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一臺液化天然氣(LNG)低溫液體儲罐的安全運行和定期檢驗

2014-05-02 05:46:58劉良勇
山東工業技術 2014年10期

劉良勇

(貴州省特種設備檢驗檢測院,貴陽 550002)

一臺液化天然氣(LNG)低溫液體儲罐的安全運行和定期檢驗

劉良勇

(貴州省特種設備檢驗檢測院,貴陽 550002)

通過一臺在用LNG低溫液體儲罐定期檢驗中的問題進行分析,確定了該設備的安全狀況等級,針對問題提出了應對措施,并對LNG低溫液體儲罐的安全運行提出了建議。

液化天然氣(LNG);低溫液體儲罐;定期檢驗;安全運行

隨著城市環保要求的提高,天然氣作為清潔能源被大量使用,液化天然氣(LNG)低溫液體儲罐由于其儲存天然氣的能力大,作為城市供氣的主要壓力容器設備不可或缺。

液化天然氣是在深冷狀態下儲存的,環境溫度越高其蒸發越厲害。絕熱效果好壞,對儲罐內介質蒸發速率影響很大。當儲罐內液化天然氣還存足夠的氣相空間,即充裝系數低于一定值(安全充裝系數)后,只要絕熱效果很好,儲罐內的工作壓力上升就緩慢;反之,絕熱效果不好,即使低于安全充裝系數,罐內壓力也會迅速上升,使儲罐內的壓力超過設計壓力。LNG儲罐的壓力控制對安全儲存非常重要,涉及到LNG的安全充裝數量、保護系統和儲存的穩定性等諸多因素。

液化天然氣(LNG)低溫液體儲罐作為一種壓力容器設備,須按《固定式壓力容器安全監察規程》的規定進行定期檢驗,依據《壓力容器定期檢驗規則》評定其安全狀況等級。液化天然氣(LNG)低溫液體儲罐不開設人孔,定期檢驗時不開罐。檢驗主要是對夾套的接管角焊縫進行表面無損檢測,儲罐接地電阻測定,以及夾套真空度測定。角焊縫檢測是因為該處最容易產生使用缺陷,測接地電阻是防止儲罐表面產生有害的靜電,因為真空度下降到一定程度,夾套的真空絕熱效果下降會很快,罐內低溫液化天然氣蒸發會異常增加,儲罐內壓力也會迅速上升且難以控制。

筆者通過對貴陽市某公司一臺液化天然氣(LNG)低溫液體儲罐的定期檢驗,討論該類設備的檢驗和安全運行問題。

1 基本情況

設備名稱:LNG低溫液體儲罐,內徑:3000mm,長:13250mm 容積:52.6m3,設計壓力:0.88/-0.1(內筒/夾套)MPa,設計溫度:-196/50(內筒/夾套),介質:LNG/珍珠巖(內筒/夾套),材料:內筒0Cr18Ni9 夾套16MnR,夾套設計真空度≤3Pa,出廠封結真空度2.5Pa最大充裝系數:0.95,該設備2005年8月制造并于當年投用,設計及制造單位略。

2 檢驗情況

檢驗時通過了解和核實,該LNG低溫液體儲罐使用中,經常有安全閥起跳現象?,F場檢查安全閥泄放管在罐區內直通大氣,安全閥、壓力表在校驗、檢定有效期內。對該罐進行壁厚測定,未見異常;對主要介質進出接管角焊縫進行滲透探傷檢測,未見異常;夾套真空度檢測結果6.5Pa;儲罐接地電阻為0.37Ω;此外,用戶未能提供完整的操作記錄和交接班檢查記錄,也未按規定對儲罐進行年度檢查。

3 分析與討論

從檢驗情況看,除運行操作記錄等因素外,影響安全運行的主要是安全閥起跳。說明LNG壓力有時持續升高,雖然安全閥泄放后壓力升高未超過設計壓力,但因排放的介質是天然氣,系易燃易爆氣體,使周圍環境的安全受到嚴重威脅。真空度檢測結果顯示,夾套內壓力較儲罐出廠時升高,真空度是下降的。夾套的真空絕熱效果降低,罐內LNG蒸發速率加大。即使遠未達到規定的充裝系數,罐內LNG壓力也容易上升超過正常操作壓力,引起安全閥的動作而泄放介質。

由于夾套內真空度較出廠時下降,但<10Pa,可以不對夾套進行重新抽真空處理,但應根據實際情況控制充裝系數,使罐內LNG壓力不超過正常操作壓力而引起安全閥動作泄放介質。也可考慮將泄放介質引至安全地點處理或排放。

結論:該LNG低溫液體儲罐需監控使用,安全狀況等級4級,檢驗結論為基本符合要求。

4 建議

1)對LNG低溫液體儲罐安全運行,應加強操作記錄和安全巡回檢查,按規定進行儲罐年度檢查,以及時發現和消除安全隱患。

2)對LNG儲罐安全閥泄放管排放的天然氣,采用循環設備進行回收或引至自動火炬燃燒處理,以使緊急泄放的LNG氣體不致對站區外環境安全造成威脅。

3)儲罐安全閥,須通過正確的安全泄放量計算后進行選用。

[1]國家質檢總局.壓力容器定期檢驗規則[S].新華出版社出版2013年4月第1版

[2]吳粵燊.壓力容器安全技術[M].化學工業出版社,1982年

[3]嚴銘卿、廉樂明等.天然氣輸配工程[M].中國建筑工業出版社2005年7月第一版

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