探究液化天然氣氣化站的工程設計

文英春

（遼陽中燃城市燃氣發展有限公司，遼寧 遼陽 111000）

探究液化天然氣氣化站的工程設計

文英春

（遼陽中燃城市燃氣發展有限公司，遼寧 遼陽 111000）

液化天然氣有較高的能量密度，在運輸上也較為便捷，并具有環保以及經濟的優勢，已經廣泛應用于人民的生產生活中，也是除管輸天然氣供應范圍外城市中使用的主氣源以及過渡氣源，有較高的應用價值。

液化天然氣；氣化站；工程設計

按照相關規定，為降低空氣中的二氧化碳含量，滿足溫室氣體減排目標的要求，在未來的發展中，需要使天然氣在國家能源結構中的地位逐漸提高。同一立方米的天然氣以及煤炭，約節省11-73%的能量，使二氧化碳減少47-84%。現階段，能夠使社會、經濟以及環境得到可持續發展的重要途徑就是使天然氣在能夠結構中的比重得到提升，以達到溫室氣體減排的目的。

一、對液化天然氣氣化站建立的選址以及布置分析

在LNG氣化站的選址以及布置上，需要將《建筑設計防火規范》、《城鎮燃氣設計規范》以及《石油化工企業設計防火規范》中的相關規定作為基礎。在布置戰場總平面時，需要將甲類生產場所的特點作為依據，與當地的地形以及風向等條件相結合，利用先進的科學技術進行驗證，選擇全年人員集中度最小的場所，以及全年散發花火或者明火最小的地點，還需保證位于最小頻率風向的上風側。

生產區、放散區、輔助區是LNG氣化站最主要的構成部分，其中生產區包括：儲罐區、氣化區、調壓區。

在氣化站的站區邊界位置，需要有兩米高的實體墻將氣化站包圍，在站區位置，需要設置四個大門，生產運輸專用門為東側南北大門，輔助區人流通道為西側的南北大門。

在施工現場，需要單排設置150立方米的儲槽，共3個，將防泄漏圍堰設置在儲槽四周的位置處，保證超過450立方米的圍堰有效容積。

在氣化站的設計中，需要將主汽化器分成兩組進行使用，每個兩個小時切換一次，還需要將水浴式汽化器投入使用，避免因主汽化器發生故障或者環境溫度出現異常時LNG無法有效汽化，使后續設備以及管道的安全得到保障。在汽化器區域需要設置主汽化器、水浴式汽化器以及BOG加熱器、卸車增壓器等裝置。

在站區下風向位置處需要設置放散總管，保證液體儲槽以及周邊建筑都能夠符合國家相關規范。

配電室、值班室以及儀表室等需要在生產輔助區設置，與生產區域還需保持一定距離，人流通道上需要單獨設置。

二、對氣化站工藝流程的分析

卸車工藝以及儲罐自動增壓，液化天然氣氣化是氣化站的主要工藝流程。

（一）對卸車工藝的分析

在LNG運輸到氣化站的過程中，需要借助公路槽車以及罐式集裝箱車的途徑，在具體操作時，需要通過卸車增壓汽化器放入作用，升高槽車儲罐的壓力，在槽車以及儲罐之間就會有一定壓差產生，通過對此壓差的利用就可以在氣化站儲罐內灌入 LNG。當完成此操作后，需要將槽車中的氣相天然氣進行回收，此時就可以借助卸車臺氣相管道的作用進行。在儲罐中，分為上、下進液口，一般情況下，下進液方式都是在卸車時使用。此外，為了避免在卸車操作時有較大的溫差出現，對管道造成破壞或對卸車速度造成一定影響，就需要在卸車前，使卸車管道冷卻。同時，當開啟或者關閉閥門較為快速時，LNG的流速在短時間內就會發生較大的改變，此時出現的液擊就會對管道造成破壞。

（二）對儲罐自動增壓以及LNG氣化流程的分析

在壓力的推動下，LNG能夠自儲罐向空溫式氣化器流動，轉化為氣態天然氣進行千家萬戶，供人們生產生活使用。但是，儲罐內的LNG的不斷減少，也會減小罐內的壓力，LNG的出罐速度也會不斷減小最后停止。因此，為了避免此中現象的發生，在正常供氣操作時，還需要保證儲罐內有充足的氣體，使罐內的壓力保持在一定數值，使LNG氣化過程能夠得到保持。

在儲罐的增壓操作時，需要借助自動增壓調節閥以及自增壓空溫式氣化器的作用完成。一旦儲罐內的壓力與自動增壓閥設定開啟值相比，較低時，就會致使自動增壓閥開啟，借助液位差的作用，儲罐內的LNG就會向自增壓空溫式氣化器流走，處于自增壓空溫式氣化器中的LNG與空氣發生換熱作用，轉化為氣態天然氣，再以此方式向儲罐內流入，直到儲罐內的壓力符合所需壓力為止。借助此壓力的作用，傳輸儲罐內的LNG到主汽化器進行氣化，氣化操作完成后，還需要實施調壓、計量以及加臭處理，最后將其送入天然氣輸配管網供人們生活使用。

在夏季時，空溫式氣化器天然氣能夠達到15攝氏度的出口溫度，在進管網中可以直接對其加以利用。但是，當處于冬季或者雨季時，就會降低氣化器氣化效率，氣化器達到了 0攝氏度的出口天然氣溫度，轉變為低溫天然氣。一旦低溫天然氣在天然氣輸配管網中直接作用時，就會毀壞管道閥門，為了避免此種現象的發生，就需要將氣化后的天然氣借助水浴式天然氣加熱器升溫處理，當溫度達到10攝氏度時，才可以將其送入天然氣輸配管網進行使用。

在自增壓時，氣態天然氣在流入時，儲罐的壓力也會隨之增大，當壓力與自動增壓調節閥的關閉壓力達到一致時，自動增壓閥就會做出關閉處理，增壓完成。氣化過程在進行中，當儲罐內的壓力會較增壓閥設定的開啟壓力值小時，就會開始自動增壓。

三、對工藝控制系統設置的分析

搜集站內工藝裝置的運行參數并實現自動、遠程以及聯鎖控制、超限報警是工藝控制系統的主要內容。在設置控制點時，需要注意以下內容：

首先，對卸車進液總管壓力進行控制；其次，對空溫式汽化器以及水浴式天然氣加熱器出氣管壓力以及溫度情況進行控制；第三，對LNG儲罐的液位、儲罐壓力、液體溫度的報警信號聯鎖能夠進行控制；第四，能夠調節BOG加熱器以及調壓器后壓力；第五，對出站的流量以及加臭機加臭量都可以進行控制。

四、在消防設施的設計上需要注意的問題

水噴淋消防、消防水炮及滅火器材是LNG氣化站消防中主要方式。而上式消火栓以及儲罐區消防用水是水噴淋、消防水炮消防的主要方式，此種方案在操作時，需要有足夠的水源，在水管網的設計上，應該呈環狀，保證供水的干管大于2根。

CO2滅火器以及磷酸銨鹽干粉滅火器是滅火器材的首選。而在滅火器規格、擺放形式以及數量的選購上，都應該嚴格按照達到消防安全標準進行。

五、結語

綜上所述，LNG氣化站有較多的優勢，在操作上方便快捷的同時，還能夠使企業的能源平衡得到保障，靈活性較高，在鋼鐵企業中，可充分利用將液化天然氣，其能夠成為高熱值燃料，在煉鋼以及軋鋼工藝中應用較多，尤其是自建液化天然氣（LNG）氣化站的建立促進了鋼鐵企業的有效發展，不但不會使企業額外負擔增加，還能夠有效緩解天然氣供應不足的缺陷。

TU7

B

1007-6344（2015）08-0097-01