LNG就是液化天然氣(Liquefied Natural Gas)的簡稱,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無色、無味、無毒且無腐蝕性,其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600,LNG的重量僅為同體積水的45%左右。
一、LNG氣化站主要設(shè)備的特性
①LNG場站的工藝特點(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場站低溫儲(chǔ)罐、低溫液體泵絕熱性能要好,閥門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)過程是靠變頻器不斷提高轉(zhuǎn)速從而達(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)和滿足設(shè)計(jì)要求,達(dá)到最大的氣化流量。
⑥低溫儲(chǔ)罐和過濾器的制造及日常運(yùn)行管理已納入國家有關(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泵在國內(nèi)均無相關(guān)法規(guī)加以規(guī)范,在其制造過程中執(zhí)行美國相關(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)格按照國家有關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)、制造和焊接。經(jīng)過幾十道工序制造、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)。
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)外夾層問真空度的測定(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,防止周邊開山爆破產(chǎn)生的飛石對儲(chǔ)罐的影響。
④安全閥頻繁打開,疑為BOG氣體壓力過高。
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)。
②最大允許工作壓力為580Psig(40Kg/m。)
③流量最大到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,均采用美國進(jìn)口鋁合金材料制作,國內(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。管路的對稱設(shè)計(jì)保證了液體在氣化器內(nèi)的均勻流動(dòng),各類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人體的凍傷,以及對皮表面的粘結(jié)凍傷,故在操作過程中務(wù)必注意穿戴勞動(dòng)保護(hù)用品。
④氣化器在運(yùn)行過程中如發(fā)現(xiàn)設(shè)備過渡結(jié)冰和周邊環(huán)境溫度下降等情況,請嘗試以下幾個(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):