一、投運前的準備
二、LNG供氣站操作技術
三、運營安全管理
一、投運前的準備
LNG供氣站竣工驗收合格正式投運前,對整個工藝系統(tǒng)必須進行干燥→預冷→模擬試運行→惰化→天然氣置換氮氣(即鈍化)。
1、干燥和預冷
干燥就是利用氮氣將供氣站工藝系統(tǒng)設備、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,堵塞和損壞設備、管道與閥門。干燥前,工藝系統(tǒng)應完成吹掃、試壓、儀表聯(lián)校、安全閥就位并校驗鉛封、設備與管道保冷完畢。
2、系統(tǒng)模擬試運行、惰化與置換
模擬試運行的目的是利用-196℃的液氮對LNG工藝系統(tǒng)進行工藝參數(shù)調(diào)試和運行性能檢驗。由于液氮溫度低達-196℃,系統(tǒng)出現(xiàn)白霧處即為泄漏點,需處理。用液氮模擬試運行可大大提高在LNG工況參數(shù)下系統(tǒng)的運行可靠性。
二、LNG供氣站操作技術
1、供氣站的工藝流程
2、LNG卸車工藝
通過公路槽車或罐式集裝箱車將LNG從氣源地運抵用氣城市LNG供氣站后,利用槽車上的空溫式升壓氣化器將槽車儲罐升壓到0.6MPa(或通過站內(nèi)設置的卸車增壓氣化器對罐式集裝箱車進行升壓),同時將儲罐壓力降至約0.4MPa,使槽車與LNG儲罐間形成約0.2MPa的壓差,利用此壓差將槽車中的LNG卸入供氣站儲罐內(nèi)。卸車結束時,通過卸車臺氣相管線回收槽車中的氣相天然氣。
3.LNG儲罐的自動增壓
靠壓力推動,LNG從儲罐中流向空溫式氣化器,氣化后供應用戶。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,正常運營操作中須不斷向儲罐補充氣體,將罐內(nèi)壓力維持在一定范圍內(nèi),才能使LNG氣化過程持續(xù)下去。儲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增壓系統(tǒng)來完成的。
運行中常出現(xiàn)因開啟壓力調(diào)試不當,致使新安裝的增壓閥形同虛設,操作人員不得不打開旁通管進行人工增壓的情況。人工增壓時,應緩慢打開增壓氣化器液相進口閥,防止閥門開大而導致事故。曾經(jīng)發(fā)生手工增壓時增壓氣化器液相進口閥開度過大,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)進入增壓氣化器出口管道并沖出安全閥噴射在LNG儲罐外壁,將儲罐外罐凍裂350mm的事故。因此,應盡可能采用自力式增壓閥自動增壓。
4、LNG儲罐的壓力控制
儲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。儲罐的允許最高工作壓力由設置在儲罐氣相出口管道上的自力式減壓調(diào)節(jié)閥定壓值(前壓)所限定和自動控制。
當儲罐正常工作壓力低于增壓閥的開啟壓力時,增壓閥開啟自動增壓;當儲罐允許最高工作壓力達到減壓閥設定開啟值時,減壓閥自動開啟卸壓,以保護儲罐安全。
為保證增壓閥和減壓閥工作時互不干擾,增壓閥的關閉壓力與減壓閥的開啟壓力不能重疊,應保證0.05MPa以上的壓力差。例如,若增壓調(diào)節(jié)閥的關閉壓力設定為0.693MPa,則減壓調(diào)節(jié)閥的開啟壓力為0.76MPa。考慮兩閥的實際制造精度,合適的壓力差應在現(xiàn)場安裝閥門時精心調(diào)試確定。
5、LNG儲罐的超壓保護
LNG在儲存過程中會由于儲罐的“環(huán)境漏熱”而緩慢蒸發(fā),導致儲罐的壓力逐步升高,最終危及儲罐安全。因此,設計上采用在儲罐上安裝自力式減壓調(diào)節(jié)閥、壓力報警手動放空、安全閥起跳三級安全保護措施來進行儲罐的超壓保護。
國內(nèi)普遍使用的最高工作壓力為0.80MPa、單罐公稱容積為100m3的真空壓力式儲罐,減壓閥的最高開啟壓力設定為0.76MPa,報警壓力設定為0.78MPa,儲罐安全閥的開啟壓力和排放壓力分別設定為0.8MPa和0.88MPa。其保護順序為:當儲罐壓力升到減壓閥設定值時,減壓閥自動打開泄壓;當減壓閥失靈罐內(nèi)壓力升至壓力報警值0.78MPa時,壓力報警,手動放散卸壓;當減壓閥失靈且未能手動放散,罐內(nèi)壓力升至0.80MPa時,儲罐安全閥開啟,至排放壓力0.88MPa時,安全閥排放卸壓。這樣既保證了儲罐的安全,又充分發(fā)揮了儲罐的強度儲備(儲罐設計壓力為0.84MPa)。隨著安全閥的排放,當罐內(nèi)工作壓力降低到安全閥排放壓力的85%時,安全閥自動關閉將儲罐密封。正常操作中不允許安全閥頻繁起跳。
6、LNG儲罐的過量充裝與低液位保護
LNG的充裝數(shù)量主要通過罐內(nèi)的液位來控制。在儲罐上裝設有測滿口和差壓式液位計兩套獨立液位系統(tǒng),用于指示和測量儲罐液位。此外,還裝備有高液位報警器(充裝量85%)、緊急切斷(充裝量95%)、低限報警(剩余10%LNG)。儲罐高液位(最大罐容)95%是按工作壓力條件下飽和液體的密度設定的,實際操作中須針對不同氣源進行核定(下調(diào))。
中國7、LNG的翻滾與預防
作為不同組分的混合物,LNG在儲存過程中會出現(xiàn)分層而引起翻滾,致使LNG大量蒸發(fā)導致儲罐超壓,如不能及時放散卸壓,將嚴重危及儲罐的安全。
大量研究證明由于以下原因引起LNG出現(xiàn)分層而導致翻滾:
· 由于儲罐中先后充注的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密度相近時從儲罐的下進液口充注;②槽車中的輕質(zhì)LNG充注到重質(zhì)LNG儲罐中時從儲罐的下進液口充注;③槽車中的重質(zhì)LNG充注到輕質(zhì)LNG儲罐中時,從儲罐的上進液口充注。
(3)儲罐中的進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)對長期儲存的LNG,采取定期倒罐的方式防止其因靜止而分層。
三、運營安全管理
LNG供氣站運營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在儲罐區(qū)、氣化區(qū)、卸車臺等可能產(chǎn)生天然氣泄漏的區(qū)域均設置可燃氣體濃度監(jiān)測報警裝置;
③消除引發(fā)燃燒、爆炸的基本條件,按規(guī)范要求對LNG工藝系統(tǒng)與設備進行消防保護;
④防止LNG設備超壓和超壓排放;
⑤防止LNG的低溫特性和巨大的溫差對工藝系統(tǒng)的危害及對操作人員的冷灼傷。必須制定嚴格的安全措施,認真落實安全操作規(guī)程,消除潛在危險和火災隱患。供氣站站長應每日定時檢查站內(nèi)生產(chǎn)設備和消防設施。
1、LNG潛在的危險性
LNG雖是在低溫狀態(tài)下儲存、氣化，但和管輸天然氣一樣，均為常溫氣態(tài)應用，這就決定了LNG潛在的危險性：
(1)低溫的危險性
(2)BOG的危險性
(3)著火的危險性
(4)翻滾的危險性
2、LNG站工藝設計的合理性和全面性
1）LNG站應有合理的工藝流程
2）LNG站應有完善的運行功能（措施）
3）LNG站應有可靠的安全措施
4）LNG站的儲存設備、氣化設備、輸送設備制造安裝質(zhì)量要精良
3、LNG站的安全技術管理
LNG固有的特性和潛在的危險性，要求我們必段對LNG站進行合理的工藝、安全設計及設備制造，這將為搞好LNG站的安全技術管理打下良好的基礎。
1）LNG站的機構與人員配置
應有專門的機構負責LNG站的安全技術基礎；同時應配備專業(yè)技術管理人員；要劃清各生產(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經(jīng)專業(yè)技術培訓，經(jīng)考核合格后方可上崗。
2）技術管理
（1）建立健全LNG站的技術檔案
包括前期的科研文件、初步設計文件、施工圖、整套施工資料、相關部門的審批手續(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儲罐增壓操作規(guī)程、LNG儲罐倒罐操作規(guī)程、LNG空浴（水浴）氣化（器）操作規(guī)程、BOG儲罐操作規(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（出）站稱重計量操作規(guī)程、天然氣加臭操作規(guī)程等。
3）生產(chǎn)安全管理
（1）做好崗位人員的安全技術培訓
包括LNG站工藝流程、設備的結構及工作原理、崗位操作規(guī)程、設備的日常維護及保養(yǎng)知識消防器材的使用與保養(yǎng)等，都應進行培訓，做到應知應會。
（2）建立各崗位的安全生產(chǎn)責任制度，設備巡回檢查制度這也是規(guī)范安全行為的前提。如對長期靜放的LNG 應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儲罐儲存記錄、中心控制系統(tǒng)運行記錄、巡檢記錄等，并切實執(zhí)行。
（4）建立事故應急搶險救援預案
預案應對搶先救援的組織、分工、報警、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，應詳細明確。并定期進這行演練，形成制度。
（5）加強消防設施的管理
重點對消防水池（罐）、消防泵、LNG儲罐噴淋設施、干粉滅火設施、可燃氣體報警設施要定期檢修（測），確保其完好有效。
（6）加強日常的安全檢查與考核
通過檢查與考核，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，從槽車進站、計量稱重、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程中的巡檢、卸車臺（位）與進液儲罐的銜接等等，都應有一套完整的規(guī)程要求。
4、設備管理
由于LNG站的生產(chǎn)設備（儲罐、氣化設備等）均為國產(chǎn)，加之規(guī)范的缺乏，應加強對站內(nèi)生產(chǎn)設施的管理。
1）建立健全生產(chǎn)設備的臺賬、卡片、專人管理，做到帳、卡、物相符
LNG儲罐等壓力容器應取得《壓力容器使用證》；設備的使用說明書、合格證、質(zhì)量證明書、工藝結構圖、維修記錄等應保存完好并歸檔。
2）建立完善的設備管理制度、維修保養(yǎng)制度和完好標準
具體的生產(chǎn)設備應有專人負責，定期維護保養(yǎng)。
3）強化設備的日常維護與巡回檢查
(1)LNG儲罐：外觀是否清潔；是否存在腐蝕現(xiàn)象；是否存在結霜、冒汗情況；安全附件是否完好；基礎是否牢固等。
(2)LNG氣化器：外觀是否清潔；（氣化）結霜是否無均勻；焊口是否有開裂泄漏現(xiàn)象；各組切換（自動）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 儲罐出液管線保溫層是否完好；（裝）卸車及出液氣化過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)對設備日常檢驗過程中查出的問題都不能掉以輕心，應組織力量及時排除。
4）抓好設備的定期檢查
(1)LNG儲罐：
儲罐的整體外觀情況（周期：一年）；真空粉末絕熱儲罐夾層真空度的測定（周期：一年）；儲罐的日蒸發(fā)率的測定（可通過BOG的排出量來測定）（周期可長可短，但發(fā)現(xiàn)日蒸發(fā)率突然增大或減小時應找出原因，立即解決）；儲罐基礎牢固、變損情況（周期：三個月）；必要時可對儲罐焊縫進行復檢。同時，應檢查儲罐的原始運行記錄。
(2)LNG氣化器：外觀整體狀況；翅片有無變形，焊口有無開裂；設備基礎是否牢固；必要時可對焊口進行無損檢測。檢查周期：一年。
(3)LNG工藝管線：根據(jù)日常原始巡檢記錄，檢查工藝管線的整體運行狀況，必要時可檢查焊口；也可剝離保冷層檢查保冷情況；對不銹鋼裸管進行滲碳情況檢查。（檢查周期：一年）
(4)安全附件：對各種設備、工藝管線上的安全閥、壓力表、溫度計、液位表、壓力變送器、差壓變送器、溫度變送器及連鎖裝置等進行檢驗。檢驗周期：一年。值得說明的是，上述安全附件的檢驗應有相應檢驗資質(zhì)的單位進行。
(5)其他：防雷、防靜電設施的檢驗一年兩次。其他設備、設施也應及時定期檢查。
