【文章內(nèi)容簡介】 場地道路占地面積 綠化占地面積 綠化率 % 圍墻 15 本 LNG 貯存站工藝設(shè)計主要包括 LNG 卸車、 LNG 貯存、 LNG 氣化 、調(diào)壓計量加臭、安全放散等內(nèi)容。 設(shè)計規(guī)模 根據(jù)委托單位提供的設(shè)計委托書確 定其供氣規(guī)模為 3000Nm3/h。 工藝流程 液化天然氣 由運輸車輛運至 LNG 貯存 站后，利用 卸車增壓器 給槽車 儲罐 增壓，利用壓差將 LNG 送入 LNG 儲罐 。通過 儲罐 增壓器將LNG 增壓后自流進入空溫式氣化器， LNG 吸熱氣化發(fā)生相變，成為天然氣（簡稱 NG）；夏季直接去管網(wǎng)，冬季經(jīng)水浴式加熱器加熱后再去管網(wǎng)。 工藝流程簡圖如下： 氣化站工藝流程簡圖 詳細 工藝流程見帶控制點工藝流程圖。 3. 卸車工藝 低溫槽車中的 LNG在 （以下壓力如未加說明，均為 表壓）、162℃條件下，利用卸車臺設(shè)置的 卸車增壓器 給槽車 儲罐 增壓至LNG 槽車 卸車柱 LNG 儲罐 空溫式氣化器 水浴式加熱器 BOG 加熱器 調(diào)壓計量加臭裝置 企業(yè)用氣設(shè)備 16 ，利用壓差將 LNG 送入 LNG 儲罐 。另外，卸車末段回收槽車儲罐 內(nèi)的低溫 NG 氣體。 卸車工藝管線包括液相連接管線、氣相連接管線、氣液連通管線、安全卸壓管線、氮氣吹掃管線及若干低溫閥門。 正常情況下，只需要連接卸車臺和槽車的液相管線即可完成卸車工藝；分別連通卸車臺和槽車的氣相和液相管線，卸車后，可回收槽車內(nèi)的高壓 BOG 氣體；另外，氣液連通管線用于回收液相軟管段的LNG，在必要情況下，也可以利用 儲罐 BOG 對液相管道進行預(yù)冷。 3. 增壓工藝 LNG 儲罐 儲存參數(shù)為 ， 162℃，運行時隨著 儲罐 內(nèi) LNG的不斷排出，壓力不斷降低。因此需要對 LNG 儲罐 進行增壓，以維持其 ～ 的壓力，保證后續(xù)工藝的順利進行。 增壓設(shè)備包括空溫式氣化器、升壓調(diào)節(jié)閥及若干低溫閥門和儀表。正常情況下，增壓工藝不需要連續(xù)運行，因此選用空溫式氣化器不需定期化霜，不需設(shè)置備用路進行切換，可以滿足增壓工藝的要求。 當(dāng) LNG 儲罐 壓力（升壓調(diào)節(jié)閥后壓力）低于設(shè)定壓力時，調(diào)節(jié)閥開啟， LNG 進入空溫式增壓氣化器，氣化為低溫 NG 后通過 儲罐 頂部的氣相管 進入罐內(nèi)， 儲罐 壓力上升；當(dāng) LNG 儲罐 壓力高于設(shè)定壓力時，調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，空溫式增壓氣化器停止氣化，隨著罐內(nèi) LNG 的排出，儲罐 壓力下降。通過調(diào)節(jié)閥的開啟和關(guān)閉，從而將 LNG 儲罐 壓力維持在設(shè)定壓力范圍內(nèi)。 3. 17 本工程中 BOG 氣體 (Boil Off Gas)包括： 儲罐 的蒸發(fā)氣體、卸車時軟管內(nèi)殘余液體 LNG 和槽車的蒸發(fā)氣體 低溫真空粉末絕熱 儲罐 和低溫槽車的日蒸發(fā)率一般為 ％，這部分氣化了的氣體會使 儲罐 的壓力升高，當(dāng)超過減壓器設(shè)定壓力，通過減壓器排除 BOG。另外，在進行卸車操作時，首先需要從 儲罐 的頂部進液管噴灑 LNG 液體以對 儲罐 進行預(yù)冷，此操作初期會產(chǎn)生較多的BOG 氣體，同樣需要及時排出。 為保證 儲罐 的安全，在 儲罐 上裝有降壓調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)壓力自動排出 BOG。根據(jù)增壓工藝中升壓調(diào)節(jié)閥的設(shè)定壓力以及 儲罐 的設(shè)計壓力，該降壓調(diào)節(jié)閥的壓力可設(shè)定為高于升壓調(diào)節(jié)閥設(shè)定壓力，且低于儲罐 設(shè)計壓力。自動排出的 BOG 氣體為高壓低溫狀態(tài)，因此需設(shè)置BOG 加熱器并經(jīng)過調(diào)壓后進入輸氣管網(wǎng)。 3. 氣化加熱工藝 本設(shè)計采用空溫式和水浴式相結(jié)合的串聯(lián)流程，夏季使用自然能源，在冬季空溫式氣化器出口溫度達不到要求時，使用水浴式 加熱器進行加熱以保證供氣要求。既可滿足生產(chǎn)需要，又可降低能耗，減少操作費用。 空溫式氣化器又分為強制通風(fēng)和自然通風(fēng)兩種，強制通風(fēng)換熱面積較小，價格較自然通風(fēng)便宜，還可減少結(jié)霜、延長除霜的切換時間。但因設(shè)備外面有風(fēng)罩，不能手工除霜，并且因使用風(fēng)扇要消耗電能，運行費用較自然通風(fēng)高。 兩組空溫式氣化器交替使用，自然通風(fēng)就可滿足設(shè)計要求，因此18 本設(shè)計采用自然通風(fēng)空溫式氣化器。切換周期為 4 小時，當(dāng)出口溫度低于 0℃時，低溫報警并連鎖切換空溫氣化器。 3. 調(diào)壓計量、加臭工藝 經(jīng)主氣化器氣化的 NG 及經(jīng) BOG 加熱器加熱 的 BOG 氣體經(jīng)過撬裝調(diào)壓裝置，將壓力穩(wěn)定在管網(wǎng)設(shè)計起點壓力上。調(diào)壓后的氣體經(jīng)過計量和加臭處理后進入輸配管網(wǎng)。 3. 調(diào)壓計量、加臭工藝 本設(shè)計中，氮氣系統(tǒng)包括兩部分： 吹掃系統(tǒng)：用于卸車臺工藝管線吹掃以及投產(chǎn)時管線和貯罐吹掃。 氣動閥門控制系統(tǒng)：作為貯罐底部進出液管道上的氣動緊急切斷閥的動力。 主要設(shè)備選型 3. 設(shè)備選型原則 相關(guān)設(shè)備要具備可靠的耐低溫性能。特別是儲存設(shè)備應(yīng)至少滿足耐低溫 162℃以下，應(yīng)達到 196℃。 儲存設(shè)備保冷性能要好。若 LNG 儲存設(shè)備保冷性能不好 ，將引起設(shè)備內(nèi)溫度升高，壓力上升過快，危險性增大。 氣化設(shè)備氣化能力要滿足設(shè)計要求，氣化效率要盡量高。 LNG 輸送管道、閥門等的耐低溫性應(yīng)與 LNG 儲存設(shè)施一致。 除滿足工藝要求外，所有安全閥件（裝置）應(yīng)耐低溫且完好、19 靈敏可靠。 3. 設(shè)備選擇 儲罐 根據(jù)氣源運輸周期及企業(yè)生產(chǎn)用氣量確定本站采用 150m3立式儲罐 2 座。 增壓系統(tǒng) 本工程設(shè)置 300Nm3/h 卸車增壓器 1 臺和 300Nm3/h 儲罐增壓器 2臺。增壓器均為空溫式。 主 氣化器 主 氣化器選用自然氣化空溫式氣化器，空溫式氣化器的 導(dǎo)熱管是將散熱片和管材擠壓成型，導(dǎo)熱管的橫截面為星形翅片。空溫式氣化器由蒸發(fā)段和加熱段構(gòu)成。蒸發(fā)段由端板管連接并排的導(dǎo)熱管構(gòu)成，加熱段由用彎管接頭串聯(lián)成一體的導(dǎo)熱管組成。 由于空溫式氣化器要定期除霜，定期切換。因此設(shè)計選用 2 臺氣化器 （一用一備） 切換使用。主要工藝參數(shù)如下： ? 設(shè)計進口 /出口溫度： 162℃ /環(huán)境溫度 10℃ ? 設(shè)計壓力： ? 設(shè)計流量： 3000Nm3/h（單臺） 氣化器的材質(zhì)必須是耐低溫（ 162℃）的，目前國內(nèi)常用的材料為鋁合金（ LF21）；氣化器為立式長方體，氣化（輸送）管路為翅片式 。 水浴式 氣化器 20 水浴氣化器主要用于將低溫天然氣升溫而設(shè)置，對空溫式氣化器起輔助升溫作用。 水浴式氣化器根據(jù)熱源不同可分為熱水式、蒸汽加熱式、電加熱式等。其結(jié)構(gòu)為將導(dǎo)熱盤管放入熱水槽中，導(dǎo)熱管中的低溫天然氣與熱水進行熱交換，成為常溫天然氣氣體。導(dǎo)熱盤管采用不銹鋼(OCrl8Ni9)，筒體采用碳鋼，臥式圓筒形。 本設(shè)計設(shè)置 1 臺熱水式水浴加熱器， 其 主要工藝參數(shù)如下： ? 設(shè)計進口 /出口溫度： 18℃ /10℃ ? 設(shè)計壓力： ? 設(shè)計加熱能力： 3000+400Nm3/h 調(diào)壓計量加臭 調(diào)壓計量加臭系統(tǒng)采 用撬裝設(shè)備，有設(shè)備廠家整套提供。調(diào)壓撬出口壓力為 ～ 。 管道、管件及閥門 3. 管道、管件 低溫 管道： 材質(zhì) 為奧 氏體 不銹 鋼，鋼 號為 0Crl8Ni9，符合GB/T1497694《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》。配管用標(biāo)準(zhǔn)外徑采用GB8163 或 SH3405（壁厚系列為 SCH10s）； 管件：材質(zhì)為奧氏體不銹鋼，鋼號為 0Crl8Ni9，符合 GB/1245990標(biāo)準(zhǔn)的對焊無縫管件（沖壓）； 21 法蘭：材質(zhì)為奧氏體不銹鋼，鋼號為 0Crl8Ni9，符合 HG2059297標(biāo)準(zhǔn)的公制凸面帶 頸對焊鋼制法蘭；與法蘭相應(yīng)的緊固件采用專用級雙頭螺栓螺母（ 0Cr18Ni9），應(yīng)經(jīng)過冷加工硬化； 密封墊片：采用 C型不銹鋼金屬纏繞墊片，金屬材料為 0Crl8Ni9，非金屬材料為 PTFE。 常溫 管道：材質(zhì) 20/SMLS（ GB/T816399）或 Q235B（ GB/T1379392）； 管件：材質(zhì) 20/SMLS，符合 GB/1245990 標(biāo)準(zhǔn)的對焊無縫管件（沖壓）； 法蘭：材質(zhì) 20鋼，符合 HG2059297 標(biāo)準(zhǔn)的公制凸面帶頸對焊鋼制法蘭；與法蘭相應(yīng)的緊固件采用商品級雙頭螺栓螺母（ 20鋼）； 密封墊片：采用柔性石墨復(fù)合墊片，芯板采用低碳鋼。 其他管道 緊急切斷閥控制管采用 T3 紫銅管，套筒連接。 3. 閥門 低溫 采用專用低溫閥門，應(yīng)滿足輸送 LNG 壓力（壓力級別 ）、流量要求，且具備耐低溫性能 (196℃ )。主要包括：專用截止閥、球閥、三通閥、液位計閥、儀表閥、安全閥、止回閥等等。另外還包括氣動低溫閥門：緊急切斷閥、升壓調(diào)節(jié)閥、減壓調(diào)節(jié)閥及管道壓力控制閥等。 管道閥門選用按照 API 標(biāo)準(zhǔn)制造的專用液化天然氣用不銹鋼閥22 門，鋼號為 0Cr18Ni9，保溫管段采用長軸式，不保溫管段采 用短軸。閥門與管道間的連接可采用焊接型式連接（ DN40 及以下為承插焊，DN50 及以上為對接焊）或法蘭連接型式。 常溫 應(yīng)滿足輸送常溫 NG 壓力（壓力級別 ）、流量要求，主要包括：球閥、蝶閥、安全閥、逆止閥、儀表用針閥等等。閥門與管道間的連接主要采用法蘭連接型式。 保冷（保溫）及防腐 3. 保冷（保溫） 輸送 LNG 低溫液體及 BOG 低溫氣體的管線需進行保冷，法蘭、閥門均設(shè)閥門保冷套。采用改性聚胺酯保溫材料（ CCPE 保溫管殼）保冷。 3. 防腐 碳鋼埋地管線防腐做法：聚乙烯包覆層 ，加強級。 碳鋼架空管線防腐做法：除銹后刷紅丹兩道，調(diào)和漆兩道。除銹應(yīng)達到 St3 級的要求。 儀表及自控 儀表檢測系統(tǒng)主要包括對 本 站 卸車、儲罐前后等各處氣體的 溫度、壓力就地顯示及數(shù)據(jù)遠傳；過濾器前后壓力及壓差就地顯示及數(shù)據(jù)遠傳；調(diào)壓器、流量計前后壓力、溫度的就地顯示及數(shù)據(jù)遠傳；加23 熱器后溫度就地及數(shù)據(jù)遠傳；流量計流量瞬時值和累計值的就地顯示及數(shù)據(jù)遠傳；調(diào)壓、計量、分離器等設(shè)備旁的可燃氣體泄漏、檢測、報警等。 本 站的控制系統(tǒng)擬采用以工業(yè)計算機為核心的站控制系統(tǒng)，完成站內(nèi)工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、過程控制和流 量計量、調(diào)壓等功能。 所選用的自動化設(shè)備及儀表應(yīng)技術(shù)先進，并具有高可靠性、高穩(wěn)定性和兼容性。提供系統(tǒng)的廠家能保證完善的售后服務(wù)和良好的備品、備件支持。并且能滿足其所需要的精度要求，以及所處區(qū)域的防爆等級的要求。 主要選用的儀表： 1．溫度檢測儀表； 2．壓力檢測儀表； 3．流量測量儀表； 根據(jù)本工程的特點，流量計選用氣體渦輪流量計對 其 進行計量，該流量儀表可以適用于本工程流量變化范圍大的特點。 4．可燃氣體濃度檢測儀表 在工藝設(shè)備區(qū)易發(fā)生氣體泄漏的設(shè)備附近，設(shè)置可燃氣體探測器，監(jiān)視可燃氣體的濃度，預(yù)防 火災(zāi)的發(fā)生。 5．火災(zāi)自動報警系統(tǒng) 在控制室 、熱水爐間 設(shè)置感煙、感溫探測器及火災(zāi)報警器，以便及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)報火情。 24 主要設(shè)備列表 序號 名稱 類型 規(guī)格 單位 數(shù)量 1 LNG 貯罐 金屬單罐 100m3 臺 2 2 貯罐增壓器 空溫式氣化器 200Nm3/h 臺 2 3 主氣化器 空溫式氣化器 2500Nm3/h 臺 4 4 加熱器 水浴加熱器 4500Nm3/h 臺 1 5 BOG加熱器 空溫式氣化器 400Nm3/h 臺 1 7 調(diào)壓計量 裝置 套 1 8 放散塔 座 1 25 建筑設(shè)計 4. 設(shè)計依據(jù) 1）《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》 GB500282021； 2）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB500162021； 3）《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》 GB5005794（ 2021 年版） ； 4） 《 公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 》 GB501892021。 4. 設(shè)計原則 1）依據(jù)國家現(xiàn)行有關(guān)建筑設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計； 2）綜合工藝要求，在滿足生產(chǎn)需要的前提下，合理組織各建筑單體及生產(chǎn)建構(gòu)筑物，使建筑群體布局既反映出工業(yè)建筑特點，又體現(xiàn)出建筑自身特有的藝術(shù)效果，并使之融 入工業(yè)區(qū)整體建筑風(fēng)格，起到美化作用； 3）各建筑物力求保持風(fēng)格一致，建筑色彩簡潔明快，建筑形體豐富充滿活力； 4）沿站區(qū)四周圍墻內(nèi)側(cè)及站區(qū)內(nèi)建筑物周邊布置綠化，提高環(huán)境質(zhì)量。 4. 設(shè)計內(nèi)容 建筑主要內(nèi)容包括門衛(wèi)、輔助用房、大門、 道路及場地 做法等。 建筑設(shè)計應(yīng)符合廠區(qū)總體規(guī)劃要求，與周圍環(huán)境相適應(yīng)，所有建筑在充分滿足使用功能的同時，適當(dāng)提高建筑標(biāo)準(zhǔn)，造型、色彩注意26 與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，以美化廠區(qū)形象；結(jié)合消防安全的要求，站外圍墻邊布置一定面積的綠化。 本工程中建筑物體量均不大，體形簡單，因此在平面及立面設(shè)計時 ， 平面有機組合 ， 使之功能趨于合理，立面錯落有致。 根據(jù)使用功能的不同，采取不同的建筑措施， 輔助用 房采用開敞式，滿足室內(nèi)通風(fēng)、散熱的要求；儀表間采用抗靜電地板，消除靜電對設(shè)備儀表的不良影響； 站內(nèi)主入口大門 采用電動伸縮門，門高 ，門寬