-
LNG
液化天然气化站安全运行管理
LNG
就是液化天然气（
Liquef
ied
Natural
Gas
）的
简称，主要成分是甲烷。先将
气田生产的天然气净化处理，
再经
超低温
（
-162
℃）
加压液化就形成液化天然气。
LNG
无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的
1/600<
/p>
，
LNG
的重量仅为同体积水的
45%
左右。
如图所示，
LNG
通过低温汽车槽车运至
LNG
卫星站，通过卸车台设置的卧式专用卸车增压器对汽车槽车储罐增压，利用压差将
LNG
送
至卫星站低温
LNG
储罐。工作条件下，储罐增压器将储罐内的
LNG
增压
到
0.6MPa
。增压
后的低温
LNG
进入空温式气化器，与空气换热后转化为气态天然气并升高温度
，出口温度
比环境温度低
10
℃，
压力为
0.45
－
0.60 MPa
，
当空温式气化器出口的天然气温度达不到<
/p>
5
℃
以上时，通过水浴式加热器升温，最
后经调压
(
调压器出口压力为
0.35
MPa)
、计量、加臭后
进入城市输配管网，送入各类用户。<
/p>
一、
LNG
气化站主要设备的特性
①
LNG
场站的工艺特点为
“低温储存、
常温使用”
。
储罐设计
温度达到负
196
（摄
氏度
LNG
常温下沸点在负
162
摄氏度）
，
而出站天然气温度要求不低于环境温度
10
摄氏度。
②场站
低温储罐、低温液体泵绝热性能要好，阀门和管件的保冷性能要好。
< br>③
LNG
站内低温区域内的设备、管道、仪表、阀门及其
配件在低温工况条件下
操作性能要好，并且具有良好的机械强度、密封性和抗腐蚀性。
④因低温液体泵启动过程是靠变频器不断提高转速从而达到提高功率增大流量
和提供高输出压力，
所以低温液体泵要求提高频率和扩大功率要快，
通常在几秒
至十几秒内就能满足要求，而且保冷绝热性能要好。
⑤气化设备在普通气候条件下要求能抗地震，
耐台风和满足设计要求，
达到最大
的气化流量。
⑥低温储罐和过滤器的制造及日常运行管理已纳入国家有关压力容器的制造
、
验
收和监查的规范；
气化器和低温烃
泵在国内均无相关法规加以规范，
在其制造过
程中执行美国相关
行业标准，
在压力容器本体上焊接、
改造、
维修或移动压力容
器的位置，都必须向压力容器的监查单位申报。
< br>
二、
LNG
气化站主要设备结
构、常见故障及其维护维修方法
1
．
LNG
低温储罐
LNG
低温储罐由碳钢外壳、不锈钢内胆和工艺管道组成，内外壳之间充填珠光
沙隔离。
内外壳严格按照国家有关规范设计、
制造和焊接。
经过几十道工序制造、
安装，并经检验合格后，
其夹层在滚动中充填珠光沙并抽真空制成。
150W
低温
储罐外形尺寸为中
3720
×
22451
米，空重
50871Kg
< br>，满载重量
123771
№。
（
1
）储罐的结构
①低温储罐管道的连接共有
7
条
，
上部的连接为内胆顶部，
分别有气相管，
上部
进液管，
储罐上部取压管，
溢
流管共
4
条，
下部的连接为内胆下部共
3
条，
分别
是
下进液管、出液管和储罐液体压力管。
7
条管道分别独立从储罐
的下部引出。
②储罐设有夹层抽真空管
1
个，测真空管
1
个（两者均位于储
罐底部）
；在储罐
顶部设置有爆破片（以上
3
个接口不得随意撬开）
。
③内胆固定于外壳内侧，
顶部采用十字架角铁，
底部采用槽钢支架固定。
内胆于
外壳间距为
300
毫米。储罐用地脚螺栓固定在地面上。
④储罐外壁设有消防喷淋管、防雷避雷针、防静电接地线。
<
/p>
⑤储罐设有压力表和压差液位计，
他们分别配有二次表作为自控数
据的采集传送
终端。
（
2
）低温储罐的故障及维护
①内外夹层问真空度的测定（周期一年）
②日常检查储罐设备的配套设施：
③储罐基础观察，防止周边开山爆破产生的飞石对储罐的影响。
④安全阀频繁打开，疑为
BOG
气体压
力过高。
⑤储罐外侧冒汗，疑为储罐所用的绝热珠光沙下沉所致。
⑥正常储存液位上限为
95
％，下限为
15
％，不得低于
3
米（低温泵的要求）
⑦低温阀门使用一段时间后，
会出现漏液现象。
若发现上压盖有微漏，
应压紧
填
料压盖。若阀芯不能关闭，应更换阀芯，低温阀门严禁加油和水清洗。
2
．气化器
（
1
）气化器的结构
①可承受
4
级地震和
160
公里／小时的飓风。
②最大
允许工作压力为
580Psig
（
40
Kg
／
m
。
）
③流量最大到
8000Nm3
／
h
④一体式设计气化器高度
14
米，重量大约是
7100Kg
⑤气化器由
40
余个部件组成，均采用美国进口铝合金
材料制作，国内组装。连
接处使用不锈钢螺栓、
铝合金角铁焊接
，
并经及气体试压、
焊缝检查合格后出厂。
⑥气化器低温液体自下而上不断气化后，
气态介质由顶部
流出。
管路的对称设计
保证了液体在气化器内的均匀流动，
各类气化器都有不同的翅片组合形式，
翅片
的有力组合是为了减少气化器结霜的情况，
保证气化效率，
常见
的组合有：
8+12
组合，
4+8
组合的模式。液、气态的流向也不相同，这些设计都是为了提高设备
的气化能力和效率。
（
2
）气化器故障及安全操作
①外观结霜不均匀
②焊口有开裂现象
，
特别注意低温液体导入管与翅片和低温液体汇流管焊接处的
裂
纹。
③注意低温液体或低温气体对人体的冻伤，
以及对皮表面的粘结冻伤，
故在操作
过程中务必注意
穿戴劳动保护用品。
④气化器在运行过程中如发现设备过渡结
冰和周边环境温度下降等情况，
请尝试
以下几个解决办法：
I
减少液体的输入量
II
增加气化器的数量
III
用热水或者其他手段给气化器化霜
V
停止、切换气化器或使用备用气化器
3
．低温离心泵
（
1
）低温离心泵的结构特点为保证
LNG
储罐内的
LNG
输出达到次高
压
16Kg
／
cm2
< br>的压力，在
LNG
储罐的出口设置了多级变频低温离心泵
，低温泵具有以
下几个特点：
①泵体
和电机完全浸没在
LNG
低温介质中，从而杜绝了产品的损失，
并保证了
泵的快速启动
②真空绝热套使冷损降至极限
③密封剂浸润性设计时维护要求降至最低
④泵芯顶部悬挂于壳体的设计便于安装与拆卸
⑤可变频调速的电机扩大了泵的输出功率和转速的变化范围
<
/p>
（
2
）低温烃泵的故障及安全维护
①日常操作中不应有异常噪音，几个泵之间比较比较
②定期检查：按说明书要求每
4000
小时进行
维修检查（与供应商联系）
③低温储罐最低液位至泵进口管道
液位应保持在
3
米以上的高度
④注意对泵外壳体的保护和对泵的外壳体的清洁工作。
⑤外壳、外壁结霜怀疑为漏真空（泵启动后顶部的结霜为正常）
，可对
外壁进行
真空度检测，但真空度检测孔平常不要打开。
4
．过滤器
（
1
）过滤器的结构特点
场站所使用的过滤器是网状滤芯式过滤器，
用于过滤出站天然气中的颗粒杂
质及
水。
过滤器的滤芯式可以更换的，
更换下的滤芯
（指滤网材质为不锈钢）
经清洗
< br>后可重复使用。
过滤器配备压差计，
指示过滤器进出口燃
气的压力差，
它表示滤
芯的堵塞程度，过滤器滤芯的精度一般选
用
50um
，集水腔的容积大于
12<
/p>
％过滤
器的容积。
（
2
）过滤器的日常维护内容和故障处理
< br>
①定期排水和检查压差计读数
②过滤器本体、焊缝和接头处有无泄露、裂纹、变形
③过滤器表面有无油漆脱落
④有无异常噪音及震动
⑤支撑及紧固件是否发生损坏、开裂和松动
< br>⑥若过滤器法兰盖出现泄露可能是由于密封面夹杂异物，
可将密封面吹扫
（吹扫
可用氮气）后更换密封垫片。
⑦若接头处发生泄露在丝扣连接处加缠生胶带，情况严重的予以更换
⑧过滤器前后压差过大可对滤芯进行吹扫或更换
⑨过滤器吹扫或维修后须用氮气试压、置换合格后方可使用。
三、
LNG
气化站的安全管理工作
1
．制定合理的操作规章制度
?
LNG
装卸车操作规程：
< br>
?
LNG
储罐倒罐操作规程<
/p>
?
LNG
气化
器操作规程
?
BOG
复热气操作规程
?储罐自增压操作规程
?
EAG
复热器操作规程
?卸车增压器操作规程
?撬装式调压器操作规程
?
BOG
计量撬操作规程
?
LNG
离心泵操作规程
?天然气加臭机操作规程
?中心调度控制程序切换操作规程
?消防水泵操作规程
?
LNG
气化站管道设备维护保养技术和操作手册
<
/p>
2
．建立台帐、设备有关技术资料和各类原始资料
?维护记录
?巡查巡检记录
?进出人员管理资料
?各类操作记录
?应急演练记录
?安全活动记录
3
< br>．编制天然气管线、场站事故应急预案
预案依据国家、
省、市、政府有关法律、法规及相关规定，并结合企业的制度及
实际情况，
预案应分别有事故不利因素的分析、
危害、
分级、<
/p>
事故处理响应的等
级、
处理的程序及后期
处理，
并经常开展不同等级的事故演练和对抢修装备的检
查，对
大型的演练要联合当地的公安消防、安全管理部门一道进行。
4
．严格执行上岗考试制度
各类操作人员独立操作前必须经过公司有关部门组织的考试，
成绩合格方
可独立
上岗。
5
．加强对消防设备和防雷防静电设备的检查和管理
加强对
LNG
气化站防雷、防静电设施的定期抽查和维护保养工作；重
点对消防
水池、
消防泵、
消防水炮、<
/p>
储罐喷淋等设施及干粉灭火器的检查。
可燃气体报警
设备需定期保修，确保其完好有效。
6
．建立
LNG
场站设备等维护保养制度。加强对<
/p>
LNG
工艺管线及其设备的日常
维护工作
①注意对工艺管线保冷层的保护和工艺管线的各类阀门等的检
查，
仪器仪表接线
盒、
接线柱的检查，
管道支架、
操作平台的日常维护工作（涡轮流量计的定期加
油，管道绝缘法兰静电绝缘的检测）
，工艺管道如液相管都向液体流
动的方向具
有一定坡度，
坡度的大小依设计而定，
而气相管一般没有坡度。
注意工艺管道活
动支架的正
常滑动。
②日常检查常开阀门如安全阀根部阀、
调压阀、
紧急切断阀、
单向阀和常闭阀门
如排空阀、
排液阀的运行状态。
场站内有平焊法兰
和对焊法兰，
两者分别用于中
压和高压管道，平焊法兰又称承插
法兰，对焊法兰又称高颈法兰。
③保持工艺管道的畅通，防止
憋液、憋气。注意储罐满罐的溢出和
BOG
排出鼙
的变化。
④注意管道支架因地基下陷而对管道产生
下拉力，
使管道发生弯曲现象。
日常巡
检过程中应给予注意。
⑤对工艺管道腐蚀现象应给予注意，
在日常维护中注意防腐和补漆。
对易腐蚀的
螺栓、螺帽及转动件的外漏部分可加黄油配二硫化钼调和
使用。
⑥定期对安全附件、
安全阀和
仪表的效验并做好记录。
对
LNG
气化
站内的设备、
阀门、
管件、
垫片及仪器
仪表的检查维护保养相关事宜认真查看产品说明书、
向
供应商和
产品维护单位咨询。按要求做好维修方案和现场记录工作。
⑦
LNG
场站应备有低温深冷的防护劳保用品，
< br>应有驱散大气中冷凝气体的设备，
如大型风机。
⑧
LNG
场站作为重点危险源，并且已列入政
府安全重点防范单位，作为气化站
的管理单位应与政府相关部门及时沟通，处理一些问题
。
LNG
气化站工艺设计与运行管理
LNG
(
液化天然气
)
已成为目前无法使用管
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。
国内
< br>LNG
供气技术正处于发展和完善阶段，
本文拟以近年东
南沿海建设的部分
LNG
气化站为例，
对其工艺流程、设计与运行管理进行探讨。
1
LNG
气化站工艺流程
1
．
1
LNG
卸车工艺
LNG
通过公路槽车或罐式集装箱车
从
LNG
液化工厂运抵用气城市
LNG
气化
站，利用槽车上的空温式升压气化器对槽车储罐进行升压<
/p>
(
或通过站内设置的卸
车增压气化器对罐
式集装箱车进行升压
)
，使槽车与
LN
G
储罐之间形成一定的压
差，
利用此压
差将槽车中的
LNG
卸入气化站储罐内。
卸车结束时，
通过卸车台气
相管道回收槽车中的气相天然气。
卸车时
，
为防止
LNG
储罐内压力升高而影响
卸车速度，
当槽车中的
LNG
温度
低于储罐中
LNG
的温度时，
采用上进液方式。
槽车中的低温
LNG
通过储罐上进液
管喷嘴以喷淋状态进入储罐，
将部分
气体冷却为液体而降低罐内压力，
使卸车得
以顺利进行。若槽车
中的
LNG
温度高于储罐中
LNG
的温度时，采用下进液方式，
高温
LNG
由下进液口进入储罐，
与罐内低温
LNG
混合而降温，
避免高温
LNG
由上
进液口进入罐
内蒸发而升高罐内压力导致卸车困难。实际操作中，由于目前
LNG
气源地距用气城市较远，
长途运输到达用气城市时，
槽车内
的
LNG
温度通常高于
气化站储罐中<
/p>
LNG
的温度，
只能采用下进液方式。<
/p>
所以除首次充装
LNG
时采用上
进液方式外，正常卸槽车时基本都采用下进液方式。
为防止卸车时急冷产生较大的温差
应力损坏管道或影响卸车速度，
每次卸车
前都应当用储罐中的<
/p>
LNG
对卸车管道进行预冷。
同时应防止
快速开启或关闭阀门
使
LNG
的流速突
然改变而产生液击损坏管道。
1
．
2
LNG
气化站流程与储罐自动增压
①LNG
气化站流程
LNG
气
化站的工艺流程见图
1
。
图
1
城市
L
NG
气化站工艺流程
②储罐自动增压与
LNG
气化
靠压力推动，
LNG
从储罐流向空温式气化器，
气化为气态天然气后供应用户。
随着储罐内
LNG
的流出，罐内压力不断降低，
LNG
出罐速度逐渐变慢直至停止。
因此，
正常供气操作中必须不
断向储罐补充气体，
将罐内压力维持在一定范围内，
才能使
LNG
气化过程持续下去。
储罐的增压是利
用自动增压调节阀和自增压空温
式气化器实现的。
当储罐内压力
低于自动增压阀的设定开启值时，
自动增压阀打
开，储罐内
LNG
靠液位差流入自增压空温式气化器
(
自增压空温式气化器的安装