lng液化天然氣化站安全運(yùn)行管理

lng就是液化天然氣(liquefied natural gas)的簡稱,主要成分是甲烷。先將氣田生產(chǎn)的天然氣凈化處理,再經(jīng)超低溫(-162℃)加壓液化就形成液化天然氣。 lng無色、無味、無毒且無腐蝕性,其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600,lng的重量僅為同體積水的45%左右。

一、lng氣化站主要設(shè)備的特性

①lng場站的工藝特點為“低溫儲存、常溫使用”。儲罐設(shè)計溫度達(dá)到負(fù)196(攝氏度lng常溫下沸點在負(fù)162攝氏度),而出站天然氣溫度要求不低于環(huán)境溫度10攝氏度。

②場站低溫儲罐、低溫液體泵絕熱性能要好,閥門和管件的保冷性能要好。

③lng站內(nèi)低溫區(qū)域內(nèi)的設(shè)備、管道、儀表、閥門及其配件在低溫工況條件下操作性能要好,并且具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、密封性和抗腐蝕性。

④因低溫液體泵啟動過程是靠變頻器不斷提高轉(zhuǎn)速從而達(dá)到提高功率增大流量和提供高輸出壓力,所以低溫液體泵要求提高頻率和擴(kuò)大功率要快,通常在幾秒至十幾秒內(nèi)就能滿足要求,而且保冷絕熱性能要好。

⑤氣化設(shè)備在普通氣候條件下要求能抗地震,耐臺風(fēng)和滿足設(shè)計要求,達(dá)到最大的氣化流量。

⑥低溫儲罐和過濾器的制造及日常運(yùn)行管理已納入國家有關(guān)壓力容器的制造、驗收和監(jiān)查的規(guī)范;氣化器和低溫?zé)N泵在國內(nèi)均無相關(guān)法規(guī)加以規(guī)范,在其制造過程中執(zhí)行美國相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在壓力容器本體上焊接、改造、維修或移動壓力容器的位置,都必須向壓力容器的監(jiān)查單位申報。

二、lng氣化站主要設(shè)備結(jié)構(gòu)、常見故障及其維護(hù)維修方法

1.lng低溫儲罐

lng低溫儲罐由碳鋼外殼、不銹鋼內(nèi)膽和工藝管道組成,內(nèi)外殼之間充填珠光沙隔離。內(nèi)外殼嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范設(shè)計、制造和焊接。經(jīng)過幾十道工序制造、安裝,并經(jīng)檢驗合格后,其夾層在滾動中充填珠光沙并抽真空制成。150w低溫儲罐外形尺寸為中3720×22451米,空重50871kg,滿載重量123771№。

(1)儲罐的結(jié)構(gòu)

①低溫儲罐管道的連接共有7條,上部的連接為內(nèi)膽頂部,分別有氣相管,上部進(jìn)液管,儲罐上部取壓管,溢流管共4條,下部的連接為內(nèi)膽下部共3條,分別是下進(jìn)液管、出液管和儲罐液體壓力管。7條管道分別獨(dú)立從儲罐的下部引出。

②儲罐設(shè)有夾層抽真空管1個,測真空管1個(兩者均位于儲罐底部);在儲罐頂部設(shè)置有爆破片(以上3個接口不得隨意撬開)。

③內(nèi)膽固定于外殼內(nèi)側(cè),頂部采用十字架角鐵,底部采用槽鋼支架固定。內(nèi)膽于外殼間距為300毫米。儲罐用地腳螺栓固定在地面上。

④儲罐外壁設(shè)有消防噴淋管、防雷避雷針、防靜電接地線。

⑤儲罐設(shè)有壓力表和壓差液位計,他們分別配有二次表作為自控數(shù)據(jù)的采集傳送終端。

(2)低溫儲罐的故障及維護(hù)

①內(nèi)外夾層問真空度的測定(周期一年)

②日常檢查儲罐設(shè)備的配套設(shè)施:

③儲罐基礎(chǔ)觀察,防止周邊開山爆破產(chǎn)生的飛石對儲罐的影響。

④安全閥頻繁打開,疑為bog氣體壓力過高。

⑤儲罐外側(cè)冒汗,疑為儲罐所用的絕熱珠光沙下沉所致。

⑥正常儲存液位上限為95%,下限為15%,不得低于3米(低溫泵的要求)

⑦低溫閥門使用一段時間后,會出現(xiàn)漏液現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)上壓蓋有微漏,應(yīng)壓緊填料壓蓋。若閥芯不能關(guān)閉,應(yīng)更換閥芯,低溫閥門嚴(yán)禁加油和水清洗。

2.氣化器

(1)氣化器的結(jié)構(gòu)

①可承受4級地震和160公里/小時的颶風(fēng)。

②最大允許工作壓力為580psig(40kg/m。)

③流量最大到8000nm3/h

④一體式設(shè)計氣化器高度14米,重量大約是7100kg

⑤氣化器由40余個部件組成,均采用美國進(jìn)口鋁合金材料制作,國內(nèi)組裝。連接處使用不銹鋼螺栓、鋁合金角鐵焊接,并經(jīng)及氣體試壓、焊縫檢查合格后出廠。

⑥氣化器低溫液體自下而上不斷氣化后,氣態(tài)介質(zhì)由頂部流出。管路的對稱設(shè)計保證了液體在氣化器內(nèi)的均勻流動,各類氣化器都有不同的翅片組合形式,翅片的有力組合是為了減少氣化器結(jié)霜的情況,保證氣化效率,常見的組合有:8+12組合,4+8組合的模式。液、氣態(tài)的流向也不相同,這些設(shè)計都是為了提高設(shè)備的氣化能力和效率。

(2)氣化器故障及安全操作

①外觀結(jié)霜不均勻

②焊口有開裂現(xiàn)象,特別注意低溫液體導(dǎo)入管與翅片和低溫液體匯流管焊接處的裂紋。

③注意低溫液體或低溫氣體對人體的凍傷,以及對皮表面的粘結(jié)凍傷,故在操作過程中務(wù)必注意穿戴勞動保護(hù)用品。

④氣化器在運(yùn)行過程中如發(fā)現(xiàn)設(shè)備過渡結(jié)冰和周邊環(huán)境溫度下降等情況,請嘗試以下幾個解決辦法:

i 減少液體的輸入量

ii 增加氣化器的數(shù)量

iii 用熱水或者其他手段給氣化器化霜

v 停止、切換氣化器或使用備用氣化器

3.低溫離心泵

(1)低溫離心泵的結(jié)構(gòu)特點為保證lng儲罐內(nèi)的lng輸出達(dá)到次高壓16kg/cm2的壓力,在lng儲罐的出口設(shè)置了多級變頻低溫離心泵,低溫泵具有以下幾個特點:

①泵體和電機(jī)完全浸沒在lng低溫介質(zhì)中,從而杜絕了產(chǎn)品的損失,并保證了泵的快速啟動

②真空絕熱套使冷損降至極限

③密封劑浸潤性設(shè)計時維護(hù)要求降至最低

④泵芯頂部懸掛于殼體的設(shè)計便于安裝與拆卸

⑤可變頻調(diào)速的電機(jī)擴(kuò)大了泵的輸出功率和轉(zhuǎn)速的變化范圍

(2)低溫?zé)N泵的故障及安全維護(hù)

①日常操作中不應(yīng)有異常噪音,幾個泵之間比較比較

②定期檢查:按說明書要求每4000小時進(jìn)行維修檢查(與供應(yīng)商聯(lián)系)

③低溫儲罐最低液位至泵進(jìn)口管道液位應(yīng)保持在3米以上的高度

④注意對泵外殼體的保護(hù)和對泵的外殼體的清潔工作。

⑤外殼、外壁結(jié)霜懷疑為漏真空(泵啟動后頂部的結(jié)霜為正常),可對外壁進(jìn)行真空度檢測,但真空度檢測孔平常不要打開。

4.過濾器

(1)過濾器的結(jié)構(gòu)特點

場站所使用的過濾器是網(wǎng)狀濾芯式過濾器,用于過濾出站天然氣中的顆粒雜質(zhì)及水。過濾器的濾芯式可以更換的,更換下的濾芯(指濾網(wǎng)材質(zhì)為不銹鋼)經(jīng)清洗后可重復(fù)使用。過濾器配備壓差計,指示過濾器進(jìn)出口燃?xì)獾膲毫Σ?它表示濾芯的堵塞程度,過濾器濾芯的精度一般選用50um,集水腔的容積大于12%過濾器的容積。

(2)過濾器的日常維護(hù)內(nèi)容和故障處理

①定期排水和檢查壓差計讀數(shù)

②過濾器本體、焊縫和接頭處有無泄露、裂紋、變形

③過濾器表面有無油漆脫落

④有無異常噪音及震動

⑤支撐及緊固件是否發(fā)生損壞、開裂和松動

⑥若過濾器法蘭蓋出現(xiàn)泄露可能是由于密封面夾雜異物,可將密封面吹掃(吹掃可用氮?dú)?后更換密封墊片。

⑦若接頭處發(fā)生泄露在絲扣連接處加纏生膠帶,情況嚴(yán)重的予以更換

⑧過濾器前后壓差過大可對濾芯進(jìn)行吹掃或更換

⑨過濾器吹掃或維修后須用氮?dú)庠噳?、置換合格后方可使用。

三、lng氣化站的安全管理工作

1.制定合理的操作規(guī)章制度

lng裝卸車操作規(guī)程:

lng儲罐倒罐操作規(guī)程

lng氣化器操作規(guī)程

bog復(fù)熱氣操作規(guī)程

儲罐自增壓操作規(guī)程

eag復(fù)熱器操作規(guī)程

卸車增壓器操作規(guī)程

撬裝式調(diào)壓器操作規(guī)程

bog計量撬操作規(guī)程

lng離心泵操作規(guī)程

天然氣加臭機(jī)操作規(guī)程

中心調(diào)度控制程序切換操作規(guī)程

消防水泵操作規(guī)程

lng氣化站管道設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)和操作手冊

2.建立臺帳、設(shè)備有關(guān)技術(shù)資料和各類原始資料

維護(hù)記錄

巡查巡檢記錄

進(jìn)出人員管理資料

各類操作記錄

應(yīng)急演練記錄

安全活動記錄

3.編制天然氣管線、場站事故應(yīng)急預(yù)案

預(yù)案依據(jù)國家、省、市、政府有關(guān)法律、法規(guī)及相關(guān)規(guī)定,并結(jié)合企業(yè)的制度及實際情況,預(yù)案應(yīng)分別有事故不利因素的分析、危害、分級、事故處理響應(yīng)的等級、處理的程序及后期處理,并經(jīng)常開展不同等級的事故演練和對搶修裝備的檢查,對大型的演練要聯(lián)合當(dāng)?shù)氐墓蚕馈踩芾聿块T一道進(jìn)行。

4.嚴(yán)格執(zhí)行上崗考試制度

各類操作人員獨(dú)立操作前必須經(jīng)過公司有關(guān)部門組織的考試,成績合格方可獨(dú)立上崗。

5.加強(qiáng)對消防設(shè)備和防雷防靜電設(shè)備的檢查和管理

加強(qiáng)對lng氣化站防雷、防靜電設(shè)施的定期抽查和維護(hù)保養(yǎng)工作;重點對消防水池、消防泵、消防水炮、儲罐噴淋等設(shè)施及干粉滅火器的檢查?？扇?xì)怏w報警設(shè)備需定期保修,確保其完好有效。

6.建立lng場站設(shè)備等維護(hù)保養(yǎng)制度。加強(qiáng)對lng工藝管線及其設(shè)備的日常維護(hù)工作

①注意對工藝管線保冷層的保護(hù)和工藝管線的各類閥門等的檢查,儀器儀表接線盒、接線柱的檢查,管道支架、操作平臺的日常維護(hù)工作(渦輪流量計的定期加油,管道絕緣法蘭靜電絕緣的檢測),工藝管道如液相管都向液體流動的方向具有一定坡度,坡度的大小依設(shè)計而定,而氣相管一般沒有坡度。注意工藝管道活動支架的正?；瑒?。

②日常檢查常開閥門如安全閥根部閥、調(diào)壓閥、緊急切斷閥、單向閥和常閉閥門如排空閥、排液閥的運(yùn)行狀態(tài)。場站內(nèi)有平焊法蘭和對焊法蘭,兩者分別用于中壓和高壓管道,平焊法蘭又稱承插法蘭,對焊法蘭又稱高頸法蘭。

③保持工藝管道的暢通,防止憋液、憋氣。注意儲罐滿罐的溢出和bog排出鼙的變化。

④注意管道支架因地基下陷而對管道產(chǎn)生下拉力,使管道發(fā)生彎曲現(xiàn)象。日常巡檢過程中應(yīng)給予注意。

⑤對工藝管道腐蝕現(xiàn)象應(yīng)給予注意,在日常維護(hù)中注意防腐和補(bǔ)漆。對易腐蝕的螺栓、螺帽及轉(zhuǎn)動件的外漏部分可加黃油配二硫化鉬調(diào)和使用。

⑥定期對安全附件、安全閥和儀表的效驗并做好記錄。對lng氣化站內(nèi)的設(shè)備、閥門、管件、墊片及儀器儀表的檢查維護(hù)保養(yǎng)相關(guān)事宜認(rèn)真查看產(chǎn)品說明書、向供應(yīng)商和產(chǎn)品維護(hù)單位咨詢。按要求做好維修方案和現(xiàn)場記錄工作。

⑦lng場站應(yīng)備有低溫深冷的防護(hù)勞保用品,應(yīng)有驅(qū)散大氣中冷凝氣體的設(shè)備,如大型風(fēng)機(jī)。

⑧l(xiāng)ng場站作為重點危險源,并且已列入政府安全重點防范單位,作為氣化站的管理單位應(yīng)與政府相關(guān)部門及時溝通,處理一些問題。