摘要：本文結(jié)合我國(guó)第一座衛(wèi)星式LNG站的建設(shè)實(shí)踐，介紹了LNG站工藝設(shè)備設(shè)施的選擇配置原則及依據(jù)，并對(duì)主要設(shè)備設(shè)施進(jìn)行了分析論述，對(duì)今后LNG站建設(shè)有指導(dǎo)意義。

　　關(guān)鍵詞：LNG LNG儲(chǔ)罐 LNG氣化器 BOG儲(chǔ)罐

　　1、前言

　　LNG的主要組分為CH4，作為天然氣供應(yīng)的一種有效形式，由于其運(yùn)輸靈活、建設(shè)投資少、見(jiàn)效快、安全可靠和冷能利用空間大等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)際上獲得了較快發(fā)展。目前，LNG在亞洲的應(yīng)用量最大，占全球的78%，其中日本的應(yīng)用量就占全球的62%，它在六十年代末就開(kāi)始應(yīng)用LNG.多年的LNG應(yīng)用實(shí)踐和技術(shù)積累，為今后LNG事業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。現(xiàn)在，我國(guó)也已開(kāi)始重視LNG項(xiàng)目的建設(shè)及應(yīng)用。廣東LNG周轉(zhuǎn)量300萬(wàn)t/a的LNG項(xiàng)目，2000年初已通過(guò)國(guó)家計(jì)委的批準(zhǔn)立項(xiàng)。淄博市作為山東省的省轄市，長(zhǎng)期以來(lái)，能源結(jié)構(gòu)不合理，建材行業(yè)造成的環(huán)境污染較為嚴(yán)重。順應(yīng)燃?xì)獍l(fā)展潮流，改變?nèi)剂辖Y(jié)構(gòu)，采用清潔能源天然氣成為必由之路。1999年下半年，淄博市政府與中原油田達(dá)成協(xié)議，由中原油田生產(chǎn)LNG，淄博建LNG站，為建材企業(yè)及居民用戶供應(yīng)LNG（氣態(tài)）。具體由市煤氣公司等三家企業(yè)合資建設(shè)LNG站。該站2000年8月動(dòng)工，次年8月竣工，現(xiàn)已投用。這是目前我國(guó)第一座衛(wèi)星式LNG站。

　　2、LNG站工藝設(shè)備設(shè)施的選擇配置原則及依據(jù)2.1 選擇配置原則

　　LNG為低溫深冷介質(zhì)，對(duì)站內(nèi)工藝設(shè)備設(shè)施的選擇應(yīng)遵循如下原則：

　　2.1.1 相關(guān)設(shè)備設(shè)施要具備可靠的耐低溫深冷性能。特別是儲(chǔ)存設(shè)備應(yīng)至少滿足耐低溫-162℃以下，應(yīng)達(dá)到-196C.

　　2.1.2 儲(chǔ)存設(shè)備保冷性能要好。若LNG儲(chǔ)存設(shè)備保冷性能不好，將引起設(shè)備內(nèi)溫度升高，壓力上升，危險(xiǎn)性增大。

　　2.1.3 氣化設(shè)備氣化能力要滿足設(shè)計(jì)要求，氣化效率要盡量高。

　　2.1.4 LNG輸送管道、截止閥門等的耐低溫性應(yīng)與LNG儲(chǔ)存設(shè)施一致。

　　2.1.5 除滿足工藝要求外，所有安全閥件（裝置）應(yīng)耐低溫且完好、靈敏可靠。

　　2.2 選擇與配置依據(jù)

　　2.2.1 中原油田提供的LNG組分及特性

　�、佟⒔M分（體積%）

　　甲　烷：93.609；

　　乙　烷：4.1154；

　　兩　烷：1.1973；

　　正丁烷：0.2663；

　　異丁烷：0.4261；

　　正戊烷：0.1598；

　　異戊烷：0.1598；

　　其　它：0.0662.

　�、�、LNG物化特性：

　　平均分子量：17.3；

　　液相密度：447kg/m3；

　　氣相密度：0.772kg/Nmb

　　燃　　點(diǎn)：650C

　　熱　　值：9260Kcal/Nm³；

　　爆炸極限：約5～15%.

　　2.2.2 相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范

　�、� LNG站工藝流程（帶控制點(diǎn)）；

　�、� 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》1999年版；

　�、� GBl50-1998《鋼制壓力容器》；

　�、� HG20585-1998《鋼制低溫壓力容器技術(shù)規(guī)定》；

　�、� GB50235-1997《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》；

　　⑥ 其它相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙資料及規(guī)范。

　　2.2.3 淄博LNG站相關(guān)參數(shù)

　�、� LNG站現(xiàn)場(chǎng)條件，如氣象條件、供電條件、廠區(qū)通行條件等。

　�、� LNG站供氣參數(shù)　　供氣規(guī)模：12x104Nm³/d（一期） LNG一次性儲(chǔ)存量：1200m³（液體） LNG儲(chǔ)存溫度：：-145℃ LNG儲(chǔ)存壓力：0.3MPa（絕）

　　3、LNG站工藝設(shè)備設(shè)施的選擇與配置據(jù)上述選擇原則及依據(jù)，考慮了LNG的特殊性及風(fēng)險(xiǎn)性，并對(duì)日方提供的供氣工藝流程反復(fù)討論、研究確定后，對(duì)如下LNG站工藝設(shè)備設(shè)施進(jìn)行了選擇與配置。

　　3.1 LNG儲(chǔ)罐

　　LNG儲(chǔ)罐可分為地下儲(chǔ)罐、地上金屬儲(chǔ)罐和金屬/混凝土儲(chǔ)罐三類，地上LNG金屬儲(chǔ)罐又分金屬子母式儲(chǔ)罐和金屬單罐兩種�？紤]到淄博當(dāng)?shù)亟ú钠髽I(yè)的布局、LNG儲(chǔ)罐的運(yùn)輸、今后天然氣的推廣應(yīng)用等因素，結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，將LNG儲(chǔ)罐確定為L(zhǎng)NG金屬單罐。經(jīng)公開(kāi)招標(biāo)，四川空分集團(tuán)及張家港圣達(dá)因公司為中標(biāo)單位。全站12臺(tái)LNG儲(chǔ)罐，每臺(tái)80萬(wàn)元，共計(jì)960萬(wàn)元。

　　3.1.1 結(jié)構(gòu)形式

　　立式圓筒形低溫真空粉末絕熱儲(chǔ)罐最高工作壓力0.5MPa，最低工作溫度-196℃。單臺(tái)凈幾何水容積100m³，內(nèi)罐直徑3000，材質(zhì)0Crl8Ni9；外罐直徑3500，材質(zhì)16MnR.夾層充填珠光砂并抽真空；罐高約17m.內(nèi)罐為內(nèi)壓容器，外罐為外壓容器。

　　3.1.2 接管形式

　　考慮工藝、安全等因素，確定所有接管開(kāi)口均在外罐底部，主要包括：底部進(jìn)液管、頂部進(jìn)液管、出液管、氣相管、檢液管等，接管材質(zhì)0Crl8Ni9.

　　3.1.3 安全附件

　　每臺(tái)LNG儲(chǔ)罐設(shè)ITT液位計(jì)一套（美國(guó)產(chǎn)品）及差壓變送器、壓力變送器、壓力表各一套，以實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)LNG液位、壓力的現(xiàn)場(chǎng)指示及遠(yuǎn)傳控制。外罐頂部設(shè)安全防爆裝置，下部設(shè)夾層抽真空接口及真空度測(cè)試口。

　　3.2 LNG氣化器

　　LNG氣化器根據(jù)熱源不同，可分為空浴氣化器、（熱）水浴氣化器及蒸汽浴氣化器等幾種。淄博LNG站采用了空浴氣化器和（熱）水浴氣化器，共14臺(tái)（套）。委托淄博當(dāng)?shù)厣�產(chǎn)廠制造，造價(jià)約300萬(wàn)元。

　　3.2.1 空浴氣化器

　　a、氣化能力和配置數(shù)量的確定

　　據(jù)連續(xù)供氣量12x104Nm3/d及LNG氣相密度0.7722kg/Nm³，可推出空浴氣化器的氣化能力為3860kg/h，按四臺(tái)配置，則每臺(tái)氣化能力為965kg/h，實(shí)際氣化能力按1.5倍確定，即每臺(tái)1500kg/h.4臺(tái)為一組，一開(kāi)一備，兩組共8臺(tái)，這是主空浴氣化器數(shù)量。

　　b、主要工藝參數(shù)

　　設(shè)計(jì)LNG入口溫度：-162℃ LNG出門溫度：環(huán)境溫度-100C

　　正常操作壓力：0.4MPa（絕）

　　c、結(jié)構(gòu)形式

　　立式，長(zhǎng)方體；氣化（輸送）管路為翅片式。具體結(jié)構(gòu)及制造、檢驗(yàn)按日本國(guó)提供圖紙，國(guó)內(nèi)制造。

　　3.2.2 （熱）水浴氣化器

　　主要為將LNG氣化升溫而設(shè)置，對(duì)空浴氣化器起輔助升溫作用。共一臺(tái)，氣化能力4000kg/h；立式，圓筒形；具體幾何結(jié)構(gòu)、制造、檢驗(yàn)按日本國(guó)提供圖紙，國(guó)內(nèi)制造。

　　3.3 BOG儲(chǔ)罐

　　當(dāng)LNG儲(chǔ)罐頂部壓力升高時(shí)，將LNG（氣相）氣化升溫輸入BOG儲(chǔ)罐，當(dāng)罐內(nèi)0.4MPa時(shí)再輸入供氣管網(wǎng)，起回收LNG（氣相）及穩(wěn)壓作用。

　　臥式，圓筒形；直徑3000；材質(zhì)16MnR；按工藝技術(shù)要求，設(shè)置進(jìn)、出氣相管、安全放散、壓力指示接口。BOG儲(chǔ)罐幾何水容積100m³，包括附件在內(nèi)，投資為20萬(wàn)元。

　　3.4 LNG閥門、LNG輸送管道及管件

　　3.4.1 LNG閥門

　　應(yīng)滿足輸送LNG壓力、流量要求，且具備耐低溫性能（-196℃）。從日本進(jìn)口LNG閥門，主要包括LNG截止閥、安全閥、止回閥、緊急切斷閥、升壓調(diào)和節(jié)閥等，各滿足工藝流程位置技術(shù)要求。LNG閥門費(fèi)用1000多萬(wàn)元。

　　3.4.2 LNG輸送管道及管件

　　LNG輸送管道：材質(zhì)OCrl8Ni9，規(guī)格DN25、DN50、DN65、DN80，具備原牛產(chǎn)廠質(zhì)量檢驗(yàn)、合格資料。

　　LNG管件：與LNG輸送管道相同（或相匹配）技術(shù)要求。法蘭：材質(zhì)0Crl8Ni9；密封墊片：不銹鋼金屬纏繞墊片。

　　4、LNG站工藝設(shè)備設(shè)施的運(yùn)作情況

　　由于嚴(yán)格按工藝技術(shù)要求選擇，制造過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行工藝制造標(biāo)準(zhǔn)，安裝過(guò)程中從安裝就位、焊口焊接、焊口檢驗(yàn)、吹掃、強(qiáng)度試驗(yàn)、嚴(yán)密性試驗(yàn)和預(yù)冷試驗(yàn)嚴(yán)格把關(guān)，運(yùn)作過(guò)程嚴(yán)格操作規(guī)范，淄博LNG站工藝設(shè)備設(shè)施自投用以來(lái)，沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，運(yùn)作情況良好。

　　5、結(jié)束語(yǔ)

　　淄博LNG站工藝設(shè)備設(shè)施在選擇配置過(guò)程中也遇到了不少問(wèn)題，廣大技術(shù)人員克服技術(shù)規(guī)范不完善等技術(shù)難題，慎重合理的解決了這些問(wèn)題�，F(xiàn)在我國(guó)天然氣利用已步人快車道，淄博率先建成我國(guó)第一座衛(wèi)星式LNG站，無(wú)疑對(duì)指導(dǎo)我國(guó)城市燃?xì)馐聵I(yè)的發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)對(duì)廣大燃?xì)夤ぷ髡邅?lái)說(shuō)，積極探究應(yīng)用燃?xì)獍l(fā)展新技術(shù)，使其服務(wù)經(jīng)濟(jì)，造福城鎮(zhèn)人民是義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]李建華。建設(shè)LNG項(xiàng)目 優(yōu)化能源結(jié)構(gòu) 促進(jìn)燃?xì)馐袌?chǎng)發(fā)[J].城市煤氣，2000，（9）：36-38.

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