LNG氣化站預冷方案預冷的必要性
LNG氣化站內低溫管道和LNG儲罐在正式進入低溫液體前，要首先進行充分的冷卻，即預冷過程。LNG儲罐及管路采用奧氏體不銹鋼材料。奧氏體不銹鋼具有優異的低溫性能，但線膨脹系數較大。在LNG溫度條件下，不銹鋼收縮率約為千分之三，對于304材質管路，在工作溫度為-162℃時，100m管路大約收縮300mm。
LNG管路的收縮和補償是一個需要細心考慮的重要問題。兩個固定點之間，由于冷收縮產生的應力，可能遠遠超過材料的屈服點。特別是對于LNG儲罐內的管道要求更加嚴格，一旦出現問題，將會產生嚴重后果。在管路設計中已經考慮有效的措施來補償。在LNG設備和管路上，為了補償冷收縮，采用彎管補償。
雖然在設計時考慮了冷收縮的補償，但是在溫度變化速率較大時，還存在溫度變化過快、熱應力過大而使材料或連接部位產生損壞的問題。這就要求在低溫管道和設備進入低溫液體前，首先進行預冷操作，確保投運安全。
預冷目的
檢驗和測試低溫設備和管道的低溫性能，包括：
(1)檢驗低溫材料質量是否合格。
(2)檢驗焊接質量。
(3)檢驗管道冷縮量和管托支撐變化。
(4)檢驗低溫閥門的密封性。
(5)使儲罐達到工作狀態，測試儲罐真空性能。
預冷前的管道吹掃
1、預冷前管道吹掃的重要性
預冷前的管道吹掃一定要干凈。如果吹掃不干凈，將會導致閥門凍結。由于低溫管道的閥門大多為焊接，法蘭很少，不利于管道吹掃。因此吹掃一定要采取措施，嚴格控制。
在氣密試驗前更換正式墊片。
2、管道吹掃原則
（1） 施工中實行分段吹掃，分段以焊接閥門為界，注意管道施工后要及時密封，防止雜物和雨水時進入。
（2） 為防止碳鋼管道內的鐵銹、焊渣進入低溫管道，碳鋼管道不能向低溫管道吹掃。
（3） 不能向儲罐內吹掃，由罐內向外吹掃。
（4） 不能吹掃任何儀表設備。
（5） 由于要吹掃，在安裝時應當使用臨時墊片，在氣密試驗前更換正式墊片。
（6） 在吹掃時要適當敲擊管道表面和焊接部位。
（7） 施工單位應根據設計中的要求按本站工藝流程制定具體吹掃方案。
3、吹掃合格標準
氣流以20m/s速度吹向管道口附近放置的附有半濕白色毛巾的墊板，毛巾上無灰塵和雜質為合格。
預冷所需物資
(1)液氮。
(2)便攜式測溫儀和便攜式可燃氣體報警儀 。
(3)銅制緊固工具及與液氮槽車卸車口連接的快裝接頭(一頭法蘭連接、一頭快裝接頭)。
(4)預冷人員所需防凍工作服、絕緣防凍膠鞋、防凍絕緣手套。
(5)預冷需要的手表和記錄表格，15min記錄一次。
預冷前準備工作
(1)檢查閥門，確認所有閥門處于關閉狀態。
(2)確認放空系統所有盲板拆除，放空系統暢通。
(3)打開所有安全閥根部閥。打開儲罐氣相放空根部閥。
(4)自動保護系統測試完好，全部投用。氮氣系統投用，緊急切斷閥全部打開。
(5)壓力表根部閥全部打開。儲罐液位計根部閥、氣液平衡閥打開。（如是蘭石組合壓差液位計將閥門開到中間狀態）
(6)用干燥氮氣置換管道內的空氣，防止預冷時閥門處有凝結水而凍住閥門。
預冷原則
預冷時儲罐和管道溫度要步降低，避免急冷，防止溫度驟降對設備和管件造成損傷。根椐有關的操作經驗，冷卻速率在50℃/h比較安全。
預冷主要步驟
1、先用低溫氮氣預冷
(1)檢查卸車軟管完好狀況，管內無雨水、垃圾等雜物。軟管連接到槽車上，并檢查連接是否牢固。
(2)將槽車壓力升高，打開槽車氣相閥門，檢查軟管連接處有無泄漏。
(3) 打開儲罐上部部進液閥向LNG儲罐內緩慢沖入低溫氮氣，待儲罐壓力上升至0.2MPa，關閉槽車氣相閥門，儲罐保冷15min后，打開儲罐氣相管路上手動放空閥排空氮氣。升降壓反復進行。
(4)判斷儲罐內部溫度，通過測滿閥放出氣體，用溫度計測定，至預期值時，氣體預冷工作完成。
2、液氮預冷
(1)將儲罐壓力放空至微正壓，關閉下部進液閥。關閉液位計平衡閥，投用液位計（如是蘭石組合壓差液位計將閥門開到底）。
(2)緩慢打開槽車液相閥至較小開度，緩慢關小槽車氣相閥，使液氮從儲罐上部進液少量。控制卸車臺閥門開度，輕微開啟較小開度，使壓力保持在0.3MPa。儲罐壓力升高至0.2 MPa～0.3MPa,要及時關閉卸車臺閥門，打開儲罐氣相手動閥，放空泄壓。反復進行此操作。
(3)通過測滿閥放出氣體，測量溫度達到一定溫度，可慢慢打開LNG儲罐下部進液閥，上下同時進液。進液過程中要密切觀察記錄儲罐壓力，防止壓力升高。壓力升高要及時關閉下部進液閥。用手感覺儲罐外體溫度，確認儲罐無問題。
(4)儲罐的液位計達到一定值時(2～4m3液氮)，進液結束。
(5)儲液任務完成后，關閉槽車液相閥門，打開槽車氣相閥門，向儲罐吹掃卸液管線。
(6)關閉槽車閥門及卸車臺卸液閥門，卸下軟管，注意輕拿輕放，人員要躲開。
(7)關閉儲罐氣相手動放空閥、儲罐下部進液閥。儲罐上部進液閥待卸車LNG管道恢復常溫后再關閉。
(8)利用儲罐內的液氮對增壓器、空溫式氣化器及其低溫管道進行預冷。
3、放空低溫氮氣的利用
液氮預冷時需要通過氣相管放空低溫氮氣。
預冷時安全注意事項
(1)在密閉空間內液氮吸收外部熱量將會導致壓力急劇上升，因此在操作中要注意閥門關閉順序，嚴禁出現低溫液體被封閉的狀況。
(2)注意檢查軟管連接處是否出現泄露，人員應遠離此處。
(3)注意觀察管道及儲罐壓力上升情況。
(4)注意檢查安全閥有無結霜情況。
(5）預冷時的檢查內容：
1)檢查低溫材料有沒有低溫開裂現象。
2)檢查低溫管道焊接部位有無裂紋，特別是法蘭焊接部位。
3)檢查管道冷縮量和管托支撐變化。
4)檢查低溫閥門的密封性和靈活性，檢查是否凍住。
5)檢查法蘭連接部位是否泄漏，螺栓是否因冷縮而使預緊力減小。
6)液氮在儲罐內放置2天～3天。觀察液位變化及壓力上升情況。并檢測儲罐預冷前后儲罐真空度的變化，對儲罐性能作出評價
LNG儲罐預冷方法二：
①預冷前，檢查所有除安全閥以外閥門是否處于關閉狀態，檢查LNG儲罐里面是否還殘存有大量氮氣。
②連接卸車管道，先用較冷對卸車所需的管道進行氣體置換的初步預冷。
③將液氮槽車內較冷的氮氣通過儲罐底部進入LNG儲罐，并打開LNG儲罐頂部排空閥，用氮氣對LNG儲罐進行初步預冷,在此過程中巡查各個螺紋和法蘭接口,有無出現泄漏。
④當LNG儲罐初步預冷完成后，關閉槽車氣相閥門，排除天然氣儲罐內氮氣，緩慢打開液相閥門，開始向LNG儲罐卸入液氮，當天然氣儲罐壓力升至0.2到03MPa時，停止進液，打開排空閥，先排出天然氣儲罐內溫度較高氮氣，當壓力降至0.1MPa時,再次往天然氣儲罐卸入液氮,如此重復數次至天然氣儲罐壓力升壓較慢時,LNG儲罐預冷完成。
撬預冷:
①卸液氮完成后,打開泵回氣閥門和LNG儲罐回氣閥門,打開泵池排空閥用低溫氮氣對泵池及其管道進行初步預冷,在此過處中檢查預冷的管道的各個接口,看是否有泄漏存在,如果有及時處理。
②泵池初步預冷完成后,關閉泵池排空閥,打開泵池到加液機之間的閥門和加液機排空閥,用低溫氮氣對加液管道和加液進行初步預冷,在此過程中檢查個接口,看是否有泄漏存在,如果有及時處理。
③加液機初步預冷彎沉后,打開天然氣儲罐出液閥,回氣閥和泵池進液閥和回氣閥,開始對泵和泵池進行液氮預冷,并再次檢查各個接口,看是否存在泄漏。
④泵預冷完成后,將加液機加液槍插在搶座上點預冷鍵,開始啟動泵進行預冷,并檢查管道各個接口,是否存在泄漏。
⑤加液機大循環預冷完成后,排空管道和泵池內的液氮和氮氣,撬和加液機級工藝管道預冷完成。
上海品泉泵業制造有限公司
1樓
不錯
發布于 2021-01-09 12:11:07
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