAG放空管道等低温管道采用不锈钢无缝钢管，材质为 06Cr19Ni10，天然气外输管道采用无缝钢管，材质为 20 号钢。其中，最为关键的管道为液化天然气储罐出口管道及 BOG 管道。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4 LNG气化站设计中的相关问题解决措施
4.1 气化及异常升压措施
液化天然气虽然使用安全，但是在正常的温度下，液化天然气非常容易气化，液化气在气化时压力上升控制系统容易失调，因此在进行管道设计时必须考虑防止气体累积、气体排放及回收、循环（维持低温用）等管线。另外在管线中由于阀门关闭对易造成封闭区域的管段应设置安全阀。
4.2 低温措施
处理液化天然气的系统是在超低温下运行，因而要充分考虑材质的选定、管道应力的消除方法、管道支架等。
（1）液态天然气管道材料通常是铁素体钢，如碳钢和低合金钢，它们在低温下会迅速失去韧性和脆性，因此它们不能用于液化天然气系统，它们必须在低温下易碎并具有优异的韧性。材料具有良好的强度，加工和焊接性能。在液化天然气温度（-16 ℃）下可以使用的材料一般为添加 Ni改善低温性能的9%Ni钢、奥氏体不锈钢、铝合金钢等在考虑到加工性及经济性时，可采用奥氏体不锈钢和铝合金钢。
（2）为了确保安全运行，必须采用管道减压来分析液化天然气管道。液化天然气管道的热应力消除一般是通过提供柔性管和波纹管膨胀节来实现的，但要考虑抗冲击性，通常使用柔性结构件。
4.3 防泄漏措施
液态天然气是易燃液体，必须防止泄漏。管道应采用法兰连接焊接，使用具有良好密封性能的挠性和垫圈进行不同材料的连接和拆卸。管道系统还应配备维持低温和防止压力波动的设施。
4.4 保冷措施
LNG的冷却可以有效地减少LNG的气化和泄漏，液化天然气的运输保持在较低的温度，目前管道和系统最重要的材料是聚氨酯泡沫和泡沫玻璃。
5结论
从社会生产中的能源供应来看，液化天然气占很大比例。液化天然气的气化工艺设计逐步成熟，在社会生产中发挥了重要作用，为一些偏远地区提供了重要的天然气。本文结合LNG气化站的工艺设计和相关问题解决措施进行分析，并提出一些有针对性的意见和建议。旨在促进液化天然气工艺设计的发展，为中国的经济建设提供重要保障。构的重点发展目标。
参考文献：
[1]李晓婷．液化天然气气化站关键设备与管道应力分析[D]．西南石油大学，2017．
[2]司凡．液化天然气气化站气相管道天然气泄漏扩散的数值模拟与分析[D]．华中科技大学，2013．
[3]吴创明．液化天然气气化站工艺设计与运行管理．
[4]纪晓山．液化天然气管道保冷方案和布置设计[J]．中国石油石化，2017（05）：75-76．
[5]李宏男，李文武，张春瑞．液化天然气管道保冷材料安装技术[J]．深冷技术，2017（02）：43-46．
[6]刘俊．液化天然气管道系统设计[J]．化工管理，2015（03）：85．
[7]孙明烨．液化天然气管道应力的计算与分析[A]．中国土木工程学会城市燃气分会液化天然气专业委员会．中国土木工程学会城市燃气分会液化天然气专业委员会 2007 年年会论文集[C]．中国土木工程学会城市燃气分会液化天然气专业委员会：，2007：5．
[8]杜光能．超低温液化天然气装置的管道设计[J]．氮肥设计，1996（06）：51-53．
[9]郭旭，罗晓钟，王荣华，王苏淮，徐周凯，王芳云，苗娜．国内液化天然气运输技术与设备的发展现状[J]．低温与特气，2016，34（02）：11-14．
[10]液化天然气项目管道设计工程规定．
[11]李永进．液化天然气气化器平面布置及其管道设计[J]．炼油技术与工程，2014，44（03）：36-39．
[12]胡炯华．液化天然气气化站的设计[J]．有色冶金设计与研究，2007（05）：1-3+6．
论文作者:许艳春
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：天然气论文; 管道论文; 储罐论文; 低温论文; 压力论文; 槽车论文; 工艺论文; 《基层建设》2019年第3期论文;