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LNG气化站的设计

宣布时间：

2024-07-19 08:45

1 LNG气化站的工艺流程概述

LNG由槽车运至气化站，使用LNG卸车增压器使槽车内压力增高，将槽车内LNG送至LNG低温储罐内贮存。当从LNG储罐外排时，先通过储罐的白增压系统，使储罐压力升高，然后翻开储罐液相出口阀，通过压力差将储罐内的LNG送至气化器后，经调压、计量、加臭等工序送入市政燃气管网。当室外情形温度较低，空温式气化器出口的自然气温度低于5℃时，需在空温式气化器出口串联水浴式加热器，对气化后的自然气举行加热。

2 LNG的潜在危险

凭证LNG的特征，在LNG贮存和生产历程中，如操作失慎会爆发如下危险。

①装备或管道低温脆断

装备及管道在低温状态下，可能会爆发材质脆断，若有LNG走漏极容易冻伤操作者。另外，LNG走漏或溢流后会急剧气化，形成LNG蒸气云团使人窒息。

②受热超压

由于LNG气液体积比很大，以是少量LNG受热就能转化为大宗的气体，可使装备及管道内压力急剧上升而爆发超压事故。

③爆炸

若LNG走漏、气化后与空气混淆抵达爆炸极限，此时遇到明火极易爆发爆炸、燃烧，爆发的热辐射会对人体及装备造成重大危害。

3 LNG气化站的设计

现在，我国公布关于LNG气化站设计的相关规范，主要有《城镇燃气设计规范》GB 50028—2006、《石油自然气工程设计防火规范》GB 50183—2004、《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116—98、《修建设计防火规范》GB 50016—2006等；常用的外洋标准主要有美国标准《液化自然气(LNG)生产、贮存和装运标准》NFPA 59A。在这些规范中对LNG气化站的设计做了明确划定。

3.1 LNG气化站的选址及总图安排

① LNG气化站选址

气化站的位置与其清静性有着亲近的关系，因此气化站应安排在交通利便且远离职员麋集的地方，与周围的建修建物防火间距必需切合《城镇燃气设计规范》GB 50028—2006的划定，并且要思量容易接入城镇的自然气管网，为远期生长预留足够的空间。

② LNG气化站总图安排

合理安排气化站内的建修建物、工艺设施，可使整个气化站清静、经济、雅观。站区总平面应分区安排，即分为生产区(包括卸车、贮存、气化、调压等工艺区)和辅助区，生产区安排在站区整年最小频率风向的优势侧或上侧风侧，站内建修建物的防火间距必需切合《城镇燃气设计规范》GB 50028—2006的划定。

3.2 LNG气化站卸车及管道预冷工艺

①卸车

LNG卸车时，一样平常不需要特殊消耗动力，通过卸车增压器使槽车压力升高，在压力差的作用下将LNG送至储罐内。槽车内的气体则接纳到BOG储罐或经调压、计量、加臭后送入管网。

在卸车历程中要注重两个问题：一是，液体在管道中流动或进入储罐后可能气化，天生的气体也会进入储罐，导致储罐内压力升高，阻碍卸车；二是，随着液体进入，储罐液位升高，气相空间被一直压缩，使储罐内压力升高，致使液体流速大大下降。这些问题的解决步伐如下。

a. 合理使用储罐的上进液口和下进液口，上进液时LNG以喷淋的形式进入罐内，下进液则为通例的进液方法。当槽车的液体温度比储罐的液体温度低时，可以选择上进液。此时，液体以喷淋方法穿过储罐气相空间，过冷液滴会吸收储罐内的气体，使得储罐内压力下降，从而加速卸车的速率。上进液口之以是接纳喷淋方法，是为了加大气液的换热面积，气液两相在储罐内形成对流，加速降压历程。槽车的液体温度比储罐的液体温度高时，应选择下进液。温度相对较高的LNG进入储罐后先接触温度相对较低的液体，使其迅速降温，削弱气化倾向，阻止对卸车爆发影响。虽然，若是没有温度差可恣意选择进液方法。

b. 卸车工艺见图1。在储罐自动减压阀(阀门12)上并联一个阻止阀(阀门14)，卸车时翻开阻止阀，提高BOG的流量，使储罐坚持稳固的压力，卸车竣事后关闭。

②管道预冷

卸车台管道为常温管道，而LNG为低温液体，以是每次卸成习都要对卸车台至储罐入口的液相管道先举行预冷，以便镌汰卸车时间，避免管道破碎。管道预冷工艺见图1。为了抵达预冷的目的，通常是在卸车台处将主液相管道和气相管道间设置2个跨接阀门(阀门2、阀门15)。预冷时关闭阀门1、阀门3，翻开阀门15，再翻开阀门9，让低温液体缓慢地进入液相管道，这时间管道降温爆发的气体就会通过跨接阀门15进入BOG储罐，而抵达预冷的目的。一样平常在槽车到之前1～2h举行预冷(使用储罐内LNG)，预冷竣事后关闭跨接阀门15。卸车竣事后再关闭阀门1，翻开阀门3及跨接阀门2，让槽车内残留的气体进入BOG储罐，待液相管道升到正常温度后(视察管道裸露处霜冻的情形来判断)，即可关闭跨接阀门2。

3.3 LNG的贮存

①储罐容积简直定

储罐的总容积通常按3～7d岑岭月平均日用宇量来确定，还应思量恒久供气气源厂的数目、磨练时间、运输周期及用户用气波动等因素，工业用宇量要凭证用气装备性子及生产的详细要求确定。若只有一个气源厂，则储罐的总容积应思量在气源厂磨练时代能包管正常供气。

② LNG的贮存方法

储罐是LNG气化站的主要装备，直接影响气化站的正常生产，也占有较大的造价比例。按结构形式可分为地下储罐、地上金属储罐和金属预应力混凝土储罐。关于LNG储罐，现有真空粉末绝热型储罐、正压群集绝热型储罐和高真空层绝热型储罐，中、小型气化站一样平常选用真空粉末绝热型低温储罐。储罐分内、外两层，夹层填充珠光砂并抽真空，减小外界热量传入，包管罐内LNG日气化率低于0.3%。

③储罐内LNG的翻腾与分层

LNG的翻腾会导致储罐内失去压力、温度平衡，使储罐内压力升高，而分层是导致储罐内液体翻腾的须要条件。为包管储罐压力的稳固，必需避免LNG的翻腾与分层。在现实设计历程中我们可以接纳一些要领避免LNG的翻腾与分层。

a. 对储罐内LNG举行竖向温度检测。

b. 设置循环系统，LNG的循环有2种要领。第一，如站区设有低温泵，可以接纳低温泵使储罐内LNG循环，从而消除LNG密度差；第二，储罐之间相互倒罐，使LNG循环。

c. 合理设计充装工艺。

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3.4 LNG的气化

气化妆置是气化站向外界供气的主要装置，设计中我们通常接纳空温式气化器，其气化能力宜为用气城镇岑岭小时盘算流量的I.3～1.5倍，不少于2台，并且应有1台备用。当情形温度较低时，空温式气化器出口自然气温度低于5℃时，应将出口自然气举行二次加热，以包管整个供气的正常运行。一样平常自然气加热器接纳水浴式加热器。

3.5 BOG与EAG(清静放散气体)的处置惩罚

BOG主要泉源于LNG槽车回气和储罐天天0.3%的自然气化。现在常用的槽车容积为40m3，接纳BOG的时间凭证30min盘算，卸完LNG的槽车内气相压力约为0.55MPa，凭证最后自然气压力的差别，接纳BOG后槽车内的压力也差别，一样平常可以凭证0.2MPa盘算�＝幽刹鄢祷仄枰狟OG加热器流量为280m3/h，加LNG储罐的自然蒸发量，则可盘算出BOG加热器流量。LNG的贮存温度为-163℃，即BOG的温度约为-163℃，为包管装备的清静，要将BOG加热到15℃。凭证流量和温度可以确定BOG加热器的规格�＝幽傻腂OG经由调压、计量、加臭后可以直接进入管网，若是用户用气非一连则需要设置BOG储罐举行贮存。

EAG主要是在装备或管道超压时排放。当LNG气化为气体自然气时，自然气比常温空气轻时的临界温度为-110℃。为避免EAG在放散时群集，则需将EAG加热至高于-110℃后放散。容积为100m3的LNG储罐选择500m3/h的EAG加热器，最大宗放散时出口温度不会低于-15℃。

4 结语

LNG在我国城镇燃气生长历程中施展着越来越主要的作用。LNG气化站的设计，必需严酷遵守现行国家相关规范，清静合理地安排总图，严酷控制管道及装备的温度、压力参数，并应设计合理、清静的自动控制、电气、消防设施，消除LNG的种种隐患，使其在社会生长中施展更大的作用。

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