LNG液化天然氣化站安全運(yùn)行與管理

LNG就是液化天然氣（Liquefied Natural Gas）的簡(jiǎn)稱(chēng)，主要成分是甲烷。先將氣田生產(chǎn)的天然氣凈化處理，再經(jīng)超低溫（-162℃）加壓液化就形成液化天然氣。 LNG無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒且無(wú)腐蝕性，其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600，LNG的重量?jī)H為同體積水的45%左右。

一、LNG氣化站主要設(shè)備的特性 

①LNG場(chǎng)站的工藝特點(diǎn)為“低溫儲(chǔ)存、常溫使用”。儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)溫度達(dá)到負(fù)196（攝氏度LNG常溫下沸點(diǎn)在負(fù)162攝氏度），而出站天然氣溫度要求不低于環(huán)境溫度10攝氏度。

②場(chǎng)站低溫儲(chǔ)罐、低溫液體泵絕熱性能要好，閥門(mén)和管件的保冷性能要好。

③LNG站內(nèi)低溫區(qū)域內(nèi)的設(shè)備、管道、儀表、閥門(mén)及其配件在低溫工況條件下操作性能要好，并且具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、密封性和抗腐蝕性。

④因低溫液體泵啟動(dòng)過(guò)程是靠變頻器不斷提高轉(zhuǎn)速?gòu)亩_(dá)到提高功率增大流量和提供高輸出壓力，所以低溫液體泵要求提高頻率和擴(kuò)大功率要快，通常在幾秒至十幾秒內(nèi)就能滿(mǎn)足要求，而且保冷絕熱性能要好。

⑤氣化設(shè)備在普通氣候條件下要求能抗地震，耐臺(tái)風(fēng)和滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到zui大的氣化流量。

⑥低溫儲(chǔ)罐和過(guò)濾器的制造及日常運(yùn)行管理已納入國(guó)家有關(guān)壓力容器的制造、驗(yàn)收和監(jiān)查的規(guī)范；氣化器和低溫?zé)N泵在國(guó)內(nèi)均無(wú)相關(guān)法規(guī)加以規(guī)范，在其制造過(guò)程中執(zhí)行美國(guó)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在壓力容器本體上焊接、改造、維修或移動(dòng)壓力容器的位置，都必須向壓力容器的監(jiān)查單位申報(bào)。

二、LNG氣化站主要設(shè)備結(jié)構(gòu)、常見(jiàn)故障及其維護(hù)維修方法

1．LNG低溫儲(chǔ)罐

LNG低溫儲(chǔ)罐由碳鋼外殼、不銹鋼內(nèi)膽和工藝管道組成，內(nèi)外殼之間充填珠光沙隔離。內(nèi)外殼嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)、制造和焊接。經(jīng)過(guò)幾十道工序制造、安裝，并經(jīng)檢驗(yàn)合格后，其夾層在滾動(dòng)中充填珠光沙并抽真空制成。150W低溫儲(chǔ)罐外形尺寸為中3720×22451米，空重50871Kg，滿(mǎn)載重量123771№。

（1）儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)

①低溫儲(chǔ)罐管道的連接共有7條，上部的連接為內(nèi)膽頂部，分別有氣相管，上部進(jìn)液管，儲(chǔ)罐上部取壓管，溢流管共4條，下部的連接為內(nèi)膽下部共3條，分別是下進(jìn)液管、出液管和儲(chǔ)罐液體壓力管。7條管道分別獨(dú)立從儲(chǔ)罐的下部引出。

②儲(chǔ)罐設(shè)有夾層抽真空管1個(gè)，測(cè)真空管1個(gè)（兩者均位于儲(chǔ)罐底部）；在儲(chǔ)罐頂部設(shè)置有爆破片（以上3個(gè)接口不得隨意撬開(kāi)）。

③內(nèi)膽固定于外殼內(nèi)側(cè)，頂部采用十字架角鐵，底部采用槽鋼支架固定。內(nèi)膽于外殼間距為300毫米。儲(chǔ)罐用地腳螺栓固定在地面上。

④儲(chǔ)罐外壁設(shè)有消防噴淋管、防雷避雷針、防靜電接地線。

⑤儲(chǔ)罐設(shè)有壓力表和壓差液位計(jì)，他們分別配有二次表作為自控?cái)?shù)據(jù)的采集傳送終端。

（2）低溫儲(chǔ)罐的故障及維護(hù)

①內(nèi)外夾層問(wèn)真空度的測(cè)定（周期一年）

②日常檢查儲(chǔ)罐設(shè)備的配套設(shè)施：

③儲(chǔ)罐基礎(chǔ)觀察，防止周邊開(kāi)山爆破產(chǎn)生的飛石對(duì)儲(chǔ)罐的影響。

④安全閥頻繁打開(kāi)，疑為BOG氣體壓力過(guò)高。

⑤儲(chǔ)罐外側(cè)冒汗，疑為儲(chǔ)罐所用的絕熱珠光沙下沉所致。

⑥正常儲(chǔ)存液位上限為95％，下限為15％，不得低于3米（低溫泵的要求）

⑦低溫閥門(mén)使用一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)漏液現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)上壓蓋有微漏，應(yīng)壓緊填料壓蓋。若閥芯不能關(guān)閉，應(yīng)更換閥芯，低溫閥門(mén)嚴(yán)禁加油和水清洗。

2．氣化器

（1）氣化器的結(jié)構(gòu)

①可承受4級(jí)地震和160公里／小時(shí)的颶風(fēng)。
②zui大允許工作壓力為580Psig（40Kg／m。）
③流量zui大到8000Nm3／h
④一體式設(shè)計(jì)氣化器高度14米，重量大約是7100Kg
⑤氣化器由40余個(gè)部件組成，均采用美國(guó)進(jìn)口鋁合金材料制作，國(guó)內(nèi)組裝。連接處使用不銹鋼螺栓、鋁合金角鐵焊接，并經(jīng)及氣體試壓、焊縫檢查合格后出廠。
⑥氣化器低溫液體自下而上不斷氣化后，氣態(tài)介質(zhì)由頂部流出。管路的對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)保證了液體在氣化器內(nèi)的均勻流動(dòng)，各類(lèi)氣化器都有不同的翅片組合形式，翅片的有力組合是為了減少氣化器結(jié)霜的情況，保證氣化效率，常見(jiàn)的組合有：8+12組合，4+8組合的模式。液、氣態(tài)的流向也不相同，這些設(shè)計(jì)都是為了提高設(shè)備的氣化能力和效率。

（2）氣化器故障及安全操作

①外觀結(jié)霜不均勻
②焊口有開(kāi)裂現(xiàn)象，特別注意低溫液體導(dǎo)入管與翅片和低溫液體匯流管焊接處的裂紋。
③注意低溫液體或低溫氣體對(duì)人體的凍傷，以及對(duì)皮表面的粘結(jié)凍傷，故在操作過(guò)程中務(wù)必注意穿戴勞動(dòng)保護(hù)用品。
④氣化器在運(yùn)行過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)設(shè)備過(guò)渡結(jié)冰和周邊環(huán)境溫度下降等情況，請(qǐng)嘗試以下幾個(gè)解決辦法：
I 減少液體的輸入量
II 增加氣化器的數(shù)量
III 用熱水或者其他手段給氣化器化霜
V 停止、切換氣化器或使用備用氣化器

3．低溫離心泵

（1）低溫離心泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為保證LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG輸出達(dá)到次高壓16Kg／cm2的壓力，在LNG儲(chǔ)罐的出口設(shè)置了多級(jí)變頻低溫離心泵，低溫泵具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

①泵體和電機(jī)*浸沒(méi)在LNG低溫介質(zhì)中，從而杜絕了產(chǎn)品的損失，并保證了泵的快速啟動(dòng)
②真空絕熱套使冷損降限
③密封劑浸潤(rùn)性設(shè)計(jì)時(shí)維護(hù)要求降至zui低
④泵芯頂部懸掛于殼體的設(shè)計(jì)便于安裝與拆卸
⑤可變頻調(diào)速的電機(jī)擴(kuò)大了泵的輸出功率和轉(zhuǎn)速的變化范圍

（2）低溫?zé)N泵的故障及安全維護(hù)

①日常操作中不應(yīng)有異常噪音，幾個(gè)泵之間比較比較
②定期檢查：按說(shuō)明書(shū)要求每4000小時(shí)進(jìn)行維修檢查（與供應(yīng)商）
③低溫儲(chǔ)罐zui低液位至泵進(jìn)口管道液位應(yīng)保持在3米以上的高度
④注意對(duì)泵外殼體的保護(hù)和對(duì)泵的外殼體的清潔工作。
⑤外殼、外壁結(jié)霜懷疑為漏真空（泵啟動(dòng)后頂部的結(jié)霜為正常），可對(duì)外壁進(jìn)行真空度檢測(cè)，但真空度檢測(cè)孔平常不要打開(kāi)。

4．過(guò)濾器

（1）過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

場(chǎng)站所使用的過(guò)濾器是網(wǎng)狀濾芯式過(guò)濾器，用于過(guò)濾出站天然氣中的顆粒雜質(zhì)及水。過(guò)濾器的濾芯式可以更換的，更換下的濾芯（指濾網(wǎng)材質(zhì)為不銹鋼）經(jīng)清洗后可重復(fù)使用。過(guò)濾器配備壓差計(jì)，指示過(guò)濾器進(jìn)出口燃?xì)獾膲毫Σ?，它表示濾芯的堵塞程度，過(guò)濾器濾芯的精度一般選用50um，集水腔的容積大于12％過(guò)濾器的容積。

（2）過(guò)濾器的日常維護(hù)內(nèi)容和故障處理

①定期排水和檢查壓差計(jì)讀數(shù)
②過(guò)濾器本體、焊縫和接頭處有無(wú)泄露、裂紋、變形
③過(guò)濾器表面有無(wú)油漆脫落
④有無(wú)異常噪音及震動(dòng)
⑤支撐及緊固件是否發(fā)生損壞、開(kāi)裂和松動(dòng)
⑥若過(guò)濾器法蘭蓋出現(xiàn)泄露可能是由于密封面夾雜異物，可將密封面吹掃（吹掃可用氮?dú)猓┖蟾鼡Q密封墊片。
⑦若接頭處發(fā)生泄露在絲扣連接處加纏生膠帶，情況嚴(yán)重的予以更換
⑧過(guò)濾器前后壓差過(guò)大可對(duì)濾芯進(jìn)行吹掃或更換
⑨過(guò)濾器吹掃或維修后須用氮?dú)庠噳?、置換合格后方可使用。

三、LNG氣化站的安全管理工作

1．制定合理的操作規(guī)章制度

•LNG裝卸車(chē)操作規(guī)程：

•LNG儲(chǔ)罐倒罐操作規(guī)程

•LNG氣化器操作規(guī)程

•BOG復(fù)熱氣操作規(guī)程

•儲(chǔ)罐自增壓操作規(guī)程

•EAG復(fù)熱器操作規(guī)程

•卸車(chē)增壓器操作規(guī)程

•撬裝式調(diào)壓器操作規(guī)程

•BOG計(jì)量撬操作規(guī)程

•LNG離心泵操作規(guī)程

•天然氣加臭機(jī)操作規(guī)程

•中心調(diào)度控制程序切換操作規(guī)程

•消防水泵操作規(guī)程

•LNG氣化站管道設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)和操作手冊(cè)

2．建立臺(tái)帳、設(shè)備有關(guān)技術(shù)資料和各類(lèi)原始資料

•維護(hù)記錄

•巡查巡檢記錄

•進(jìn)出人員管理資料

•各類(lèi)操作記錄

•應(yīng)急演練記錄

•安全活動(dòng)記錄

3．編制天然氣管線、場(chǎng)站事故應(yīng)急預(yù)案

預(yù)案依據(jù)國(guó)家、省、市、政府有關(guān)法律、法規(guī)及相關(guān)規(guī)定，并結(jié)合企業(yè)的制度及實(shí)際情況，預(yù)案應(yīng)分別有事故不利因素的分析、危害、分級(jí)、事故處理響應(yīng)的等級(jí)、處理的程序及后期處理，并經(jīng)常開(kāi)展不同等級(jí)的事故演練和對(duì)搶修裝備的檢查，對(duì)大型的演練要聯(lián)合當(dāng)?shù)氐?消防、安全管理部門(mén)一道進(jìn)行。

4．嚴(yán)格執(zhí)行上崗考試制度

各類(lèi)操作人員獨(dú)立操作前必須經(jīng)過(guò)公司有關(guān)部門(mén)組織的考試，成績(jī)合格方可獨(dú)立上崗。

5．加強(qiáng)對(duì)消防設(shè)備和防雷防靜電設(shè)備的檢查和管理

加強(qiáng)對(duì)LNG氣化站防雷、防靜電設(shè)施的定期抽查和維護(hù)保養(yǎng)工作；重點(diǎn)對(duì)消防水池、消防泵、消防水炮、儲(chǔ)罐噴淋等設(shè)施及干粉滅火器的檢查?？扇?xì)怏w報(bào)警設(shè)備需定期保修，確保其完好有效。

6．建立LNG場(chǎng)站設(shè)備等維護(hù)保養(yǎng)制度。加強(qiáng)對(duì)LNG工藝管線及其設(shè)備的日常維護(hù)工作

①注意對(duì)工藝管線保冷層的保護(hù)和工藝管線的各類(lèi)閥門(mén)等的檢查，儀器儀表接線盒、接線柱的檢查，管道支架、操作平臺(tái)的日常維護(hù)工作（渦輪流量計(jì)的定期加油，管道絕緣法蘭靜電絕緣的檢測(cè)），工藝管道如液相管都向液體流動(dòng)的方向具有一定坡度，坡度的大小依設(shè)計(jì)而定，而氣相管一般沒(méi)有坡度。注意工藝管道活動(dòng)支架的正?；瑒?dòng)。

②日常檢查常開(kāi)閥門(mén)如安全閥根部閥、調(diào)壓閥、緊急切斷閥、單向閥和常閉閥門(mén)如排空閥、排液閥的運(yùn)行狀態(tài)。場(chǎng)站內(nèi)有平焊法蘭和對(duì)焊法蘭，兩者分別用于中壓和高壓管道，平焊法蘭又稱(chēng)承插法蘭，對(duì)焊法蘭又稱(chēng)高頸法蘭。

③保持工藝管道的暢通，防止憋液、憋氣。注意儲(chǔ)罐滿(mǎn)罐的溢出和BOG排出鼙的變化。

④注意管道支架因地基下陷而對(duì)管道產(chǎn)生下拉力，使管道發(fā)生彎曲現(xiàn)象。日常巡檢過(guò)程中應(yīng)給予注意。

⑤對(duì)工藝管道腐蝕現(xiàn)象應(yīng)給予注意，在日常維護(hù)中注意防腐和補(bǔ)漆。對(duì)易腐蝕的螺栓、螺帽及轉(zhuǎn)動(dòng)件的外漏部分可加黃油配二硫化鉬調(diào)和使用。

⑥定期對(duì)安全附件、安全閥和儀表的效驗(yàn)并做好記錄。對(duì)LNG氣化站內(nèi)的設(shè)備、閥門(mén)、管件、墊片及儀器儀表的檢查維護(hù)保養(yǎng)相關(guān)事宜認(rèn)真查看產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)、向供應(yīng)商和產(chǎn)品維護(hù)單位咨詢(xún)。按要求做好維修方案和現(xiàn)場(chǎng)記錄工作。

⑦LNG場(chǎng)站應(yīng)備有低溫深冷的防護(hù)勞保用品，應(yīng)有驅(qū)散大氣中冷凝氣體的設(shè)備，如大型風(fēng)機(jī)。

⑧LNG場(chǎng)站作為重點(diǎn)危險(xiǎn)源，并且已列入政府安全重點(diǎn)防范單位，作為氣化站的管理單位應(yīng)與政府相關(guān)部門(mén)及時(shí)溝通，處理一些問(wèn)題。