液化天然氣（LNG）氣化站投運前預冷實踐總結

液化天然氣（LNG），是天然氣的液態形式。通常狀態下液化天然氣（LNG）多儲存在溫度為112K、壓力為0.1Mpa左右的低溫儲罐內，1m3LNG可氣化600多倍體積的標態天然氣，體積能量密度為汽油的72%，十分有利于遠距離運輸和儲存，可以滿足遠離氣源地區的用氣需求。另外，LNG也廣泛應用于城市燃氣的調峰，可及時有效的緩解高峰用氣的緊張局面。近幾年由于LNG自身的諸多優勢得到快速的發展和廣泛的應用。對于新建的LNG氣化站，由于LNG低溫、易燃易爆，在投產運行前，預冷是一項關鍵環節，正確的預冷技術是安全運行的重要保障。在進入低溫管道和設備前站內低溫設施需要作好提前冷卻和各種檢驗工作，提前發現問題，解決存在隱患，確保投產安全。本人全程參與了多座LNG應急調峰氣化站預冷實踐，現作一整理、總結。

1 預冷的必要性

LNG氣化站內低溫管道和低溫儲罐在正式進入低溫液體前，預先要進行充分的冷卻，即預冷過程。LNG儲罐內罐及管路一般采用奧氏體不銹鋼材料，其具有優良的低溫性能，但線膨脹系數較大，在LNG的溫度下，不銹鋼收縮率約為3‰，因此在設計時要采取措施防止出現冷縮引起的破壞。因此，在工藝管道和設備輸入LNG前，必須進行一次正確的預冷，以確保投運安全。

2 預冷的目的

檢驗和測試低溫設備和管道的低溫性能，檢驗LNG卸液、儲存、氣化系統的低溫設備、管道、閥門、儀表等是否滿足設計、生產與規范的要求。包括：

（1）檢驗低溫金屬材料質量是否合格；

（2）檢驗焊接質量；

（3）檢驗管道冷縮量和管托支撐變化；

（4）檢驗低溫閥門的密封性；

（5）使儲罐達到工作狀態，測試儲罐真空性能。

3 預冷原則

預冷時儲罐和管道溫度要逐步降低，避免急冷，防止溫度驟降對設備和管件造成損傷。根據有關的操作經驗，冷卻速率控制在50℃/h比較安全。

4預冷前的管道吹掃

4.1預冷前管道吹掃的重要性。

預冷前的管道吹掃一定要干凈徹底。如果吹掃不干凈，將會導致閥門凍堵。由于低溫管道的閥門大多承插焊接，法蘭連接少，不利于管道吹掃。因此吹掃一定要干凈徹底。

4.2管道吹掃原則

4.2.1施工中實行分段吹掃，分段以焊接閥門為界，注意管道施工后要及時密封。

4.2.2為防止碳鋼管道內的鐵銹、焊渣進入低溫管道，碳鋼管道不能向低溫管道方向吹掃。

4.2.3不能向儲罐內吹掃，由罐內向外吹掃。

4.2.4不能吹掃任何儀表設備。

4.2.5由于要吹掃，在安裝時應當使用臨時墊片，在氣密前更換正式墊片。

4.2.6在吹掃時要敲擊管道表面和焊接部位，將粘連管內壁的雜質通過吹掃一并清除。

4.2.6根據項目站具體的工藝流程制定具體詳細的吹掃方案。

4.3吹掃合格標準。氣流以20m/s速度吹向管道口附近放置的附有半濕白色毛巾的墊板，毛巾上無灰塵和雜質為合格。

5 預冷前準備工作

5.1檢查閥門，確認所有閥門處于關閉狀態。

5.2確認放空系統所有盲板是否拆除，保持安全閥放空系統暢通。

5.3打開所有安全閥根部閥，打開兩個升、降壓調節閥的前后閥。打開儲罐氣相放空根部閥。

5.4自動保護系統測試完好，全部投用。氮氣儀表風投用，緊急切斷閥控制系統全部打開。

5.5 壓力表根部閥全部打開。儲罐液位計根部閥、氣液平衡閥打開。

5.6用干燥氮氣置換管道內的空氣，要將管內空氣置換徹底，防止閥門凍住。

6 預冷主要步驟

6.1先用低溫氮氣預冷

6.1.1檢查卸車軟管完好狀況，管內無雨水、垃圾等雜物。軟管連接到槽車上，并檢查連接是否牢固。

6.1.2 將槽車壓力升高，打開槽車氣相閥門，檢查軟管連接處有無泄漏。

6.1.3 向LNG儲罐內緩慢沖入低溫氮氣，待LNG儲罐壓力上升至0.2MPa后，關閉卸車臺卸液閥門，儲罐保冷15分鐘后，打開儲罐氣相手動放空閥，排空氮氣。升降壓反復進行。

6.1.4判斷儲罐內部溫度，通過測滿閥放出氣體，用溫度計及便攜式可燃氣體報警儀測定，至預期值時，氣體預冷工作完成。

6.2液氮預冷

6.2.1將儲罐壓力放空至微正壓，關閉底進液閥。關閉液位計平衡閥，投用液位計。

6.2.2緩慢打開槽車液相閥至較小開度，緩慢關小槽車氣相閥，使液氮從儲罐頂進液少量。控制卸車臺閥門開度，輕微開啟較小開度，使壓力保持在 0.3MPa。儲罐壓力升高至0.2～0.3Mpa，要及時關閉卸車臺閥門，打開儲罐氣相手動放空泄壓。反復進行此操作。

6.2.3通過測滿閥放出氣體，測量溫度達到一定溫度，或液位計有液位指示，可慢慢打開儲罐底進液緊急切斷閥前后閥，上下同時進液。進液過程中要密切觀察記錄儲罐壓力，防止壓力升高。壓力升高要及時關閉下部進液閥。用手感覺儲罐外體溫度，確認儲罐無問題。

6.2.4 儲罐的液位計達到一定值時，進液結束。

6.2.5儲液任務完成后，關閉槽車液相閥門，打開槽車氣相閥門， 向儲罐吹掃卸液管線，并且打開BOG管線閥門對卸車臺至氣化器之間BOG管線進行冷氮氣預冷。

6.2.6關閉槽車閥門及卸車臺卸液閥門，卸下軟管， 注意輕拿輕放，人員要保持一定安全距離。關閉卸車臺閥門后應將此閥與止回閥間液體放空。

6.2.7 關閉儲罐氣相手動放空閥、儲罐底進液緊急切斷閥前手閥。儲罐頂進液閥待LNG卸車管道恢復常溫后再關閉。

6.2.8 利用儲罐內的液氮對儲罐增壓器、卸車增壓器、主氣化器及其低溫管道進行預冷，利用儲罐氣相管對儲罐至氣化器之間BOG （boil of gas）管線及BOG氣化器進行冷氮氣預冷。

6.3 放空低溫氮氣的利用

液氮預冷時需要通過氣相管放空低溫氮氣，這些低溫氮氣可以通過與其他罐相連的氣相管道，對其他儲罐進行預冷，可以節約液氮。

7 預冷時的檢查

7.1檢查低溫材料有無低溫開裂現象。

7.2檢查低溫管道焊接部位有無裂紋，特別是法蘭焊接部位。

7.3檢查管道冷縮狀態和管托及支架的變化。

7.4檢查低溫閥門的密封性和靈活性，檢查是否凍住。

7.5 檢查法蘭連接部位是否泄漏，有無結冰情況，螺栓是否因冷縮而使預緊力減小。

7.5 液氮在LNG儲罐內放置2～3天。觀察LNG儲罐液位變化及壓力上升情況。并檢測其真空度的變化，對LNG儲罐性能作出評價。

8 預冷時安全注意事項

8.1在密閉空間內液氮吸收外部熱量將會導致壓力急劇上升，因此在操作中要注意閥門關閉順序，嚴禁出現低溫液氮被封閉。

8.2注意檢查卸車軟管連接處是否出現泄露，人員應保持一定的安全距離。

8.3注意觀察管道及儲罐壓力上升情況。

8.4注意檢查各安全閥后有無結霜情況。

9 結束語

預冷工作是LNG氣化站投運前一項重要環節，通過上述措施我們成功的完成預冷工作并最終實現安全投運。以上實踐總結與同行共同分享和探討。