广东省石油化工建设集团有限公司 510235
摘要：LNG（液化天然气）目前已成为无法使用管输天然气供气城市的主要气源或过渡气源，也是许多使用管输天然气供气城市的补充气源或调峰气源。LNG气化站凭借其建设周期短、投资规模小以及能迅速满足用气市场需求的优势，已逐渐在我国东南沿海众多经济发达、能源紧缺的中小城市建成，成为永久供气设施或管输天然气到达前的过渡供气设施。
关键词：LNG气化站；LNG调峰站；预冷；液氮
一、预冷目的
为了检查低温管道系统内的设备、管道及管道附件在低温状态下的质量；同时进一步检查工程施工安装在低温状态下的质量情况，对设备及管路的气体进行置换；模拟生产状态，贯通工艺流程，检验设计与施工质量，并让生产管理和操作人员通过预冷工序的演练，使其达到熟悉生产工艺流程的效果，为LNG进液做准备。
二、预冷前准备
1、预冷范围
1.1设备部分包括LNG低温储罐、空温式气化器、BOG气化器、EAG气化器、卸车与储罐增压器。
1.2 管道部分包括LNG液相管、BOG气相管低温部分、EAG管低温部分。
2、预冷前检查
2.1预冷前应对预冷范围内的工艺系统进行检查，确保已按设计图纸全部完成，同时外围配套工程已经完成，管道安装检验、系统吹扫、试压以及管道识别标志已完成且自检合格，并已经过监检单位确认合格。
2.2管路的安全附件及仪表部分全部安装到位，并经过校验合格。管道系统内的切断阀、调压阀与安全阀调试完毕，工作正常，自动保护系统测试完好且全部投用，所有安全阀的根部阀应全部开启。
2.3储罐生产厂家在现场确认储罐绝热层的冷真空度达到要求的 5 Pa，建设单位、监理单位、厂家共同确认。
2.4将管线在自然状态下的管道相对管架位置加以标注，以便观察管线的收缩量，对观测点进行记录。
3、人员到场
3.1建设单位技术负责人、发包方合同代表、监理单位总监及专业监理、施工单位、相关设备供应商（储罐与气化器厂商）的售后服务人员、业主操作人员等相关单位人员已到现场。
3.2预冷方案已通过审批，并对参与人员进行了安全技术交底。对操作人员进行了操作培训。
4、物资到位
4.1预冷所需的液氮已经落实到位。
4.2 便携式测温仪等测试仪器、操作工具，操作人员所需的专用防护用品均已具备。
4.3预冷所需记录的表格和计时器准备就绪。
三、预冷工艺技术措施
1、准备
1.1液氮槽车到现场后，连接好软管，先连通槽车上进液口（气相）与卸车管口；
1.2除安全阀根部阀外关闭所有阀门。
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2.系统低温氮气吹扫置换预冷
2.1吹扫压力不小于0.4MPa，利用槽车内的低温氮气，为防止大气中的污染物吸回储罐，储罐内应保持0.03MPa以上的压力。
2.2储罐进液管道吹扫，打开进液管道上所有阀门，关闭储罐上的阀门，打开进液管道上的排放阀做为排气口，开启槽车上进液阀（气相），排放气体对液相管进行反复吹扫置换，整个过程大约需要6分钟，管道表面结霜；
2.3进液管道吹扫结束后，再对储罐进行吹扫，打开进液管道上的截止阀和紧急切断阀，开启槽车上进液阀（气相），排放气体进入储罐，待储罐的压力达到0.2MPa时，停止进气，保持约5分钟，打开储罐EAG放散管上的排放阀进行气体的排放，在保证储罐有一定压力的前提下对储罐进行吹扫置换，同时对上述两条管线进行初步吹扫置换。
2.4 LNG储罐低温吹扫，关闭LNG储罐上所有的操作阀，同时将槽车压力增压至0.65MPa左右，打开进液管道上的阀门让低温气体通过上进液管进入储罐，待罐内的气体压力上升到约0.4MPa时，停止进气并保持约20分钟，打开储罐出液管道上的所有阀门进行储罐出液管进行吹扫置换，同时拆除罐上的压力表与液位计进行导管的吹扫置换，如果气流中有水分，应将导管吹干后将储罐压力表与液位计复位。在此过程中，如果储罐的压力大于0.5MPa，应打开储罐的手动排放阀或溢满口进行排放降压，直到储罐内的压力保持在0.4MPa左右。如多台储罐时，可将气体通过气相连接管道导入另外的储罐。
2.5 一直用储罐上进液管进气，出液管排气，直到储罐出液管根部处结霜，此时的露点应小于-40℃，表明罐内已干燥，达到进液条件，将储罐的压力卸至零后，关闭储罐上所有的操作阀。
3.充液预冷
3.1充液前确认溢流阀、出液阀、下进液阀、储罐增压出液阀、增压回管阀、BOG根部阀、EAG手动放空阀等储罐阀门已经关闭
3.2将储罐进液管道的卸车进口与槽车出液口相连，将槽车压力增至0.6~0.7MPa先打开卸车口排放阀排放1分钟，再打开储罐进液管道上手动放空阀进行排放约2分钟，进一步去除储罐进液管道内的空气，关闭上述两阀后，打开储罐上进液根部阀，使低温液体进入储罐，同时打开储罐的放空阀进行排放。
3.3在充液开始时，液氮气化率很高，特别注意观察储罐压力表，如储罐内压力高于输送压力或者接近储罐安全阀起跳压力，必须打开储罐的手动放空阀和气相管路阀门进行卸压，如压力继续升高则应停止充装，排放至0.3MPa以下后在进行充装。
3.4 在充装液氮时注意充装的速度，当储罐内压力不在上升或下降时，开启下进液阀，加快充装速度。观察储罐液位计直到液位计显示约8m3液位时，停止充装。
3.5关闭上下进液阀，通过卸车口排放储罐进液管道内的残留液体。
3.6打开储罐出液口根部阀、紧急切断阀和操作阀，同时打开气化器进液管道上的紧急切断阀与截止阀，打开气化器后所有阀门，对储罐的出液管道以及气化器进行液氮预冷，同时观察气化器的气化效果，气体由放散管排出。
3.7 打开储罐增压回路上的阀门，对储罐增压系统进行预冷试验，同时观察储罐增压效果，排出气体将由放散管排出。
3.8先将卸车口处增压软管与卸车软管连接，利用储罐的进液管将液氮排出，打开卸车止回阀的旁通阀门，对卸车增压器与气相管道进行预冷。
3.9 BOG与EAG气化器的预冷在储罐排放气体时进行预冷。
3.10 所有的管道设备预冷完毕后，关闭储罐除排放口阀外所有根部阀，把预冷过管道内的余气通过手动放空排放至常压。
3.11 预冷过程中巡视人员检查接口情况与管道位移情况。
四、应急和注意事项
4.1 在预冷过程中，一旦发生管道泄漏，应停止预冷，关闭储罐的进出口阀门，排放管道内的残液，打开手动放空阀泄放压力，等待处理；若能将管段隔离，经与业主协商后，继续其他管道和储罐的预冷。
4.2 在预冷进液过程中，储罐因冷收缩物理现象，会产生响声；进液须厂家同意、书面签认；若出现异常，我方按厂家、业主共同下达的指令，在场所有人员共同协商解决。
4.3预冷过程中和预冷后，必须密切观察设备材料性能、技术参数的变化，并进行书面记录。预冷结束后应由设备制造厂家技术人员和建设单位代表、及施工单位技术人员再次检测储罐夹层真空度，并在48小时内密切注意储罐压力变化情况，每隔一小时进行一次储罐压力和液位纪录，当储罐压力达到或接近0.45MPa时，可手动开启BOG排放阀进行排放。如果储罐压力变化正常且罐内压力上升速度趋于缓慢或压力趋于稳定，则标志气化站预冷工作获得成功。
结束语：作为城镇燃气，LNG的发展前景是广阔的。LNG的气化工艺技术成熟，安全可靠。LNG为那些远离天然气输气管道的工业用户和暂时无法建设输气支线的中小城镇提供了气源保证。LNG气化工艺系统的预冷是工程建设的最后一道检验工序，务必严格把关，保证安全运行。
参考文献
[1]浅谈LNG气化站预冷方案和实践[M].中国油气管道网，2007-11-15.
[2]桂海峰.LNG气化站预冷工艺浅析[M].南京江宁华润燃气有限公司，2010.
论文作者:郭锦钊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/28
标签：储罐论文; 预冷论文; 管道论文; 压力论文; 槽车论文; 低温论文; 液氮论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;