解決這些問題是LNG卸車工藝的關(guān)鍵,可從以下3方面考慮:
a. 可在儲罐自動減壓閥上并聯(lián)1個截止閥(見圖2),卸車過程中打開,提高BOG流量,卸車結(jié)束后關(guān)閉。
b. 需要合理使用儲罐的上進液口和下進液口,上進液口連接儲罐頂部的一個噴淋裝置,進液時LNG以噴淋方式進入罐內(nèi);下進液口則為常規(guī)結(jié)構(gòu)。槽車內(nèi)液體溫度低的情況下,可選擇上部進液,液體以噴淋方式穿過儲罐氣相空間,液滴會吸收儲罐內(nèi)的氣體,使得儲罐壓力下降,有助于加快卸車速度。上進液口之所以采用噴淋方式,是為了加大氣液相的換熱面積,加快減壓過程。槽車內(nèi)液體溫度高時應(yīng)選擇下部進液,溫度較高的LNG進入儲罐后先接觸液體,使其盡快降溫,減弱氣化傾向,避免對卸車的影響。當(dāng)然,如果沒有溫差,可任意選擇進液方式,也可以上下一起進液。
c. 卸車增壓器宜采用臥式,其底部首排換熱管及翅片必須保證足夠的換熱面積,其液相進口應(yīng)低于LNG槽車出口至少1m,以保證在槽車低液位時車內(nèi)LNG有足夠的液位差克服流動阻力進入卸車增壓器氣化。
3.3 LNG的氣化
LNG氣化器的材質(zhì)必須耐低溫,如鋁合金。對于中小型氣化站多采用空溫式氣化器,由于需要定期除霜,一般選用兩組氣化器定期切換使用。每個氣化器的進口端都設(shè)有切斷閥和安全閥,以便在非運行時不會因產(chǎn)生BOG而發(fā)生超壓事故。天氣寒冷時,氣化后的氣體溫度一般比環(huán)境溫度低10℃左右,為保證后續(xù)設(shè)施、管道的正常工作,氣化后要經(jīng)過加熱裝置將氣體升溫到一定的溫度,加熱裝置一般用溫水加熱方式。
3.4 調(diào)壓、BOG的處理
BOG的處理要與調(diào)壓結(jié)合起來考慮,并回收利用BOG。儲罐和其他部位產(chǎn)生的BOG壓力達(dá)到設(shè)定值后,儲罐氣相管道的自動減壓閥開啟,將其送入BOG加熱器,加熱后經(jīng)過BOG加熱器出口的輔助調(diào)壓器連接到出站總管道上,與主調(diào)壓器的出口相連,輔助調(diào)壓器設(shè)定的出口壓力略高于主調(diào)壓器,這樣BOG就優(yōu)先進入出站管道。
3.5 LNG工藝管道
在進行LNG管道設(shè)計時,除了要做好絕熱外,還應(yīng)解決因低溫引起的冷收縮問題。管材通常選用具有優(yōu)異低溫性能的奧氏體不銹鋼管,但其線性膨脹系數(shù)較大,需要進行補償[3、4]。
LNG管道的液封問題應(yīng)當(dāng)引起重視,管道內(nèi)只要存有少量LNG液體,就可能產(chǎn)生很大危害。由于不可能保證絕對無熱量交換,管道內(nèi)殘留的液體會因吸熱不斷氣化,壓力持續(xù)上升,直到管道或閥門被破壞,所以要合理設(shè)置安全閥與切斷閥。
3.6 控制LNG溢出或泄漏
由于設(shè)施損壞或操作失誤等原因,LNG一旦從儲罐或管道中溢出或泄漏,一部分立即氣化(氣化后的氣體密度大于空氣),來不及氣化的液體將溢出到地面(接觸到水面則產(chǎn)生冷爆炸),沸騰氣化后使空氣中的水蒸氣冷凝并混合形成蒸氣云團,再稀釋受熱后與空氣形成爆炸性混合物,構(gòu)成極大危險[1]。
為了有效地控制溢出或泄漏的LNG流淌導(dǎo)致火災(zāi),常見方法是在儲罐區(qū)、卸車臺等重要場所修建防液堤、壕溝、坡槽、集液池來收集泄漏的LNG,防止四處流淌。借鑒國外先進經(jīng)驗,可設(shè)置高倍數(shù)泡沫保護系統(tǒng),用來覆蓋溢出的LNG,使其安全氣化,避免發(fā)生危險。焊縫、閥門、法蘭和與儲罐連接的管道是LNG容易產(chǎn)生泄漏的地方,運行管理中可通過可見的蒸氣云團來判斷。
4 結(jié)語
LNG所具有的“高效、環(huán)保、清潔、價廉”的優(yōu)點決定了其在城鎮(zhèn)燃?xì)庵械膽?yīng)用前景是廣闊的,而LNG氣化站憑借其建設(shè)周期短、能方便及時地滿足市場用氣需求的特點,成為海南眾多旅游開發(fā)區(qū)的永久供氣設(shè)施或城鎮(zhèn)管輸天然氣到達(dá)前的過渡供氣設(shè)施。因此,無論是設(shè)計施工,還是生產(chǎn)管理,都應(yīng)以熟悉LNG性質(zhì)為基礎(chǔ),抓住氣化站工藝技術(shù)安全特點,實現(xiàn)LNG氣化站的安全運營。