液氮儲(chǔ)罐廠家：大榆氣體設(shè)備

　　液氮儲(chǔ)罐氣化站知識(shí)匯集

　　液氮儲(chǔ)罐已成為目前無法使用管輸天然氣供氣城市的主要?dú)庠椿蜻^渡氣源，也是許多使用管輸天然氣供氣城市的補(bǔ)充氣源或調(diào)峰氣源。液氮儲(chǔ)罐氣化站是一個(gè)接收、儲(chǔ)存和分配液氮儲(chǔ)罐衛(wèi)星站，也是城鎮(zhèn)或燃?xì)馄髽I(yè)把液氮儲(chǔ)罐從生產(chǎn)廠家轉(zhuǎn)往用戶的中間調(diào)節(jié)場(chǎng)所。液氮儲(chǔ)罐氣化站憑借其建設(shè)周期短以及能迅速滿足用氣市場(chǎng)需求的優(yōu)勢(shì)，已逐漸在我國(guó)東南沿海眾多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源緊缺的中小城市建成，成為供氣設(shè)施或管輸天然氣到達(dá)前的過渡供氣設(shè)施。

　　一、我國(guó)液氮儲(chǔ)罐氣化站的發(fā)展現(xiàn)狀

　　2001年，中原油田建成了我國(guó)座生產(chǎn)型的液氮儲(chǔ)罐裝置，淄博液氮儲(chǔ)罐氣化站同時(shí)建成投產(chǎn)，揭開了中國(guó)液氮儲(chǔ)罐供氣的序幕。目前國(guó)內(nèi)已建成使用的液氮儲(chǔ)罐氣化站逾30座。隨著新疆廣匯液氮儲(chǔ)罐廠于2004年投產(chǎn)，以及廣東沿海液氮儲(chǔ)罐//接收終端的建成投產(chǎn)，液氮儲(chǔ)罐供應(yīng)在我國(guó)將形成南、中、西的供應(yīng)格局。加之液氮儲(chǔ)罐氣化工程的關(guān)鍵設(shè)備如低溫儲(chǔ)罐、氣化器、低溫閥門及運(yùn)輸設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，可以預(yù)見，在未來若干年我國(guó)將會(huì)迎來液氮儲(chǔ)罐氣化站建設(shè)的高峰。

　　二、液氮儲(chǔ)罐氣化站的工藝流程概述

　　液氮儲(chǔ)罐由槽車運(yùn)至氣化站，利用液氮儲(chǔ)罐卸車增壓器使槽車內(nèi)壓力增高，將槽車內(nèi)液氮儲(chǔ)罐送至液氮儲(chǔ)罐低溫儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)存。當(dāng)從液氮儲(chǔ)罐儲(chǔ)罐外排時(shí)，先通過儲(chǔ)罐的白增壓系統(tǒng)，使儲(chǔ)罐壓力升高，然后打開儲(chǔ)罐液相出口閥，通過壓力差將儲(chǔ)罐內(nèi)的液氮儲(chǔ)罐送至氣化器后，經(jīng)調(diào)壓、計(jì)量、加臭等工序送入市政燃?xì)夤芫W(wǎng)。當(dāng)室外環(huán)境溫度較低，空溫式氣化器出口的天然氣溫度低于5℃時(shí)，需在空溫式氣化器出口串聯(lián)水浴式加熱器，對(duì)氣化后的天然氣進(jìn)行加熱。

　　三、液氮儲(chǔ)罐氣化站的設(shè)計(jì)

　　1、液氮儲(chǔ)罐氣化站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

　　至今我國(guó)尚無液氮儲(chǔ)罐的專用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在液氮儲(chǔ)罐氣化站設(shè)計(jì)時(shí)，常采用的設(shè)計(jì)規(guī)范為：GB 50028—93《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(2002年版)、GBJ 16—87《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(2001年版)、GB 50183—2004《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、美國(guó)NFPA—59A《液化天然氣生產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)》。其中GB 50183—2004《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》是由中石油參照和套用美國(guó)NFPA—59A標(biāo)準(zhǔn)起草的，許多內(nèi)容和數(shù)據(jù)來自NFPA—59A標(biāo)準(zhǔn)。由于NF-PA—59A標(biāo)準(zhǔn)消防要求高，導(dǎo)致工程造價(jià)高，目前難以在國(guó)內(nèi)實(shí)施。目前國(guó)內(nèi)液氮儲(chǔ)罐氣化站設(shè)計(jì)基本參照GB 50028—93《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(2002年版)設(shè)計(jì)，實(shí)踐證明安全可行。

　　2、液氮儲(chǔ)罐氣化站的選址及總圖布置

　?、僖旱獌?chǔ)罐氣化站選址

　　氣化站的位置與其安全性有著密切的關(guān)系，因此氣化站應(yīng)布置在交通方便且遠(yuǎn)離人員密集的地方，與周圍的建構(gòu)筑物防火間距必須符合《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50028—2006的規(guī)定，而且要考慮容易接入城鎮(zhèn)的天然氣管網(wǎng)，為遠(yuǎn)期發(fā)展預(yù)留足夠的空間。

　　②液氮儲(chǔ)罐氣化站總圖布置

　　合理布置氣化站內(nèi)的建構(gòu)筑物、工藝設(shè)施，可使整個(gè)氣化站安全、經(jīng)濟(jì)、美觀。站區(qū)總平面應(yīng)分區(qū)布置，即分為生產(chǎn)區(qū)(包括卸車、儲(chǔ)存、氣化、調(diào)壓等工藝區(qū))和輔助區(qū)，生產(chǎn)區(qū)布置在站區(qū)全年小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)或上側(cè)風(fēng)側(cè)，站內(nèi)建構(gòu)筑物的防火間距必須符合《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50028—2006的規(guī)定。

　　3、液氮儲(chǔ)罐氣化站卸車工藝

　　液氮儲(chǔ)罐通過公路槽車或罐式集裝箱車從液氮儲(chǔ)罐液化工廠運(yùn)抵用氣城市液氮儲(chǔ)罐氣化站，利用槽車上的空溫式升壓氣化器對(duì)槽車儲(chǔ)罐進(jìn)行升壓(或通過站內(nèi)設(shè)置的卸車增壓氣化器對(duì)罐式集裝箱車進(jìn)行升壓)，使槽車與液氮儲(chǔ)罐儲(chǔ)罐之間形成一定的壓差，利用此壓差將槽車中的液氮儲(chǔ)罐卸入氣化站儲(chǔ)罐內(nèi)。卸車結(jié)束時(shí)，通過卸車臺(tái)氣相管道回收槽車中的氣相天然氣。

　　卸車時(shí)，為防止液氮儲(chǔ)罐儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高而影響卸車速度，當(dāng)槽車中的液氮儲(chǔ)罐溫度低于儲(chǔ)罐中液氮儲(chǔ)罐的溫度時(shí)，采用上進(jìn)液方式。槽車中的低溫液氮儲(chǔ)罐通過儲(chǔ)罐上進(jìn)液管噴嘴以噴淋狀態(tài)進(jìn)入儲(chǔ)罐，將部分氣體冷卻為液體而降低罐內(nèi)壓力，使卸車得以順利進(jìn)行。若槽車中的液氮儲(chǔ)罐溫度高于儲(chǔ)罐中液氮儲(chǔ)罐的溫度時(shí)，采用下進(jìn)液方式，高溫液氮儲(chǔ)罐由下進(jìn)液口進(jìn)入儲(chǔ)罐，與罐內(nèi)低溫液氮儲(chǔ)罐混合而降溫，避免高溫液氮儲(chǔ)罐由上進(jìn)液口進(jìn)入罐內(nèi)蒸發(fā)而升高罐內(nèi)壓力導(dǎo)致卸車?yán)щy。實(shí)際操作中，由于目前液氮儲(chǔ)罐氣源地距用氣城市較遠(yuǎn)，長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)竭_(dá)用氣城市時(shí)，槽車內(nèi)的液氮儲(chǔ)罐溫度通常高于氣化站儲(chǔ)罐中液氮儲(chǔ)罐的溫度，只能采用下進(jìn)液方式。所以除充裝液氮儲(chǔ)罐時(shí)采用上進(jìn)液方式外，正常卸槽車時(shí)基本都采用下進(jìn)液方式。

　　為防止卸車時(shí)急冷產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力損壞管道或影響卸車速度，每次卸車前都應(yīng)當(dāng)用儲(chǔ)罐中的液氮儲(chǔ)罐對(duì)卸車管道進(jìn)行預(yù)冷。同時(shí)應(yīng)防止快速開啟或關(guān)閉閥門使液氮儲(chǔ)罐的流速突然改變而產(chǎn)生液擊損壞管道。

　　4、液氮儲(chǔ)罐存儲(chǔ)

　　儲(chǔ)罐是液氮儲(chǔ)罐氣化站的主要設(shè)備，直接影響氣化站的正常生產(chǎn)，也占有較大的造價(jià)比例。按結(jié)構(gòu)形式可分為地下儲(chǔ)罐、地上金屬儲(chǔ)罐和金屬預(yù)應(yīng)力混凝土儲(chǔ)罐。對(duì)于液氮儲(chǔ)罐儲(chǔ)罐，現(xiàn)有真空粉末絕熱型儲(chǔ)罐、正壓堆積絕熱型儲(chǔ)罐和高真空層絕熱型儲(chǔ)罐，中、小型氣化站一般選用真空粉末絕熱型低溫儲(chǔ)罐。儲(chǔ)罐分內(nèi)、外兩層，夾層填充珠光砂并抽真空，減小外界熱量傳入，保證罐內(nèi)液氮儲(chǔ)罐日氣化率低于0.3%

　　5、液氮儲(chǔ)罐的氣化

　　氣化裝置是氣化站向外界供氣的主要裝置，設(shè)計(jì)中我們通常采用空溫式氣化器，其氣化能力宜為用氣城鎮(zhèn)高峰小時(shí)計(jì)算流量的I.3～1.5倍，不少于2臺(tái)，并且應(yīng)有1臺(tái)備用。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，空溫式氣化器出口天然氣溫度低于5℃時(shí)，應(yīng)將出口天然氣進(jìn)行二次加熱，以保證整個(gè)供氣的正常運(yùn)行。一般天然氣加熱器采用水浴式加熱器

　　6、BOG與EAG（安全放散氣體）的處理

　　BOG主要來源于液氮儲(chǔ)罐槽車回氣和儲(chǔ)罐每天0.3%的自然氣化?，F(xiàn)在常用的槽車容積為40m3，回收BOG的時(shí)間按照30min計(jì)算，卸完液氮儲(chǔ)罐的槽車內(nèi)氣相壓力約為0.55MPa，根據(jù)末端天然氣壓力的不同，回收BOG后槽車內(nèi)的壓力也不同，一般可以按照0.2MPa計(jì)算。回收槽車回氣需要BOG加熱器流量為280m3/h，加液氮儲(chǔ)罐儲(chǔ)罐的自然蒸發(fā)量，則可計(jì)算出BOG加熱器流量。液氮儲(chǔ)罐的儲(chǔ)存溫度為-163℃，即BOG的溫度約為-163℃，為保證設(shè)備的安全，要將BOG加熱到15℃。根據(jù)流量和溫度可以確定BOG加熱器的規(guī)格?；厥盏腂OG經(jīng)過調(diào)壓、計(jì)量、加臭后可以直接進(jìn)入管網(wǎng)，如果用戶用氣非連續(xù)則需要設(shè)置BOG儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存。

　　EAG主要是在設(shè)備或管道超壓時(shí)排放。當(dāng)液氮儲(chǔ)罐氣化為氣體天然氣時(shí)，天然氣比常溫空氣輕時(shí)的臨界溫度為-110℃。為防止EAG在放散時(shí)聚集，則需將EAG加熱至高于-110℃后放散。容積為100m3的液氮儲(chǔ)罐儲(chǔ)罐選擇500m3/h的EAG加熱器，量放散時(shí)出口溫度不會(huì)低于-15℃

　　四、液氮儲(chǔ)罐氣化站的主要設(shè)備要求

　?、僖旱獌?chǔ)罐場(chǎng)站的工藝特點(diǎn)為“低溫儲(chǔ)存、常溫使用"。儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)溫度達(dá)到負(fù)196（攝氏度液氮儲(chǔ)罐常溫下沸點(diǎn)在負(fù)162攝氏度），而出站天然氣溫度要求不低于環(huán)境溫度10攝氏度。

　?、趫?chǎng)站低溫儲(chǔ)罐、低溫液體泵絕熱性能要好，閥門和管件的保冷性能要好。

　?、垡旱獌?chǔ)罐站內(nèi)低溫區(qū)域內(nèi)的設(shè)備、管道、儀表、閥門及其配件在低溫工況條件下操作性能要好，并且具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、密封性和抗腐蝕性。

　?、芤虻蜏匾后w泵啟動(dòng)過程是靠變頻器不斷提高轉(zhuǎn)速從而達(dá)到提高功率增大流量和提供高輸出壓力，所以低溫液體泵要求提高頻率和擴(kuò)大功率要快，通常在幾秒至十幾秒內(nèi)就能滿足要求，而且保冷絕熱性能要好。

　?、輾饣O(shè)備在普通氣候條件下要求能抗地震，耐臺(tái)風(fēng)和滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到的氣化流量。

　?、薜蜏貎?chǔ)罐和過濾器的制造及日常運(yùn)行管理已納入國(guó)家有關(guān)壓力容器的制造、驗(yàn)收和監(jiān)查的規(guī)范；氣化器和低溫?zé)N泵在國(guó)內(nèi)均無相關(guān)法規(guī)加以規(guī)范，在其制造過程中執(zhí)行美國(guó)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在壓力容器本體上焊接、改造、維修或移動(dòng)壓力容器的位置，都必須向壓力容器的監(jiān)查單位申報(bào)。