LNG供氣站的操作技術(shù)和運(yùn)營(yíng)管理

LNG供氣站的操作技術(shù)和運(yùn)營(yíng)管理一、投運(yùn)前的準(zhǔn)備二、LNG供氣站操作技術(shù)三、運(yùn)營(yíng)安全管理一、投運(yùn)前的準(zhǔn)備LNG供氣站竣工驗(yàn)收合格正式投運(yùn)前,對(duì)整個(gè)工藝系統(tǒng)必須進(jìn)行干燥→預(yù)冷→模擬試運(yùn)行→惰化→天然氣置換氮?dú)?即鈍化)。1、干燥和預(yù)冷干燥就是利用氮?dú)鈱⒐庹竟に囅到y(tǒng)設(shè)備、管道中的水分置換出去,避免系統(tǒng)內(nèi)的水分在低溫下凍結(jié),堵塞和損壞設(shè)備、管道與閥門。干燥前,工藝系統(tǒng)應(yīng)完成吹掃、試壓、儀表聯(lián)校、安全閥就位并校驗(yàn)鉛封、設(shè)備與管道保冷完畢。中國(guó)燃?xì)釲NG培訓(xùn)2、系統(tǒng)模擬試運(yùn)行、惰化與置換模擬試運(yùn)行的目的是利用-196℃的液氮對(duì)LNG工藝系統(tǒng)進(jìn)行工藝參數(shù)調(diào)試和運(yùn)行性能檢驗(yàn)。由于液氮溫度低達(dá)-196℃,系統(tǒng)出現(xiàn)白霧處即為泄漏點(diǎn),需處理。用液氮模擬試運(yùn)行可大大提高在LNG工況參數(shù)下系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。二、LNG供氣站操作技術(shù)1、供氣站的氣化工藝流程（城市LNG供氣站工藝流程見圖）LNG汽化站工藝流程圖2、LNG卸車工藝通過(guò)公路槽車或罐式集裝箱車將LNG從氣源地運(yùn)抵用氣城市LNG供氣站后,利用槽車上的空溫式升壓氣化器將槽車儲(chǔ)罐升壓到0.6MPa(或通過(guò)站內(nèi)設(shè)置的卸車增壓氣化器對(duì)罐式集裝箱車進(jìn)行升壓),同時(shí)將儲(chǔ)罐壓力降至約0.4MPa,使槽車與LNG儲(chǔ)罐間形成約0.2MPa的壓差,利用此壓差將槽車中的LNG卸入供氣站儲(chǔ)罐內(nèi)。卸車結(jié)束時(shí),通過(guò)卸車臺(tái)氣相管線回收槽車中的氣相天然氣。3.LNG儲(chǔ)罐的自動(dòng)增壓靠壓力推動(dòng),LNG從儲(chǔ)罐中流向空溫式氣化器,氣化后供應(yīng)用戶。隨著罐內(nèi)LNG的流出,罐內(nèi)壓力不斷降低,LNG出罐速度逐漸變慢直至停止。因此,正常運(yùn)營(yíng)操作中須不斷向儲(chǔ)罐補(bǔ)充氣體,將罐內(nèi)壓力維持在一定范圍內(nèi),才能使LNG氣化過(guò)程持續(xù)下去。儲(chǔ)罐的增壓是由自力式增壓調(diào)節(jié)閥和小型空溫式氣化器組成的自動(dòng)增壓系統(tǒng)來(lái)完成的。運(yùn)行中常出現(xiàn)因開啟壓力調(diào)試不當(dāng),致使新安裝的增壓閥形同虛設(shè),操作人員不得不打開旁通管進(jìn)行人工增壓的情況。人工增壓時(shí),應(yīng)緩慢打開增壓氣化器液相進(jìn)口閥,防止閥門開大而導(dǎo)致事故。曾經(jīng)發(fā)生手工增壓時(shí)增壓氣化器液相進(jìn)口閥開度過(guò)大,大量LNG涌入增壓氣化器后不能完全氣化,以氣液兩相狀態(tài)進(jìn)入增壓氣化器出口管道并沖出安全閥噴射在LNG儲(chǔ)罐外壁,將儲(chǔ)罐外罐凍裂350mm的事故。因此,應(yīng)盡可能采用自力式增壓閥自動(dòng)增壓。中國(guó)燃?xì)釲NG培訓(xùn)4、LNG儲(chǔ)罐的壓力控制儲(chǔ)罐的正常工作壓力由自力式增壓調(diào)節(jié)閥的定壓值(后壓)所限定和控制。儲(chǔ)罐的允許最高工作壓力由設(shè)置在儲(chǔ)罐氣相出口管道上的自力式減壓調(diào)節(jié)閥定壓值(前壓)所限定和自動(dòng)控制。當(dāng)儲(chǔ)罐正常工作壓力低于增壓閥的開啟壓力時(shí),增壓閥開啟自動(dòng)增壓;當(dāng)儲(chǔ)罐允許最高工作壓力達(dá)到減壓閥設(shè)定開啟值時(shí),減壓閥自動(dòng)開啟卸壓,以保護(hù)儲(chǔ)罐安全。為保證增壓閥和減壓閥工作時(shí)互不干擾,增壓閥的關(guān)閉壓力與減壓閥的開啟壓力不能重疊,應(yīng)保證0.05MPa以上的壓力差。例如,若增壓調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉壓力設(shè)定為0.693MPa,則減壓調(diào)節(jié)閥的開啟壓力為0.76MPa?？紤]兩閥的實(shí)際制造精度,合適的壓力差應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)安裝閥門時(shí)精心調(diào)試確定5、LNG儲(chǔ)罐的超壓保護(hù)LNG在儲(chǔ)存過(guò)程中會(huì)由于儲(chǔ)罐的“環(huán)境漏熱”而緩慢蒸發(fā),導(dǎo)致儲(chǔ)罐的壓力逐步升高,最終危及儲(chǔ)罐安全。因此,設(shè)計(jì)上采用在儲(chǔ)罐上安裝自力式減壓調(diào)節(jié)閥、壓力報(bào)警手動(dòng)放空、安全閥起跳三級(jí)安全保護(hù)措施來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)罐的超壓保護(hù)。國(guó)內(nèi)普遍使用的最高工作壓力為0.80MPa、單罐公稱容積為100m3的真空壓力式儲(chǔ)罐,減壓閥的最高開啟壓力設(shè)定為0.76MPa,報(bào)警壓力設(shè)定為0.78MPa,儲(chǔ)罐安全閥的開啟壓力和排放壓力分別設(shè)定為0.8MPa和0.88MPa。其保護(hù)順序?yàn)?當(dāng)儲(chǔ)罐壓力升到減壓閥設(shè)定值時(shí),減壓閥自動(dòng)打開泄壓;當(dāng)減壓閥失靈罐內(nèi)壓力升至壓力報(bào)警值0.78MPa時(shí),壓力報(bào)警,手動(dòng)放散卸壓;當(dāng)減壓閥失靈且未能手動(dòng)放散,罐內(nèi)壓力升至0.80MPa時(shí),儲(chǔ)罐安全閥開啟,至排放壓力0.88MPa時(shí),安全閥排放卸壓。這樣既保證了儲(chǔ)罐的安全,又充分發(fā)揮了儲(chǔ)罐的強(qiáng)度儲(chǔ)備(儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)壓力為0.84MPa)。隨著安全閥的排放,當(dāng)罐內(nèi)工作壓力降低到安全閥排放壓力的85%時(shí),安全閥自動(dòng)關(guān)閉將儲(chǔ)罐密封。正常操作中不允許安全閥頻繁起跳。6、LNG儲(chǔ)罐的過(guò)量充裝與低液位保護(hù)LNG的充裝數(shù)量主要通過(guò)罐內(nèi)的液位來(lái)控制。在儲(chǔ)罐上裝設(shè)有測(cè)滿口和差壓式液位計(jì)兩套獨(dú)立液位系統(tǒng),用于指示和測(cè)量?jī)?chǔ)罐液位。此外,還裝備有高液位報(bào)警器(充裝量85%)、緊急切斷(充裝量95%)、低限報(bào)警(剩余10%LNG)。儲(chǔ)罐高液位(最大罐容)95%是按工作壓力條件下飽和液體的密度設(shè)定的,實(shí)際操作中須針對(duì)不同氣源進(jìn)行核定(下調(diào))。中國(guó)7、LNG的翻滾與預(yù)防作為不同組分的混合物,LNG在儲(chǔ)存過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)分層而引起翻滾,致使LNG大量蒸發(fā)導(dǎo)致儲(chǔ)罐超壓,如不能及時(shí)放散卸壓,將嚴(yán)重危及儲(chǔ)罐的安全。大量研究證明由于以下原因引起LNG出現(xiàn)分層而導(dǎo)致翻滾:由于儲(chǔ)罐中先后充注的LNG產(chǎn)地不同組分不同因而密度不同;由于先后充注的LNG溫度不同而密度不同;先充注的LNG由于輕組分甲烷的蒸發(fā)與后充注的LNG密度不同。防止罐內(nèi)LNG出現(xiàn)分層常用的措施如下：(1)將不同產(chǎn)地的LNG分開儲(chǔ)存。(2)為防止先后注入罐中的LNG產(chǎn)生密度差,采取以下充注方法:①槽車中的LNG與罐中LNG密度相近時(shí)從儲(chǔ)罐的下進(jìn)液口充注;②槽車中的輕質(zhì)LNG充注到重質(zhì)LNG儲(chǔ)罐中時(shí)從儲(chǔ)罐的下進(jìn)液口充注;③槽車中的重質(zhì)LNG充注到輕質(zhì)LNG儲(chǔ)罐中時(shí),從儲(chǔ)罐的上進(jìn)液口充注。(3)儲(chǔ)罐中的進(jìn)液管使用混合噴嘴和多孔管,可使新充注的LNG與原有LNG充分混合。(4)對(duì)長(zhǎng)期儲(chǔ)存的LNG,采取定期倒罐的方式防止其因靜止而分層。中國(guó)燃?xì)釲NG培訓(xùn)三、運(yùn)營(yíng)安全管理LNG供氣站運(yùn)營(yíng)安全管理的基本要求是:①防止LNG和NG泄漏與空氣形成可燃的爆炸性混合物;②在儲(chǔ)罐區(qū)、氣化區(qū)、卸車臺(tái)等可能產(chǎn)生天然氣泄漏的區(qū)域均設(shè)置可燃?xì)怏w濃度監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置;③消除引發(fā)燃燒、爆炸的基本條件,按規(guī)范要求對(duì)LNG工藝系統(tǒng)與設(shè)備進(jìn)行消防保護(hù);④防止LNG設(shè)備超壓和超壓排放;⑤防止LNG的低溫特性和巨大的溫差對(duì)工藝系統(tǒng)的危害及對(duì)操作人員的冷灼傷。必須制定嚴(yán)格的安全措施,認(rèn)真落實(shí)安全操作規(guī)程,消除潛在危險(xiǎn)和火災(zāi)隱患。供氣站站長(zhǎng)應(yīng)每日定時(shí)檢查站內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備和消防設(shè)施。1、LNG潛在的危險(xiǎn)性LNG雖是在低溫狀態(tài)下儲(chǔ)存、氣化，但和管輸天然氣一樣，均為常溫氣態(tài)應(yīng)用，這就決定了LNG潛在的危險(xiǎn)性：(1)低溫的危險(xiǎn)性(2)BOG的危險(xiǎn)性(3)著火的危險(xiǎn)性(4)翻滾的危險(xiǎn)性2、LNG站工藝設(shè)計(jì)的合理性和全面性1）LNG站應(yīng)有全理的工藝流程2）LNG站應(yīng)有完善的運(yùn)行功能（措施）3）LNG站應(yīng)有可靠的安全措施4）LNG站的儲(chǔ)存設(shè)備、氣化設(shè)備、輸送設(shè)備制造安裝質(zhì)量要精良3、LNG站的安全技術(shù)管理LNG固有的特性和潛在的危險(xiǎn)性，要求我們必段對(duì)LNG站進(jìn)行合理的工藝、安全設(shè)計(jì)及設(shè)備制造，這將為搞好LNG站的安全技術(shù)管理打下良好的基礎(chǔ)。1）LNG站的機(jī)構(gòu)與人員配置應(yīng)有專門的機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)LNG站的安全技術(shù)基礎(chǔ)；同時(shí)應(yīng)配備專業(yè)技術(shù)管理人員；要?jiǎng)澢甯魃a(chǎn)崗位，并配齊崗位操作人員。不論是管理人員，還是崗位操作人員均應(yīng)經(jīng)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，經(jīng)考核合格后方可上崗。2）技術(shù)管理（1）建立健全LNG站的技術(shù)檔案包括前期的科研文件、初步設(shè)計(jì)文件、施工圖、整套施工資料、相關(guān)部門的審批手續(xù)及文件等。（2）制定各崗位的操作規(guī)程包括LNG卸車操作規(guī)程、LNG儲(chǔ)罐增壓操作規(guī)程、LNG儲(chǔ)罐倒罐操作規(guī)程、LNG空浴（水?。饣ㄆ鳎┎僮饕?guī)程、BOG儲(chǔ)罐操作規(guī)程、消防水泵操作規(guī)程、中心調(diào)度控制程序切換操作規(guī)程、LNG進(jìn)（出）站稱重計(jì)量操作規(guī)程、天然氣加臭操作規(guī)程等。中國(guó)燃?xì)釲NG培訓(xùn)3）生產(chǎn)安全管理（1）做好崗位人員的安全技術(shù)培訓(xùn)包括LNG站工藝流程、設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理、崗位操作規(guī)程、設(shè)備的日常維護(hù)及保養(yǎng)知識(shí)消防器材的使用與保養(yǎng)等，都應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn)，做到應(yīng)知應(yīng)會(huì)。（2）建立各崗位的安全生產(chǎn)責(zé)任制度，設(shè)備巡回檢查制度這也是規(guī)范安全行為的前提。如對(duì)長(zhǎng)期靜放的LNG應(yīng)定期倒罐并形成制度，以防“翻滾”現(xiàn)象的發(fā)生。（3）建立健全符合工藝要求的各類原始記錄：包括卸車記錄、LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存記錄、中心控制系統(tǒng)運(yùn)行記錄、巡檢記錄等，并切實(shí)執(zhí)行。（4）建立事故應(yīng)急搶險(xiǎn)救援預(yù)案預(yù)案應(yīng)對(duì)搶先救援的組織、分工、報(bào)警、各種事故（如LNG少量泄漏、大量泄漏、直至著火等）的處置方法等，應(yīng)詳細(xì)明確。并定期進(jìn)這行演練，形成制度。（5）加強(qiáng)消防設(shè)施的管理重點(diǎn)對(duì)消防水池（罐）、消防泵、LNG儲(chǔ)罐噴淋設(shè)施、干粉滅火設(shè)施、可燃?xì)怏w報(bào)警設(shè)施要定期檢修（測(cè)），確保其完好有效。（6）加強(qiáng)日常的安全檢查與考核通過(guò)檢查與考核，規(guī)范操作行為，杜絕違章，克服麻痹思想。如LNG的卸車就值得規(guī)范，從槽車進(jìn)站、計(jì)量稱重、槽車就位、槽車增壓、軟管連接、靜電接地線連接、LNG管線置換、卸車卸車完畢后余氣的回收、槽車離位以及卸車過(guò)程中的巡檢、卸車臺(tái)（位）與進(jìn)液儲(chǔ)罐的銜接等等，都應(yīng)有一套完整的規(guī)程要求。4、設(shè)備管理由于LNG站的生產(chǎn)設(shè)備（儲(chǔ)罐、氣化設(shè)備等）均為國(guó)產(chǎn)，加之規(guī)范的缺乏，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)站內(nèi)生產(chǎn)設(shè)施的管理。1）建立健全生產(chǎn)設(shè)備的臺(tái)賬、卡片、專人管理，做到帳、卡、物相符LNG儲(chǔ)罐等壓力容器應(yīng)取得《壓力容器使用證》；設(shè)備的使用說(shuō)明書、合格證、質(zhì)量證明書、工藝結(jié)構(gòu)圖、維修記錄等應(yīng)保存完好并歸檔。2）建立完善的設(shè)備管理制度、維修保養(yǎng)制度和完好標(biāo)準(zhǔn)具體的生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，定期維護(hù)保養(yǎng)。3）強(qiáng)化設(shè)備的日常維護(hù)與巡回檢查(1)LNG儲(chǔ)罐：外觀是否清潔；是否存在腐蝕現(xiàn)象；是否存在結(jié)霜、冒汗情況；安全附件是否完好；基礎(chǔ)是否牢固等。(2)LNG氣化器：外觀是否清潔；（氣化）結(jié)霜是否無(wú)均勻；焊口是否有開裂泄漏現(xiàn)象；各組切換（自動(dòng)）是否正常；安全附件是否正常完好。(3)LNG工藝管線：（裝）卸車管線、LNG儲(chǔ)罐出液管線保溫層是否完好；（裝）卸車及出液氣化過(guò)程中工藝管線伸縮情況是否正常，是否有焊口泄漏現(xiàn)象；工藝管線上的閥門（特別是低溫閥門）是否有泄漏現(xiàn)象；法蘭連接下是否存在泄漏現(xiàn)象；安全附件是否完好。(4)對(duì)設(shè)備日常檢驗(yàn)過(guò)程中查出的問(wèn)題都不能掉以輕心，應(yīng)組織力量及時(shí)排除。4）抓好設(shè)備的定期檢查(1)LNG儲(chǔ)罐：儲(chǔ)罐的整體外觀情況（周期：一年）；真空粉末絕熱儲(chǔ)罐夾層真空度的測(cè)定（周期：一年）；儲(chǔ)罐的日蒸發(fā)率的測(cè)定（可通過(guò)BOG的排出量來(lái)測(cè)定）（周期可長(zhǎng)可短，但發(fā)現(xiàn)日蒸發(fā)率突然增大或減小時(shí)應(yīng)找出原因，立即解決）；儲(chǔ)罐基礎(chǔ)牢固、變損情況（周期：三個(gè)月）；必要時(shí)可對(duì)儲(chǔ)罐焊縫進(jìn)行復(fù)檢。同時(shí)，應(yīng)檢查儲(chǔ)罐的原始運(yùn)行記錄。(2)LNG氣化器：外觀整體狀況；翅片有無(wú)變形，焊口有無(wú)開裂；設(shè)備基礎(chǔ)是否牢固；必要時(shí)可對(duì)焊口進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)