LNG气化器平面布置及其管道设计

1、LNG 气化器平面部署及其管道设计李永进液化天然气(LNGSCVLNGLNGLNG了两种气化器的平面部署方案,并且关于管道设计注意事项进了总结.【期刊名称】炼油技术与工程【年(卷),期】2014(044)003【总页数】4 页(P36-39)【关键词】LNG;SCV;ORV;平面部署;低温管道设计【作 者】李永进【作者单位】中石化洛阳工程有限公司,河南省洛阳市 471003【正文语种】中 文气化器概述在液化天然气(LNG)系统中，气化器是一种将液态天然气转变为气态的换热器，由 环境气化器、工艺气化器三大类1。目前，世界上 LNG 接受站常用的气化器有 4种：开架式气化器(Open Rack V

2、aporizer，ORV)、浸没燃烧式气化器(Submerge Combustion Vaporizer，SCV)、中间介质管壳式气化器(Intermeiate Flui Vaporizer，IFV)2 、 环 境 空 气 气 化 器 (Ambient Air Vaporizer，AAV)3，其中，SCV，ORV 诀别属于整体加热气化器和环境气化器。LNG 接受站项目中常用的 ORV 和 SCV 两种气化器诀别属于基本负荷型和调峰型。ORV 作为基本负荷型系统使用的气化器，其汽化量大，使用率高，结构简单，使用廉价的海水作为热源，且运行和维持费用都较低；SCV 作为调峰型系统使用的且应有紧急启动

3、的功能，此设备初期投资较低，但考虑到运行时消耗的燃料气，总 操作成本较高。气化器的平面部署目前，全球天然气液化装置和接受站的工程设计，主要参照美国 NFPA 59A “Stanar for the Prouction,Storage,an Hanling of Liquefie Natural Gas (LNG)” 和 欧 盟 EN 1473 “Installation an equipment for liquefie natural gasesign of onshore installations”两个标准。NFPA 59A 因针关于性强、要求具体、易操作等特点受到各国的广泛应用。我国现

4、行 LNG 专用标准主要有：GB/T 203682012 LNG 生产、储存和装运，SY/T 67112008LNG 接受站安全技术规程等，其中 GB/T 203682012 标准修改时参考了NFPA 59A2009;SY/T 67112008 标准修改时则主要参考 GB/T 20368 2006。ORV,SCVORV,SCVSCVORV平面部署的防火间距依照 GB/T 203682012 有关规则确定，见表 1。气化器管道设计LNG 是以甲烷为主的天然气经精制、冷却、液化而成，常压下沸点约-162 ，黏度和比重较小，无色、无味、无侵蚀性。在气化器管道设计中，主要考虑的是LNG 气化、低温和泄

5、漏 3 个方面4。1Table 1 Safety spacing for vaporizersequipment layout/m、易燃致冷剂或易燃液体,或其他事故排放源与拦蓄区之间的运2)LNG、易燃液体、易燃致冷剂或可燃气体储罐;这类流体的无明火工艺设3)控制室、办公室、车间和其他有人的或重要工厂设施3015301.5265 m3LNG工艺流程及其要求LNGNGLNGNG 出料线各一条。此外，公用工程方面，ORVSCVNFPA 59A2009 关于气化器管道上阀门的设置犹如下要求： (1)关于并且联气化器，各气化器进口和出口都应有隔断阀。LNG15m。应用两个进口阀隔离停运的并且联气化器；

6、应采取安全措施处治两阀间云集的LNG 或天然气。LNG统的设定温度。该自动化设备应囊括紧急情况专用的干线阀。15m。LNG(-16210%情况110150%。另外，LNG 极易气化，伴随着气化，管道压力上升，易使控制系统失调，因此进行管道设计时必需考虑防止气体累积、排放及回收、循环(维持低温用)等管线。典范升压原因有阳光直照和换热器管线被堵，为保护工艺管线，应设置热泄放阀。LNGLNG 管道系统在超低温下运行，要充分考虑材质选择、管道应力消除、保冷支架及保冷层结构等问题。低温管道材料-162LNG5。目前，LNG9%镍钢、殷LNGLNG低温柔性低温管道系统禁止使用波纹管膨胀节，低温管道上一切必

7、需的柔性都经过自然填补和膨胀弯来实现。因此，应关于 LNG 管道进行应力分析，合理选择膨胀弯的位置和所需膨胀量。另外，大管径低温 LNG 管道还应考虑低温弯曲状况。保冷结构为防止 LNG 管道表面凝露、减少吸热以及达到低温工作时的防冻要求，需要关于管道进行隔热设计。目前国内外企业认可的较理想保冷材料有以下几种：聚氨酯泡沫(PIR/PUR)、泡沫玻璃(FG)以及丁腈橡胶和二烯烃泡沫(LT+LT)6。其中，前两种材料的组合用于硬质保冷系统，后两种材料的组合用于柔性保冷系统。气化器管道部署SCV 设备工艺管道囊括 LNG 进口线、NG 出口线各一条，此外还有一条燃料气线。由于 LNG 管道的低温特性

8、关于管道柔性要求较高，进行管道部署时应依照管道走向合理设置膨胀弯以减少二次应力关于管道产生的影响。ORV 设备各有两个进出口管嘴，在进行管道部署时，管嘴附近的管道应关于称部署。而且，ORV 设备 LNG 进出口、海水进出口都在设备同侧，管道交叉较为严重，进行管道设计时应注意统筹安排、合理设置管道支架等问题。某 LNG 项目接受站工程工艺处理单元 ORV，SCV 两种气化器设备外形、管道走向见图 12。图 1 SCV 平面部署及管道设计 Fig.1 Equipment layout an piping esign of SCV图 2 ORV 平面部署及管道设计 Fig.2 Equipment l

9、ayout an piping esign of ORV115 mORVORV 共用同一海水排放沟，节省了占地。ORV管线均严格关于称部署。气化器管线上一切可能的泄漏点附近都设置了 LNG 导液沟，诀别坡向各自的集液池，防止 LNG 事故泄漏时向四周蔓延。气化器装置区安全措施防泄漏措施LNG 为甲 A 类危险性可燃流体，管道应尽快少用法兰连接，管道组成件之间尽快采用焊接连接，一切低温关于焊阀门应零泄漏。关于异种材料的连接和经常拆卸的场所应使用具有长期良好密封性能的法兰和垫片。LNGLNG 安全关键技术之一就是关于于事故发生后 LNG 液体排放的设计和管理，通常经过设计围堰、沟渠等来实现7。LN

10、G 泄放流量及泄放时间直接决定了围堰的大小、沟渠的长宽深度等参数。NFPA 59AEN 1473LNGLNG，并且将其导流到集液池后慢慢挥发。LNGLNG满足要求的情况下应使沟宽尽快窄。集液池的有效容积则应能容纳单一泄放源最大的泄放量。关于于工艺处理区域， 10min尽快小以降低挥发速率，这可以经过增加集液池的深度来实现。值得注意的是，导流区域地面应坡向导流沟；LNG区道路、雨水沟、海水沟、埋地管线及电缆线的交叉；LNG虑排雨水、消防水要求。小 结LNG 气化器设备部署应充分考虑管道走向部署，在平面部署前期就应进行配管研究。ORV 的平面部署应与海水排放沟的设置统一考虑，设备间距应充分考虑海水管道的占地、设备检修等。参考文献【相关文献】1 顾安忠.液化天然气技术M.北京：机械工业出版社,2003：160-167. 2 裘栋.LNG 项目气化器的选型J.化工设计,2011,21(4):19-22.3 王彦,冷绪林,简朝明,等.LNG 接受站气化器的选择J.油气储运,2008,27(3):47-49.4 杜光能.超低温 LNG 装置的管道设计J.氮肥设计,1996,34(6):51-53.张海红,胡晓明,程久欢.LNGJ.化工科技市场,2010,33(2):32-34.LNGJ.氮肥技术