摘要:設(shè)計的質(zhì)量對于液化天然氣氣化站極為重要，貫穿于整個生命周期，本文通過對液化天然氣氣化站的設(shè)計認識和實踐總結(jié)，提出系列的優(yōu)化建議，促進我國的液化天然氣氣化站建設(shè)設(shè)計的發(fā)展。

關(guān)鍵字：液化天然氣 LNG 優(yōu)化

Abstract: the quality of design for LNG vaporizing station is extremely important, runs through the whole life cycle, based on the design of LNG Vaporizing Station of cognition and practice summary, put forward a series of suggestions, promote China's LNG gasification station building design development.

Key words: liquefied natural gas; LNG; optimization

中圖分類號：TE89　　　　　　文獻標識碼：A　　　　　　　文章編號：

液化天然氣氣化站，即LNG氣化站，是一些無法使用管輸天然氣城鎮(zhèn)的主要氣源或過渡氣源,也是許多使用管輸天然氣供氣城鎮(zhèn)的補充氣源或調(diào)峰氣源。與其他方式相比，LNG氣化站是啟動、培育和搶占市場的最優(yōu)先期資源。目前國內(nèi)LNG氣化站的應(yīng)用仍處于初級階段，而且其設(shè)計標準往往參照國外和國內(nèi)LPG站的標準，國內(nèi)只有GB50028-2006的液化天然氣作為標準，且不完善，另外港華公司的企業(yè)標準“SLC0940-LNG氣化站設(shè)計、施工及運行指引”算是目前國內(nèi)最全面的標準了。在這樣的背景下，本文經(jīng)過對眾多的LNG氣化的總結(jié)設(shè)計及探討運行存在的問題，對LNG氣化站提出系列的設(shè)計優(yōu)化。

一、 工藝簡介

液化天然氣氣化站主要包括低溫儲罐、卸車臺、調(diào)壓、增壓系統(tǒng)、空溫氣化裝置、計量和加臭系統(tǒng)。 LNG的工藝主要是通過低溫槽車將液化天然氣運到氣化站，然后通過增壓器對槽車儲罐進行增壓，利用壓差作用，通過卸車臺的管道進入站內(nèi)的低溫儲罐。在低溫儲罐中，通過增壓器使儲罐壓力達到一定值，讓罐內(nèi)LNG通過出液管道進氣化系統(tǒng)，汽化升溫達到設(shè)定值，再通過出站調(diào)壓器將壓力降到要求值，最后通過計量和加臭系統(tǒng)進入燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)。

液化天然氣氣化站有系列的優(yōu)勢。首先，使用槽車，運輸方便，成本低;其次，不受上游設(shè)施的制約;再次，供應(yīng)系統(tǒng)安裝方便、施工期短，可以隨著供氣規(guī)模的調(diào)整而調(diào)整，先期投資較低;最后，在管道天然氣使用時，LNG氣化站可作為調(diào)峰和備用氣源繼續(xù)使用。

二、 優(yōu)化設(shè)計的必要

項目的設(shè)計質(zhì)量決定其經(jīng)濟效益，要確保LNG流程的先進適用、安全可靠、合理工程造價、以及經(jīng)濟效益，在確定項目的建設(shè)方案后，最關(guān)鍵在于工程的設(shè)計。設(shè)計質(zhì)量對工程建設(shè)極為重要。

而影響液化天然氣氣化站建設(shè)的主要原因有以下幾個：總圖設(shè)計、電氣設(shè)施、自控方案、設(shè)備型號、服務(wù)設(shè)施等。

三、 優(yōu)化設(shè)計的內(nèi)容

1. 施工方案的優(yōu)化

工程包括土建、工藝設(shè)備安裝、消防安裝等工程。典型的氣化站可分為儲存、輸送、氣化、調(diào)壓與計量加臭、消防、電器與儀表控制和配套輔助工程系統(tǒng)。氣化站的設(shè)計儲氣規(guī)模和氣化能力，決定其投資。

在工程項目投資的前期應(yīng)根據(jù)長輸管線到達時間、氣化站性質(zhì)、建站條件、位置規(guī)劃、經(jīng)濟分析等，對氣化站的方案進行優(yōu)化設(shè)計。

2. 低溫管道的優(yōu)化

由于低溫管道的建設(shè)費用幾乎與管道直徑成比例增長，低溫大管徑管道比小管徑投資大的多。因此要合理選用管徑。

減少昂貴低溫管道的使用是減少投資有效方法。管道直徑下降后，其他低溫閥門、止回閥、卸車金屬軟管及管件的通徑都可以下降一個等級，節(jié)約投資。

3. 低溫法蘭設(shè)計優(yōu)化

液化天然氣管道中包含大量的閥門，由于法蘭隨溫度變化容易產(chǎn)生微小泄漏，因此理想狀態(tài)是閥門都采用焊接連接，盡量減少法蘭接頭的數(shù)量，以減少液化天然氣泄漏的可能性。法蘭宜采用凹凸面法蘭，采用聚四氟乙烯板墊片，從而達到防止墊片破壞而造成液化天然氣的大量泄漏。

4. U型膨脹彎的優(yōu)化

原則上液化天然氣管道應(yīng)當(dāng)進行熱量應(yīng)力分析，應(yīng)能充分吸收熱量的膨脹與收縮，在管道設(shè)計時應(yīng)盡可能使用柔性設(shè)計和環(huán)行管道，在需要的地方增加補償器。目前有部分LNG站在設(shè)計時為了吸收冷縮量，在卸車管道設(shè)置了U型膨脹彎。經(jīng)過幾個LNG站實踐證明，取消U型膨脹彎完全可行。

同時在設(shè)計時盡量減少閥門，避免產(chǎn)生封閉管道，致使液體積聚后隨溫度升高而膨脹造成壓力超高。

5. 儲罐根部閥門的優(yōu)化

1) LNG儲罐根部閥門多為截止閥，在安裝時下進液閥門安裝方向為閥門箭頭方向與流體方向一致，即朝向罐內(nèi)。

2) 閥體中法蘭和閥桿處填料和儲罐內(nèi)液體在同一個空間，一旦閥體中法蘭和閥桿處填料函發(fā)生泄漏，即使關(guān)閉閥門，也不能切斷儲罐液體流向閥體中法蘭或填料處，無法制止泄漏，這種安裝方法存在很大的安全隱患。

3) 安裝時，改變進液閥門的安裝方向，改為方向朝向罐外。

6. 低溫保溫管托的優(yōu)化

目前所用低溫管托尺寸較大，長度在200MM，由于價格貴，長度減小一半，可以滿足需要。

7. 出站管線設(shè)施的優(yōu)化

1) 常規(guī)的管路設(shè)計通常設(shè)計有流量計、過濾器、調(diào)壓器、緊急切斷閥，每個部件有一個旁通閥和兩個前后切斷閥，共有12個閥門。

2) 管路改進

A. 取消緊急切斷閥。

B. 調(diào)壓器、過濾器、流量計共用一個旁通閥。

8. 儲罐增壓器的配置優(yōu)化

1) 由于供氣時基本是一個儲罐向外供氣，常見的采用一個增壓器或低溫泵來實現(xiàn)液相增壓，但增壓器造價一般大約在6-8w，故使用增壓器時備用一個低溫泵實現(xiàn)液相增壓，這樣既節(jié)省投資也提高了產(chǎn)品利用率。

2) 在沒有配備卸車增壓器的站內(nèi)，可給站內(nèi)儲罐增壓，再通過儲罐氣相管、卸車管道氣相管與槽車罐相連，給槽車罐增壓的方法，節(jié)省卸車增壓器和相應(yīng)低溫管道的配置。

9. BOG回收罐

設(shè)計BOG回收罐目的是為了回收由于儲罐從外界吸收熱量使LNG產(chǎn)生蒸發(fā)氣后壓力升高而排入回收罐內(nèi)。取消BOG回收罐后，消防水設(shè)計規(guī)�？梢韵鄳�(yīng)減小。

10. 圍堰設(shè)計優(yōu)化

1) 能夠容納儲罐內(nèi)總的液化天然氣量。

2) 儲罐鋼筋混凝土基礎(chǔ)高度應(yīng)當(dāng)高于圍堰內(nèi)的液化天然氣液位高度。

3) 經(jīng)過圍堰的管線或電纜儀表管槽都不能經(jīng)過圍堰開孔，避免低溫液體沿管線間隙泄露到外面。同樣，圍堰內(nèi)的排水也必須通過泵由圍堰頂部排出，不允許利用重力排水法。

11. 消防水系統(tǒng)優(yōu)化

1) 將封閉式水池改為露天式，取消了水池頂蓋、液位計和液位報警裝置。

2) 露天水池取消二氧化氯發(fā)生系統(tǒng)，水質(zhì)可以達到要求。

3) 取消穩(wěn)壓罐和穩(wěn)壓泵

為了穩(wěn)定消防水壓力，原設(shè)計設(shè)置了一臺穩(wěn)壓罐和兩臺穩(wěn)壓泵，經(jīng)過運行發(fā)現(xiàn)，消防水泵出口壓力基本穩(wěn)定，無須啟動。因為消防水系統(tǒng)在站內(nèi)相對獨立，調(diào)節(jié)好消防泵止回閥，系統(tǒng)泄漏點全部消除，消防水壓力可以保持住。而經(jīng)過試驗，消防泵啟動后，完全可以滿足消防要求，故可以不需要使用一臺膨脹罐和兩臺穩(wěn)壓泵，以及采取以下措施實現(xiàn)他們工作的目的和作用。

4) 借助城市供水管網(wǎng)壓力，減小消防水水量設(shè)計。

5) 將蓄電池(EPS)作為備用消防動力改為柴油發(fā)電機。

6) 在圍堰處增加泡沫發(fā)生器，一旦發(fā)生LNG泄漏，可以通過在LNG表面覆蓋泡沫方法，減少LNG蒸發(fā)速度。

7) 儲罐降溫防護目的消防噴淋系統(tǒng)，噴淋過程中應(yīng)注意節(jié)約，因為LNG儲罐為真空絕熱設(shè)備，從外界吸收熱量極其微小，即不需要多少噴淋量就可達到目的。

12. 氣站辦公用房優(yōu)化

目前在我國所建的氣化站辦公用房大都是兩層樓，面積較大。但氣化站所處的位置一般都遠離市區(qū)，而公司辦公卻一般都在市內(nèi)。

從氣化站的操作角度進行考慮，一個站長室、一個儀表監(jiān)控室、一個工具室和兩個洗手間，面積在150m2，就可以滿足使用要求。為減少一些不必要的投資，可以將兩層樓變?yōu)閱螌釉O(shè)計。

四、 結(jié)束語

LNG行業(yè)的發(fā)展在我國方興未艾，還處于發(fā)展的初級階段，應(yīng)遵行我國現(xiàn)行的《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》，而且在優(yōu)化設(shè)計等方面，依舊需要我們不斷的進行實踐和總結(jié)，并積極學(xué)習(xí)、吸收國外經(jīng)驗和技術(shù)，以期更科學(xué)、更環(huán)保、更安全的建設(shè)液化天然氣氣化站，盡快形成我國的液化天然氣氣化站設(shè)計和運行的標準。

參考文獻：

1. 張殿星液化天然氣(LNG)氣化站設(shè)計優(yōu)化 《科技資訊》 2010.

2. 顧安忠液化天然氣技術(shù) [M] 北京：機械工業(yè)出版社 2003.

3. 曹文勝，魯雪生，顧安忠，汪榮順兩種撬裝型天然氣液化流程的參數(shù)比較 《低溫工程》 2006.

4. 王宏偉，鐘軍，孫晶沈陽地區(qū)LNG及其技術(shù)應(yīng)用可行性的初步探討 中國土木工程學(xué)會城市燃氣分會輸配專業(yè)委員會2007年會論文集 2007..

---

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/jianzhushejilw/16829.html