【文章內(nèi)容簡介】 LNG低溫儲罐本設(shè)備主要包含LNG低溫儲罐1臺，BOG加熱器1臺。（1）LNG低溫儲罐LNG儲罐按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱方式分類，大致有以下三種：① 真空粉末隔熱隔熱方式為夾層抽真空，填充粉末（珠光砂），常見于小型LNG儲罐。真空粉末絕熱儲罐由于其生產(chǎn)技術(shù)與液氧、液氮等儲罐基本一樣，因而目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家的制造技術(shù)也很成熟，由于其運(yùn)行維護(hù)相對方便、靈活，目前氣化站使用較多。② 正壓堆積隔熱采用絕熱材料，夾層通氮?dú)?，絕熱層通常較厚，廣泛應(yīng)用于大中型LNG儲罐和儲槽。通常為立式LNG子母式儲罐。③ 高真空多層隔熱。采用高真空多層纏繞絕熱，多用于槽罐。應(yīng)用高真空多層絕熱技術(shù)的關(guān)鍵在于絕熱材料的選取與工裝以及夾層高真空的獲得和保持。LNG儲罐的絕熱材料一般有20~50層不等，多層材料在內(nèi)容器外面的包裝方式目前國際上有兩種：以美國為代表的機(jī)器多層纏繞和以俄羅斯為代表的多層絕熱被。多層纏繞是利用專門的機(jī)器對內(nèi)容器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，其缺點(diǎn)是不同類型的容器需要不同的纏繞設(shè)備，尤其是大型容器旋轉(zhuǎn)纏繞費(fèi)時費(fèi)力。多層絕熱被是將反射材料和隔熱材料先加工成一定尺寸和層數(shù)（一般為10的倍數(shù)）的棉被狀半成品，然后根據(jù)內(nèi)容器的需要裁減成合適的尺寸固定包扎在容器外。綜合考慮目前國內(nèi)市場LNG儲罐的生產(chǎn)技術(shù)能力及市場應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，本工程1臺60 m3絕熱形式選用真空粉末隔熱。儲罐設(shè)ITT液位計(jì)、差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器、壓力表各一套，以實(shí)現(xiàn)對儲罐內(nèi)LNG液位、溫度、壓力的現(xiàn)場指示及遠(yuǎn)傳控制。罐體頂部設(shè)安全防爆裝置，下部設(shè)夾層抽真空接口及真空度測試口。根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力，并考慮其經(jīng)濟(jì)性。 60m3 LNG低溫儲罐主要技術(shù)參數(shù)（臥式圓筒形）內(nèi)容內(nèi)容器外殼介質(zhì)名稱LNG珠光砂工作溫度℃常溫工作壓力真空設(shè)計(jì)溫度196℃50℃設(shè)計(jì)壓力 MPa計(jì)算壓力 MPa MPa全容積60 m3 m3（夾層）材質(zhì)06Cr19Ni10Q345R壓力容器類別Ⅱ類充裝系數(shù)≤安全閥開啟壓力 MPa蒸發(fā)率≤％/d規(guī)格尺寸，設(shè)備凈重24569kg滿載后重量48851kg設(shè)計(jì)使用年限30年（2）BOG加熱器本工程配置1臺BOG加熱器，設(shè)計(jì)流量300Nm3/h，選用空溫式加熱器（臥式）。主要工藝參數(shù)如下：設(shè)計(jì)壓力：工作壓力： MPa~設(shè)計(jì)溫度：196~ +60℃進(jìn)口溫度：145℃出口溫度：≥環(huán)境溫度10℃安裝方式：臥式材料：LF21BOG加熱器后設(shè)置有調(diào)壓器和流量計(jì)，以便使排放的氣體在進(jìn)入城市中壓管網(wǎng)之前將到合適的壓力并進(jìn)行計(jì)量。潛液泵及增壓器一體橇本設(shè)備主要包含1臺潛液泵，1臺增壓器，1臺EAG加熱器。（1）潛液泵由于目前國內(nèi)LNG加注站的設(shè)備技術(shù)還未成熟，國內(nèi)已建成的LNG加注站投入使用的LNG低溫泵主要采用國外進(jìn)口泵，根據(jù)目前市場產(chǎn)品進(jìn)行選擇，LNG低溫泵的流量根據(jù)加注站的設(shè)計(jì)規(guī)模及加注機(jī)的流量選定，本項(xiàng)目LNG低溫泵的設(shè)計(jì)流量為340L/min。LNG低溫泵包括泵體和泵池兩部分，泵體為浸沒式兩級離心泵，整體浸入泵池中，無密封件，所有運(yùn)動部件由低溫液體冷卻和潤滑。LNG低溫泵由一臺變頻器控制。根據(jù)LNG燃料加注泵的性能曲線對LNG低溫泵進(jìn)行選型，所選LNG低溫泵的主要參數(shù)如下：介質(zhì)：LNG工作溫度：146℃設(shè)計(jì)溫度：196℃設(shè)計(jì)流量：8~340L/min（液態(tài)）揚(yáng)程：255m轉(zhuǎn)速范圍：1500~6000RPM所需進(jìn)口凈壓頭：~3m電機(jī)功率：11kW電源：3相，380V，50Hz（2）增壓器本工程增壓器選用組合式增壓器1臺，其功能主要包含了儲罐增壓器、卸車增壓器及調(diào)飽和三項(xiàng)功能。增壓器選用環(huán)境式換熱器，借助于列管外的空氣給熱，使管內(nèi)LNG升高溫度來實(shí)現(xiàn)，空溫式換熱器使用空氣作為熱源，節(jié)約能源，運(yùn)行費(fèi)用低。本工程選用處理量為300Nm3/h的增壓器1臺。其主要工藝參數(shù)如下：單臺處理量：300Nm3/h進(jìn)口介質(zhì)：LNG出口介質(zhì)：NG/LNG進(jìn)口溫度：≥162℃出口溫度：145℃最高工作壓力：設(shè)計(jì)壓力：設(shè)計(jì)溫度：196℃（3）EAG加熱器本站配置1臺EAG加熱器，設(shè)計(jì)流量100Nm3/h，選用空溫式氣化器（臥式）。主要工藝參數(shù)如下：設(shè)計(jì)壓力：工作壓力：設(shè)計(jì)溫度：196~ +60℃進(jìn)口溫度：145℃出口溫度：≥環(huán)境溫度5℃安裝方式：臥式材料：LF21LNG加氣機(jī)LNG加氣機(jī)是給車載LNG氣瓶加注和計(jì)量的設(shè)備，主要包括流量計(jì)和加注槍兩大部件。流量計(jì)是計(jì)量設(shè)備，采用質(zhì)量流量計(jì)，具有溫度補(bǔ)償功能。 LNG加氣機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表適用介質(zhì)液化天然氣（LNG）流量范圍 60~200L/min計(jì)量準(zhǔn)確度 177。%額定工作壓力 環(huán)境溫度 40℃～55℃管路溫度 196℃～55℃計(jì)量單位 Kg、Nm3讀數(shù)最小分度值 Kg、Nm3單次計(jì)量范圍 0～ Kg、Nm3累計(jì)計(jì)量范圍 Kg、Nm3加液軟管 1英寸不銹鋼真空絕熱軟管 4m氣相回收軟管 1/2英寸不銹鋼軟管 4m加液槍頭 1英寸LNG專用加液槍 氣相管接頭1/2英寸快速接頭工作電源 220V AC 5A 防爆等級ExdembibnAⅡAT4. LNG加氣機(jī)主要配置表序號名 稱數(shù) 量1微電腦加氣控制器1本安控制電源1不銹鋼鍵盤及顯示屏1計(jì)量顯示屏22壓力傳感器13緊急切斷閥24安全閥25止回閥46截止閥27質(zhì)量流量計(jì)28加液槍19回氣槍110柜體111電磁閥212壓力表113回氣連通管114LNG拉斷閥115緊急切斷按鈕1儀表風(fēng)系統(tǒng)本工程中在需要緊急切斷或需要實(shí)現(xiàn)自控的部位均設(shè)有氣動閥，儀表風(fēng)系統(tǒng)是為氣動閥提供符合要求的控制氣源，本設(shè)計(jì)中控制氣源為壓縮空氣。儀表風(fēng)系統(tǒng)主要設(shè)備有空壓機(jī)、冷凍式干燥器、一級過濾器、二級過濾器、三級過濾器等，出口氣質(zhì)滿足《工業(yè)自動化儀表氣源壓力范圍和質(zhì)量》的要求。根據(jù)氣動閥的儀表風(fēng)壓力和用量，對儀表風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行選型：（1）空壓機(jī)型式：無油活塞式壓縮機(jī)排氣量：排氣壓力：冷卻方式：風(fēng)冷（2）冷凍式干燥器處理量：工作壓力：（3）過濾器一級過濾器：為前置過濾器，置于空壓機(jī)之前，過濾精度3μm，二級過濾器：為除油過濾器，置于空壓機(jī)之后，三級過濾器：為粉塵過濾器，置于干燥器之后，由于所選壓縮空氣系統(tǒng)未設(shè)置備用系統(tǒng)，為防止系統(tǒng)故障造成儀表風(fēng)系統(tǒng)癱瘓，本工程在儀表風(fēng)入口處并聯(lián)40L氮?dú)馄?支（氮?dú)庾詭С隹谡{(diào)壓閥，），在壓縮空氣系統(tǒng)故障時，可利用氮?dú)庾鳛闅鈩娱y門的動力源，保障加氣工作的正常進(jìn)行。兩套系統(tǒng)通過人工手動切換，儀表風(fēng)系統(tǒng)出口設(shè)置壓力變送器，在系統(tǒng)壓力出現(xiàn)異常時，可通過人工及時將風(fēng)系統(tǒng)動力源由壓縮空氣切斷到氮?dú)庀到y(tǒng)。 工藝管道設(shè)計(jì)管材LNG低溫管道采用06Cr19Ni10不銹鋼無縫鋼管，其技術(shù)性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》（GB/T149762012），管件符合《鋼制對焊無縫管件》（GB/T124592005）的要求，材質(zhì)為06Cr19Ni10。LNG低溫管道采用真空保溫管架空或隨管溝敷設(shè)。閥門閥門是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開閉、系統(tǒng)自動化控制和系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。這些閥門應(yīng)具備耐低溫性能，儲罐根部閥及氣動閥應(yīng)選用進(jìn)口產(chǎn)品，其余閥門選用中外合資的高品質(zhì)產(chǎn)品。站內(nèi)工藝系統(tǒng)設(shè)有手動截止閥、球閥、調(diào)節(jié)閥、氣動切斷閥、安全放散閥、止回閥等。為了實(shí)現(xiàn)自動化控制，LNG潛液泵進(jìn)出口及儲罐出口均設(shè)有氣動閥，液相管道上兩個截止閥之間設(shè)置安全閥。儀表設(shè)備（1）儀表、控制柜本站控制室內(nèi)安裝成橇控制柜（包括儀表顯示和PLC控制）和一臺中央控制臺。集中顯示現(xiàn)場一次儀表的遠(yuǎn)傳信號。① 儀表顯示本站主要顯示的遠(yuǎn)傳參數(shù)為：儲罐液位、儲罐壓力、儲罐溫度、潛液泵進(jìn)液及回流管溫度、潛液泵出口壓力、潛液泵泵池壓力、加注機(jī)流量、儀表風(fēng)壓力。② PLC控制PLC控制為全站工藝系統(tǒng)控制中心，控制柜內(nèi)可編程控制器，主要功能為：低溫泵的軟起動及變頻調(diào)速，系統(tǒng)啟動、停止和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警顯示和超限緊急切斷。PLC控制系統(tǒng)可采用ABB、西門子、施耐德等公司產(chǎn)品。③ 中央控制臺中央控制臺上設(shè)置一臺工控機(jī)，監(jiān)視工藝流程及生產(chǎn)過程。④ 不間斷電源及電涌保護(hù)在電源進(jìn)線處設(shè)置2KVA、斷電延時30min 的UPS，在系統(tǒng)短時間停電時能為儀表控制系統(tǒng)提供電源，監(jiān)視和記錄系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。為防止雷電及防止操作過電壓，在儀表及PLC 柜內(nèi)電源進(jìn)線處設(shè)有浪涌保護(hù)器。（2）現(xiàn)場檢測儀表檢測儀表是采集現(xiàn)場工藝運(yùn)行參數(shù)的設(shè)備，是完成本站自動化控制的重要前提，現(xiàn)場儀表均安裝在橇體和加氣機(jī)上。儀表的選型應(yīng)選用具有經(jīng)驗(yàn)成熟、信譽(yù)良好、質(zhì)量可靠的、便于維護(hù)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則。變送器采用智能型帶就地顯示產(chǎn)品，熱電阻采用雙支Pt100帶變送器4~20mA輸出，橋架采用熱浸式渡鋅鋼橋架，控制電纜和計(jì)算機(jī)電纜均采用本安阻燃型。根據(jù)本工程的工藝特點(diǎn)及控制系統(tǒng)要求，現(xiàn)場檢測儀表設(shè)置有：儲罐液位、儲罐壓力、儲罐溫度、低溫泵出口溫度、低溫泵出口壓力、卸車增壓器出口壓力、儀表風(fēng)壓力、罐區(qū)設(shè)置可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警器、加氣區(qū)設(shè)置可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警器?，F(xiàn)場采用本安或隔爆型儀表，各儀表均帶就地顯示及4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號輸出?，F(xiàn)場儀表和二次儀表之間設(shè)置隔離式安全柵，以防止危險(xiǎn)能量竄入現(xiàn)場，同時增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，提高系統(tǒng)的可靠性。儀表電纜采用本安電纜穿鋼管沿地暗敷。（3）壓縮空氣系統(tǒng)壓縮空氣氣系統(tǒng)主要供應(yīng)氣動閥門的儀表用氣體，（4）控制系統(tǒng)接地儀表系統(tǒng)的保護(hù)接地和工作接地接入站區(qū)電氣接地網(wǎng)，接地電阻不大于1歐姆。保溫設(shè)備和管道的保溫厚度根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件、介質(zhì)溫度和保冷材料的性能，按允許最大冷損失方法計(jì)算保冷層厚度，應(yīng)符合《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工規(guī)范》（GB501262008）、《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB501852008）的要求。本工程橇裝設(shè)備本身管路采用真空管保冷，現(xiàn)場安裝管路均采用真空管保冷，閥門、三通、彎頭等處采用現(xiàn)場發(fā)泡保冷。保冷層厚度不小于100mm。工藝管道計(jì)算（1）計(jì)算依據(jù)主要參考《壓力管道規(guī)范—工業(yè)管道》（GB/~62006）、《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB502642013）等規(guī)范計(jì)算。（2）壁厚計(jì)算根據(jù)《壓力管道規(guī)范—工業(yè)管道 第3部分：設(shè)計(jì)和計(jì)算》（GB/），當(dāng)tD/6時，直管段壁厚按式（51）計(jì)算： （51） （52） （53）式中，t—直管計(jì)算壁厚（mm）；p—設(shè)計(jì)壓力（MPa），；D—管道外徑（mm）；S—設(shè)計(jì)溫度下管道的許用應(yīng)力（MPa），20：137MPa；不銹鋼：137MPa；Φ—焊接接頭系數(shù)，查GB/；Y—系數(shù)，查GB/；tsd—直管設(shè)計(jì)厚度（mm）；C—厚度附加量之和（mm）；C1—材料厚度負(fù)偏差（mm）；C2—腐蝕附加量（mm）；取1mm。根據(jù)上式（51）~式（53），、。 不銹鋼強(qiáng)度計(jì)算表公稱直徑外徑（mm）t（mm）C（mm）Tsd（mm）選用壁厚（mm）DN2532DN3238DN4045DN5057 碳鋼強(qiáng)度計(jì)算表公稱直徑外徑（mm）t（mm）C（mm）Tsd（mm）選用壁厚（mm）DN2025（3）保冷層厚度計(jì)算以DN50為例。 保冷層厚度計(jì)算表（DN=50）管道外表面溫度 ℃To=162輸入，為介質(zhì)的最低操作溫度環(huán)境溫度 ℃Ta=34輸入當(dāng)?shù)貧庀髼l件（最熱月）的露點(diǎn)溫度 ℃Td=26輸入由所在地最熱月的相對濕度及干球溫度Ta查露點(diǎn)溫度表的所得絕熱材料在平均溫度下的導(dǎo)熱系數(shù) W/m℃λ=輸入　管道外徑 mDo=輸入　絕熱層外表面向周圍環(huán)境的放熱系數(shù)，W/（m*℃）αs　最大允許冷損失量，W/㎡（TaTd＞）【Q】　【Q】=TaTd（用于計(jì)算【Q】）TaTd8　　設(shè)管道主保冷層外徑為D1: （TaTd＞） 單位mD1=　D1ln(D1/Do)=2λ[（ToTa）/【Q】1/αs]令D1/Doln(D1/Do)=xlnx查表得：xlnx=　見后面附表1　x=輸入見后面附表1保冷厚度修正系數(shù)k=輸入～；～；。則保溫層厚度δ為 : mδ=　δ=(D1Do)*k/2；最大允許冷損失量，W/㎡（TaTd≤）【Q】　【Q】=(TaTd)αsTaTd（用于計(jì)算【Q】）TaTd8　　設(shè)管道主保冷層外徑為D1: TaTd≤ 單位mD1=　D1ln(D1/Do)=2λ[（ToTa）/【Q】1/αs]令D1/Doln(D1/Do)=xlnx查表得：xlnx=　見后面附表1　x=輸入見后面附表