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LNG气化站的运行管理与安全管理

更新时间:2012/4/16 来源:中国燃气报警器网  [收藏此信息]

1  LNG气化站主要设备的特性
    LNG气化站的工艺特点为低温储存、常温使用。LNG气化站的主要设备应具有以下特性:低温储罐、低温液体泵的绝热性能好,阀门和管件的保冷性能好;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好,并且具有良好的机械强度、密封性和抗腐蚀性;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、增大流量和提供较高输出压力的目的,因此要求低温液体泵提高频率和增大功率较快,通常在几秒至十几秒内就能满足要求,而且绝热性能好;要求气化设备在普通气候条件下能抗地震、耐台风和满足设计要求,达到最大的气化流量。
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、验收和监察规范。在国内,气化器和低温烃泵的制造均无相关法规标准加以规范,在其制造过程中执行美国相关标准。在压力容器本体上焊接、改造、维修或移动压力容器时,都必须向压力容器的监察单位进行申报。
主要设备的结构、常见故障及维护
    ①LNG低温储罐
  a.结构
  LNG低温储罐由碳钢外壳、不锈钢内胆和工艺管道组成,外壳与内胆严格按照国家有关规范设计、制造和焊接,经检验合格后,其夹层在滚动中充填珠光砂并抽真空。储存容积为150 m’的低温储罐外形尺寸为:直径3.72 m,高22.451 m。储罐空质量为50 871 kg,满载质量为123 771 kg。
    低温储罐连接的管道共有7条,上部连接内胆顶部,共4条,分别是气相管、上部进液管、上部取压管、溢流管;下部连接内胆下部,共3条,分别是下进液管、出液管和液体压力管。储罐底部设有夹层抽真空管和测真空管各1个,在储罐顶部设置爆破片。
    内胆固定于外壳内,顶部采用十字架角钢固定,底部采用槽钢支架固定。内胆与外壳间距为300
 mm。储罐用地脚螺栓固定在地面上,储罐外壁设有消防喷淋管、防雷避雷针、防静电接地线。储罐还设有压力表和压差液位计,分别配有二次仪表作为自控数据的采集传送终端。
    b.故障及安全维护
    应对外壳与内胆夹层间的真空度进行定期测定,测定周期为l a;日常检查储罐设备的配套设施;对储罐进行基础观察,防止地基沉降对储罐产生影响;安全阀频繁打开,疑为BOG气体压力过高;储罐外侧有液滴,疑为储罐所用的绝热珠光砂下沉所致;储罐的正常储存容量上限为储罐容积的95%,下限为储罐容积的15%,储存液位不得低于3 m(满足低温泵的要求);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用水清洗。
    ②气化器
    a.结构
    可承受4级地震和风速为160 km/h的飓风,最大允许工作压力为4 MPa,最大流量为8 000 m3/h。一体式设计的气化器高14 m,质量约7 100 kg。气化器各部件连接处均使用不锈钢螺栓、铝合金角钢焊接,经气体试压、焊缝检查合格后方可出厂。气化器中的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片数组合形式,翅片片数的有效组合是为了减少气化器结霜,保证气化效率。常见的翅片片数组合形式有:8+12组合、4+8组合。
  b.故障及安全维护
  外观结霜不均匀;焊口有开裂现象,要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;注意低温液体或低温气体对人体的冻伤,在操作过程中务必注意穿戴劳动保护用品。在运行过程中如发现气化器过度结冰和周围环境温度下降等情况,可尝试以下几种解决办法:减少低温液体的输入量;增加气化器的数量;用热水或者其他手段给气化器融霜;停止、切换气化器或使用备用气化器。
  ③低温离心泵
  为保证储罐内的LNG达到一定的输出压力,在 LNG储罐出口设置了多级变频低温离心泵。
    a.特点
    泵体和电机完全浸没在LNG中,从而减少了 LNG的损失,并保证了泵的快速启动;真空绝热套使冷损失降至最低;密封剂浸润性设计使对维护的要求降至最低;泵芯顶部悬挂于壳体的设计便于安装与拆卸;可变频调速的电机增大了泵的输出功率和转速变化范围。
  b.故障及安全维护
  日常操作中不应有异常噪声,不时地将几个泵进行运行噪声比较;按说明书要求每隔4 000 h对低温离心泵进行维修检查(与供应商联系);低温储罐最低液位至泵进口管道液位应保持3 m以上的高度;注意对泵的外壳体进行保护和清洁;外壳结霜怀疑为漏真空(泵启动后顶部的结霜为正常),可对外壳进行真空度检测,真空度检测孔平常不要打开。
    ④过滤器
    a.结构特点
    天然气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。过滤器的滤芯可以更换,更换下的滤芯(滤网材质为不锈钢)经清洗后可重复使用。过滤器配备压差计,指示过滤器进出口天然气的压力差,可以表征滤芯的堵塞程度。过滤器滤芯的精度一般选用50 m,集水腔容积大于过滤器容积的12%。
  b.故障及安全维护
  应定期排污,并对以下几方面进行检查:压差计读数;过滤器本体、焊缝和接头处有无泄漏、裂纹、变形;过滤器表面有无油漆脱落;有无异常噪声及振动;支撑及紧固件是否发生损坏、开裂和松动。若过滤器法兰盖出现泄漏,则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;若接头处发生泄漏,可在螺纹连接处加缠生胶带,情况严重的予以更换;如过滤器前后压差过大,可对滤芯进行吹扫或更换。过滤器吹扫或维修后,须用氮气试压、置换合格后方可使用。
3 LNG气化站的安全管理工作
    ①制定合理的操作规章制度
    应制定合理的LNG装卸车操作规程、LNG储罐倒罐操作规程、LNG气化器操作规程、BOG复热器操作规程、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、橇装式调压器操作规程、BOG计量橇操作规程、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等。
    ②建立台账,管理设备技术资料
    应建立维护记录、巡查巡检记录、进出人员管理记录、各类操作记录、应急演练记录、安全活动记录,管理好设备有关技术资料和各类原始资料等。
    ③制定天然气管道、厂站事故应急预案  应依据有关法律、法规及相关规定,并结合企业制度及实际情况,制定天然气管道、厂站事故应急预案。预案应包含事故不利因素的分析、事故危害、事故分级、事故处理响应等级、处理的程序及后期处理。应经常开展不同等级的事故演练和对抢修装备进行检查,大型的事故演练要联合当地公安消防、安全管理部门一同进行。
  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,成绩合格后方可独立上岗。
    ⑤加强对消防、防雷、防静电设备检查和管理
    加强对LNG气化站防雷、防静电设备的定期检查和维护保养,重点对消防水池、消防泵、消防水炮、储罐喷淋管及干粉灭火器进行检查。可燃气体报警设备需定期维护,确保其完好有效。
    ⑥加强对LNG工艺管道及设备的日常维护
    注意对工艺管道的保冷层进行保护,对各类阀门,仪器仪表接线盒、接线柱进行检查,对管道支架、操作平台进行日常维护。保持工艺管道畅通,防止堵塞。液相管道均向液体流动方向具有一定的坡度,坡度大小依设计而定,而气相管道一般没有坡度。注意工艺管道活动支架的正常滑动。
    日常巡检过程中要注意以下几点:常开阀门(如安全阀的根部阀、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;储罐满罐的溢出和BOG排出量的变化;管道支架因地基下陷而对管道产生下拉力,使管道发生弯曲的现象。
    应注意工艺管道的腐蚀现象,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用黄油配二硫化钼调和使用进行防腐。定期对安全附件、安全阀和仪表进行校验并做好记录。对LNG气化站内的设备、阀门、管件、垫片及仪器仪表的维护、保养等相关事宜应认真查看产品说明书或向供应商和产品维护单位进行咨询,按要求做好维修方案和现场记录工作。LNG厂站应备有低温深冷的防护劳保用品,应有驱散大气中冷凝气体的设备,如大型风机等。作为重点危险源,LNG厂站已列入政府安全重点防范单位,气化站的管理单位应与政府相关部门及时沟通,便于处理相关问题。
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