【正文】 圖 1 甲烷的壓 焓圖 天然氣預(yù)處理 根據(jù)本天然氣液化裝置合同給定的原料天然氣組成，所含水分、二氧化碳、硫化物、重?zé)N均滿足預(yù)處理要求，因此天然氣不需要預(yù)處理。 如圖 4，在換熱器中，進來物流的流量和溫度是一定的，并且由換熱器來決定出換熱器的物流溫度（進出口物流流量恒定）。熱端和冷端之間的溫差分別為 5℃和 10℃。 導(dǎo)熱 熱量從物流的高溫部分傳向低溫部分，或從高溫物流傳向與它接觸的低溫物流的過程稱為導(dǎo)熱，或稱熱傳導(dǎo)。在純熱傳導(dǎo)過程中，物流個部分之間沒有宏觀運動?！妫? nt?? 等溫面法線方向的溫度梯度，℃ /m。 導(dǎo)熱系數(shù) ? 是表征材料導(dǎo)熱性能的物性參數(shù)，它主要與材料的種類和溫度有關(guān)。 41 對流換熱 流體各部分之間發(fā)生相對位移所引起的熱量傳遞過程稱為熱對流，簡稱對流。流體的運動可以由流體內(nèi)各部分的溫度不同而形成的密度差引起，也可由泵、風(fēng)機等外力推動而引起。 工程上經(jīng)常遇到的是流動的流體與固體壁面之間的換熱過程，稱為對流換熱。對流換熱的基本規(guī)律可用牛頓公式表示： tq ??? 式中： q 通過固體壁面的熱流密度， W/m2 ? 對流換熱系數(shù)，簡稱換熱系數(shù)， W/（ m2178。 換熱系數(shù) ? 與導(dǎo)熱系數(shù) ? 不同，它不是物性參數(shù)，而是與流體運動產(chǎn)生的原因、流動的狀態(tài)、流體有無相變、流體的物性以及壁面的形狀、位置等許多因素有關(guān)。物體會因各種原因發(fā)射輻射能，其中因自身的熱能引起的向外發(fā)射輻射能的過程稱為熱輻射。但是高溫物體發(fā)出的輻射能比吸收的多，而低溫物體吸收的多于發(fā)出的，從而使熱量由高溫物體傳向低溫物體，形成輻射換熱。因此，輻射換熱與導(dǎo)熱、對流換熱不同，它是另一種形式的熱傳遞過程。在相同溫度下各種物體中黑體的輻射能力也最大。實際物體的輻射能力可按下式計算： 4bATQ ??? W 式中： A 物體的表面積， m2 b? 黑體輻射常數(shù)，其值為 179。 K4） T 物體的絕對溫度， K。 任意兩物體之間的輻射換熱量可按下式計算： ? ?r4241b R TTQ ??? W 式中： rR 輻射換熱熱阻，℃ /W 間壁式換熱器的傳熱量 圖 5 示出了換熱器工作狀態(tài)的基本參數(shù)和符號。 換熱器流體1進口溫度t 1 39。流量W 2比熱C P2出口溫度t 2 圖 3 間壁式換熱器的基本參數(shù) 流量變化的影響 43 無相變換熱器的流量變化的影響見表 11，有相變換熱器的流量變化的影響見表 12。 液氮儲罐來的液氮與天然氣逆流接觸換熱后，或進入用戶的氮氣管網(wǎng)或放空，但應(yīng) 注意氮氣溫度較低（ ~85℃）可能帶來的不利影響。裝置加溫解凍的需要基于操作進程，以及操作過程中的種種跡象。天然氣再液化裝置的運轉(zhuǎn)記錄是極好的，超過一年的運轉(zhuǎn)時間的可靠度為 98%。 天然氣再液化裝置的初始啟動操作也是在含濕狀態(tài)下，在進行低 溫操作之前，冷箱內(nèi)設(shè)備和管道必須干燥和吹掃。 六、 單元設(shè)備 換熱器（ 1 臺） 換熱器主要用來為天然氣和液氮逆流傳熱提供足夠的換熱面積，使天然氣冷卻、冷凝并過冷。 流程位 號； S201 圖紙編號： S201LNG 罐技術(shù)數(shù)據(jù)表 容器類別 一類 工作壓力（ barg） 6 設(shè)計壓力（ barg） 8 強度試驗壓力（ barg） 氣密性試驗壓力（ barg） 工作溫度（℃） 160 設(shè)計溫度（℃） 170 46 容器內(nèi)徑（ mm） 800 筒體長度（ mm） 1570 筒體壁厚（ mm） 10 容積（ m3） 腐蝕裕量（ mm） 0 主體材質(zhì) 5052H112 焊接接頭系數(shù) 射線檢測 100% S202LNG 罐（ 1 臺） S202LNG 罐主要用于升壓向 LNG 儲槽輸送 LNG。 GB 501841993 工業(yè)金屬管道工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn) GB 501851993 工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn) GB 500932020 工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范 GB 502311998 機械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范 GB 502351997 工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范 GB 502361998 現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工藝工程施工及驗收規(guī)范 GB 502521992 工業(yè)安裝工程質(zhì)量檢驗評定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB 50254~2591996 電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范 GB 502751998 壓縮機、風(fēng)機、泵安裝工程施工及驗收規(guī)范 冷箱的安裝 冷箱安裝垂直度偏差≤ ，冷箱總高度垂直偏差不大于 10mm，或按圖樣要求。對壓力容器，應(yīng)有壓力容器質(zhì)量證明文件。 設(shè)備就位應(yīng)將選定的主管口中心與基礎(chǔ)面上的基準(zhǔn)線對準(zhǔn)，其允許偏差為 3mm。 設(shè)備在吊裝時，為防止因吊裝使容器變形及損傷表面，應(yīng)采取保護措施，如采取用平衡梁以防變形，索具采用尼龍吊帶或索具外套橡皮管等措施。 直立設(shè)備安裝后的垂直度要求不大于 1/1000 的總高度，且不超過 10mm。 安全閥前有截止閥的，其閥應(yīng)保持全開，并加鉛封。 遙控閥門在安裝前，應(yīng)嚴格校核指令訊號與閥門執(zhí)行機械動作是否同步，“全開”“全閉”位置是否正確；記錄開度指令與閥門實際開度的關(guān)系。 對有特殊要求的閥門安裝，應(yīng)按圖樣及文件要求進行。 管道焊縫的射線檢測應(yīng)符合 GB50236 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和并符合設(shè)計圖樣、技術(shù)文件的要求。 膨脹珍珠巖的性能指標(biāo)應(yīng)符合表 5 的規(guī)定。 拆除所有搭建的腳手架，局部地區(qū)的礦渣棉裝好，除去冷箱內(nèi)部的底板上可能有的積水。 表 5 膨脹珍珠巖的性能指標(biāo) 指標(biāo)名稱 指標(biāo) 松散容重 45～ 80kg/m3 導(dǎo)熱系數(shù)（在常壓、溫度 時的平均值） ～ 178。 含水量（重量） ＜ 1% 膨脹珍珠巖應(yīng)充填至冷箱頂部，不能留空間。 充填時，各容器和管道內(nèi)均充壓，并保持 50kPa（表壓），然后微開各計器管小閥。以便檢查計器管路和溫度計電纜在充填過程中是否受損。 60mm，袋深 600mm。 膨脹珍珠巖應(yīng)保持干燥，不準(zhǔn)混入可燃物。這些東西會使閥門堵塞、磨損，從而使設(shè)備不能正常運轉(zhuǎn)。 應(yīng)在填充珠光砂之前進行空氣吹掃。壓縮空氣或氮氣包括低壓、短時間（約 3～ 5 分鐘）的循環(huán)和高速流動，管線中大流量的氣體循環(huán)，從各吹除口排往大氣中。 吹掃期間最好用木榔頭輕輕敲打管線，這樣的震動作用就會使灰塵和焊渣脫落下來。在同一管線上最好進行幾處送氣，當(dāng)不再有雜物從管道中出來時，可 以認為吹除的管道是令人滿意的。如果證明有必要，操作人員必須作好隨時停止送氣的準(zhǔn)備。送氣效果的好壞取決于流量是否適當(dāng)，但是流量不能太大。如果這樣的使用所持續(xù)的時間不太長，這些閥門就不會受到損壞，一次送氣時間應(yīng)在 5 分鐘左右。有些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的閥如調(diào)節(jié)閥也許要完全卸開。因此，當(dāng)你觀察第一次送氣的出口時，吹掃氣體的流量逐漸增加。 51 1 2 3 4 5 4 6 圖 4 吹掃的原理示意圖 、無油的壓縮空氣或氮氣氣源； 統(tǒng) ； 的閥門； 52 八、 單機調(diào)試 總則 下面的文字說明是設(shè)備調(diào)試準(zhǔn)備工作時必須要遵守的操作。從理論上來說，進行下一道工序之前，前一道工序必須完成。 這就特別要求人們徹底了解全部操作步驟，并對各道操作程序之間的關(guān)系有一個清醒的認識。 參與 LNG 生產(chǎn)、裝卸和儲存的人員應(yīng)參加 LNG 特性 和危險性等方面的培訓(xùn)。 以下的說明是在安裝工作全部完成的前提下，這就是： ? 進口過濾器濾芯安裝完畢。 ? 所有儀表（傳感器、變送器、控制器、執(zhí)行機構(gòu)、閥門和測量儀表）都已安裝就緒。 ? 按照工藝流程圖及工程施工圖檢查系統(tǒng)接管及閥門的安裝位置是否無誤，連接是否牢固可靠，氣體排放口及冷凝水吹除口安裝位置是否合理； ? 緊急切斷閥、安全閥、調(diào)節(jié)閥等閥門檢驗調(diào)整無誤，動作靈活可靠，并已處于工作狀態(tài)； ? 調(diào)試方案及記錄表等技術(shù)文件準(zhǔn)備就緒。因此，每個安全閥都要調(diào)試，看其起跳時的壓力是否正確，回座壓力是否合適。 在盡可能的情況下，斷開必須保護的管路，把壓力升高到能使閥門起跳的壓力，單獨調(diào)試每個閥門。 如果在達到規(guī)定的起跳壓力之前安全閥就起跳，則要上緊彈簧，直到閥門在所規(guī)定的起跳壓力時打開閥門為止。 安全閥的規(guī)定起跳壓力 安全閥的規(guī)定的起跳壓力見《 LNG50 型 天然氣再液化裝置流程圖》。安全閥前的截止閥應(yīng)處于全開狀態(tài)，并做禁止關(guān)閉這類截止閥標(biāo)記。 儀表空氣系統(tǒng)調(diào)試 儀表空氣必須干燥、無油，其露點必須≤ 40℃。 ? 管線的各個部位以及所提供的儀表的進氣管口必須用空氣吹掃，以防遺留雜質(zhì)（灰塵、焊渣等）。 ? 空氣吹掃結(jié)束后，需把儀表空氣管線接至每個儀表的進氣口上，并關(guān)閉相應(yīng)的進氣閥門。 ? 打開每個儀表的進氣閥，分別對每個儀表加壓到所需壓力。 遙控裝置的測試 必須檢驗以下情況： ? 閥門的完全關(guān)閉和打開； ? 閥門的行程； ? 數(shù)據(jù)的傳送。 壓力和差壓的測試 用標(biāo)準(zhǔn)壓力計檢查變送器的校準(zhǔn)情況和各種壓力指示的精確度。因此，試驗溫度傳感器必須認真仔細，最好的試驗方法就是用液氮檢查冷箱內(nèi)各溫度計的準(zhǔn)確度，因為該液氮的溫度可達到操作溫度（～ 140℃）。 流量的測試 用一個標(biāo)準(zhǔn)壓力計，用測試壓力和差壓測試相同的方法做試驗。 55 接通 /斷開觸點的測試 從控制室或數(shù)控系統(tǒng)發(fā)模擬命令，檢查現(xiàn)場設(shè)備怎樣動作。 控制回路的測試 檢查以下各種情形： ? 從變送器到控制室或 DCS 的輸出信號； ? 從 DCS到調(diào)節(jié)閥的輸出信號； ? 變送器的校準(zhǔn)： ? 控制裝置的測試 ? 控制回路的測試。從各取樣口分析，氧氣含量小于 1%，即置換合格。 準(zhǔn)備工作 置換前，特別是新裝置開 車前或大修后開車前應(yīng)確認以下準(zhǔn)備工作已完成： ? 所有的設(shè)備都按照要求安裝完畢，吹掃干凈，所有壓力試驗和氣密性試驗都合格。 ? 所有電器設(shè)備已安裝完畢。 ? 緊急切斷閥、安全閥、調(diào)節(jié)閥等閥門檢驗調(diào)整無誤，動作靈活可靠，并已處于工作狀態(tài)； ? 設(shè)備和管路吹掃已經(jīng)完成； ? 吸附劑已充填完畢。 ? 如果置換用氮氣的溫度低于 0℃，則應(yīng)使裝置的設(shè)備與管道的溫度下降率不大于 20℃ /h； 置換用氮氣的純度至少為 %（氮的體積比）。 加溫吹掃合格的判斷依據(jù)是對各取樣口的氣體分析，露點≤65℃即可認為加溫吹掃合格。 在保溫臨時停車后的啟動或其他能確認系統(tǒng)無水分、二氧化碳等侵入的情況下（應(yīng)檢測系統(tǒng)內(nèi)氣體的露點≤ 65℃）啟動時不進行加溫吹掃。氮氣從正常工作流路反向吹掃，具體干燥程序為： 1) 確認閥門 V2 V21 V202 處于關(guān)閉狀態(tài)。 3) 開啟 V212閥門，向天然氣通道送氮氣，氮氣壓力 2～ 3barg、溫度約 30℃。 4) 注意天然氣通道的升溫速率不大于 20~30℃ /h。 5) 用露點儀在各個出氣口進行氣體流出路線的干燥度測試。 液氮流路干燥與吹掃程序 采用氮氣干燥與加溫吹掃液氮流路時，氮氣純度至少為%（氮的體積比）。 7) 確認閥門 V20 LCV204 處于開啟狀態(tài)。通過 V203 閥放空。控制 V216閥門的開度，即可達到控制升溫速率的目的。當(dāng)流出氣體的露點低于 65℃時，可認為是干燥的，即可結(jié)束該過程。 警告： ? 裸冷完畢后，冷箱內(nèi)設(shè)備和管道再次復(fù)熱，上述所有各點必須檢查。 ? 裸冷完畢后，冷箱內(nèi)可能存在可燃性氣體和缺氧，要檢測其濃度后方可進入冷箱做必須的檢查。 在開始裸冷之前，確認所有運輸支撐都已拆除，這些支撐是安裝在冷箱內(nèi)部的，在運輸和安裝起吊期間支撐設(shè)備和管道。 裸冷程序 在低溫系統(tǒng)干燥程序結(jié)束后，方可進行裸冷程序。 2） 天然氣流路為：天然氣→ V202→ E201 換熱器→ LCV202→S201 罐→ S202 罐。 2） 按照液氮儲槽《操作使用說明書》操作液氮儲槽準(zhǔn)備向天然氣再液化裝置供液氮。 裸冷完成 液化冷箱內(nèi)的設(shè)備和管道溫度均勻地達到在 100℃～ 130℃之間即可認為裸冷結(jié)束。裸冷程序結(jié)束并停車后，冷箱內(nèi)所有螺栓、螺母均應(yīng)重新緊固。 2） 接著就應(yīng)該進行泄漏試驗。 3） 如果發(fā)現(xiàn)泄漏嚴重，最好進行第二次裸冷。 試驗結(jié)束，用干燥氣體使設(shè)備和管道處于保壓 5kPa 狀態(tài)，直至最終啟動程序 十二、 正常操作參數(shù) 59 本 裝 置 的 正 常 操 作 參 數(shù) 是 指 裝 置 在 設(shè) 計 進 氣 流 量（ 1200Nm3/d）、進氣壓力（ 5barg）、進氣溫度（ 80℃）、組分（見第 2 部分表 1）狀態(tài)下的運行參數(shù)，當(dāng)天然氣組分、壓力、溫度、流量變化時，操作參數(shù)將會發(fā)生 變化