基于QRA的LNG接收站槽车装车区安全规划

运用DNV的SAFETI软件,对典型LNG接收站槽车装车区进行定量风险评估(Quantiative Risk Assessment,QRA),辨识装车区内的危险源和失效设备,以及失效事件的失效后果类型,计算得出各类潜在事故后果的危害距离,并在区域安全规划方面得出结论:集液池与槽车控制室、装车台、槽车行驶路线及槽车候车区的距离必须大于30 m;不能满足爆炸危害防护距离的槽车控制室必须设计为防爆型建筑物;设备、设施间距必须满足发生喷射火的热辐射量级别的对应距离;结合现行国际和国内LNG标准中的安全防护级别要求,评估和优化了槽车装车区设备设施的火灾事故防护间距和爆炸破坏的防御措施,以满足消防要求,为应急响应、槽车装车区的安全设计及规划提供了参考依据和新思路.     

LNG槽车装车操作方式及其优化措施

介绍了江苏LNG接收站现有的LNG装车主要设备、工艺流程,针对其装车方式存在的问题,提出了优化改进措施:将惯用的常压充装方式,调整为带压充装,更有利于接收站稳定生产;将上下进液阀同时打开充装,节省了装车时间;修改提前量的操作,可减少由于人员操作而带来的少装问题;改变装车后装车臂上放空球阀的关闭次序,可延长设备使用寿命.实践结果表明:这些措施能在保证运行安全的前提下,节约工作时间,提高工作效率.     

LNG接收站高压泵预冷方式对比

介绍了高压泵的组成以及LNG接收站配备的立式、电动、定速、潜液式离心高压泵的技术特点.高压泵初次使用或者进行维修作业再次投入使用时均需预冷.为此,将高压泵分为6部分:底部轴承以下、泵吸入室的中部、底部轴承、电动机定子的中部、上部轴承、高压泵出口法兰,由下向上进行预冷,并根据其内部结构制定了每一部分所需的预冷时间.对两种不同压力预冷方式的进行比较:当泵井压力为20 kPa时,泵井进液时液位控制较困难,但预冷入口和出口管路比较安全;当泵井压力为0.7 MPa时,泵井进液时液位上升平稳,且静置时液位变化较小,但是在预冷入口和出口管路时,可能发生高压气体窜入低压管路,导致再冷凝器液位和压力波动,甚至导致全场工艺设备停车.最后,指出了预冷作业过程中需要注意的几个问题.     

LNG接收站储气调峰能力的影响因素

随着天然气在我国能源消费结构中的快速增长,为了实现安全平稳供气,保证一定的备用气供应能力和一定水平的储备,建设LNG接收站是一种有效的措施.以江苏LNG接收站为例,分析了LNG接收站的储气调峰能力,并从设备设施、LNG运输方案、外输方案、连续不可作业天数、船期及运行调度等方面,对其影响因素进行阐述.结合接收站的生产情况,优化设备运行,科学制定运行计划,合理分配LNG资源,显著提高了LNG接收站的储气调峰能力.     

LNG接收站气化器的选择

介绍了开架式气化器、浸没燃烧式气化器、液体介质气化器以及环境空气气化器的工作特点和使用环境。对上述几种不同类型的LNG气化器进行了分析比较,认为这几种气化器都有各自的优缺点,因此,在选择气化器时,应根据工程的实际情况,选择最佳的类型和配置。     

LNG接收站船岸界面匹配研究

LNG船舶和接收站码头工作界面的衔接是LNG贸易必不可少的操作环节,而LNG需要密闭输送的特点要求船岸界面必须严格匹配.为确保LNG船舶安全靠离LNG接收站码头和LNG的输送操作安全,在LNG船舶靠泊LNG接收站码头前,码头方和船东或租船人必须开展船岸匹配研究.介绍了船岸匹配研究的一般步骤和船岸信息交换的主要内容.根据技术和安全操作等层面的分析评估,LNG船舶与接收站码头需要满足:船舶主尺度在接收站码头的接收能力范围以内,系泊方案能够满足有效系泊要求,船舶管汇与卸料臂相匹配,船舶与码头ESD系统相匹配,登船梯可以妥善安放到船舶甲板上,船舶持有有效证书和文件,船舶不存在任何重大安全缺陷.     

LNG接收站卸料管路冷却方案

目前LNG接收站卸料系统的冷却方式有两种,其一是直接采用船上的LNG,使用船上的气化器将LNG气化冷却卸料管路;其二是先使用低温氨气将卸料管路冷却至一定温度后,再采用船上的LNG冷却或直接进液.对比了两种方法的优缺点,计算了不同长度卸料管路和保冷管路显热利用率分别为60％、50％、40％、30％4种情况下,冷却消耗的冷却介质的量和冷却时间,进而比较使用LNG冷却和使用液氮冷却的经济性.结果表明:使用液氮冷却卸料管路比使用LNG冷却卸料管路更经济,费用约可节省一半,但使用液氨冷却前期投资比较大.     

LNG槽车装车橇测试验收及试运行的控制要点

LNG槽车外输成为LNG接收站重要的运输环节,针对LNG槽车外输最关键的装备装车橇在测试验收及试运行中存在的问题,以山东LNG槽车装车橇为例,根据LNG槽车装车橇的结构特点、安装模式和应用现状,对装车橇出厂前管道的压力试验、气密性测试、低温试验和控制仪表测试应注意的问题进行了分析,并对装车橇试运行过程中可能出现的泄漏、超压、通讯故障等提出了解决方法,为今后LNG槽车装车橇的系统选型和出厂验收提供参考,同时也为完善装车橇试运行方案及安全运行提供可借鉴的思路。     

LNG接收站的风险与预防措施

分析了LNG接收站在运营过程中的潜在风险和危害,包括LNG翻滚事故、火灾与爆炸危险、中毒与窒息危险、低温危害及噪声危害的形成机理和事故案例,提出针对性预防措施。要求在项目前期对工艺设计和审查进行HAZOP分析,确保工艺的合理性;LNG接收站的管理人员了解潜在风险的诱因、场所及其危害程度,掌握各类事故的预防方法。     

江苏LNG接收站高压泵并联运行控制

LNG接收站高压泵并联运行时,单台泵故障停车或其他水力干扰会导致泵瞬间流量过大,电机过载,造成全站停车甚至损坏电机.针对高压泵设备特性及机组并联运行工艺现状,并结合全站工艺流程,分析了高压泵并联运行控制特点及操作难点.通过优化启停机操作程序,避免水力冲击.采用增加运行泵的数量以增宽流量调节范围的方法优化配泵方案.将高压泵出口的紧急切断阀改成调节阀,在单台泵故障停车时通过改变管路特性匹配系统流量,可有效减小运行泵的流量增幅,降低泵过载停车风险.在分析接收站天然气外输管网压力趋势的基础上,提出管道压力越高越有利于高压泵的平稳运行,根据不同工况采取有效措施保证高压泵机组安全、平稳、高效运行.     

江苏LNG接收站码头有效系泊影响因素

结合LNG船舶系泊码头期间的气象、水文信息,分析缆绳受力情况,对影响江苏LNG接收站码头系泊安全主要因素进行了分析总结,指出了影响有效系泊的关键因素:风力超过6级、卸货作业结束前后及高潮期间;大潮汛,高潮前3h和低潮前2 h;涌浪与潮流叠加影响.分别从LNG船舶靠泊前、LNG船舶停泊过程中和LNG船舶离泊后3个阶段提出了相应的预防对策.     

江苏LNG接收站BOG压缩机的节能降耗措施

介绍了LNG接收站工艺流程,阐述了活塞式压缩机的工作原理与技术特点,给出了各能耗参数的计算方法,包括排气量、供气量、容积系数、排气压力与级数、压缩比、排气温度、功率、效率等.分析了LNG接收站BOG压缩机的能耗问题,确定了能耗的主要影响因素,包括进气温度、进气压力、气相介质携液率、压缩比以及驱动电机的性能.基于此,提出了节能降耗措施:降低进气温度、控制进气压力、降低气相携液率、将电机改造为变频电机、在电动机拖动系统中加装功率因数控制器、经常更换冷却水系统的冷却液.     

江苏LNG接收站SCV热效率计算

SCV是LNG接收站冬季运行的重要设备,SCV热效率,直接影响SCV的运行成本,应尽量提高SCV运行热效率.分析了LNG在SCV管束内被加热的3个阶段,利用HYSYS软件,计算了江苏LNG接收站SCV实际运行时的热效率.定性分析了冬季和夏季SCV运行热效率的差异,状态方程选择PR方程,SCV进口高压LNG和出口高压NG焓值选择Lee -Kesier方程进行修正,计算结果表明:江苏LNG接收站SCV实际热效率98.02％,基本达到设计要求.建议对江苏LNG接收站SCV燃料气流量计进行标定,减少计量误差,提高热效率计算精度;SCV运行时尽可能降低SCV出口天然气设定温度,节约运行成本.     

LNG接收站ORV预冷工艺控制分析

开架式气化器(Open Rack Vaporizers,简称ORV)是LNG接收站中的关键设备,它以海水为热源将LNG气化成气态天然气.ORV及其相关管道在备用时处于常温状态,为了防止低温LNG突然进入常温管道和设备,引起管道急剧收缩造成损坏,ORV在运行前必须进行预冷.重点介绍了江苏LNG接收站中ORV预冷的准备工作、工艺流程、工作要点、冷却过程等,并针对实际过程中的操作要点和控制重点进行了分析.     

山东LNG接收站再冷凝器工艺及控制系统

再冷凝器是LNG接收站再冷凝工艺的核心设备,既可以冷凝系统产生的BOG,也起到高压泵入口缓冲罐的作用,因此再冷凝器的工艺与控制对于接收站的稳定运行具有至关重要的作用。通过对山东LNG接收站再冷凝器工艺流程及主要参数的阐述,对其控制系统的4个主要控制方面进行了简要分析,并在此基础上提出了针对再冷凝器控制系统优化的两项改进方案:工艺上应该设置有高压泵最小回流至储罐的旁通管道和控制阀门,从而保证再冷凝工艺和接收站稳定运行;控制上可以增加高压泵最小回流线上流量监测和控制,以保证再冷凝器中不会发生由物料不平衡引发的压力和液位波动。     

LNG接收站组合供氮系统运行分析

LNG接收站的氮气使用有连续用气和间歇用气两种.江苏LNG接收站氮气供应采用PSA制氮与液氮气化相结合的方案,其符合LNG接收站平时用氮量少,卸船时用氮量大的特点.但在实际运行过程中,由于PSA制氮系统气源压力不稳定,加之卸船时氮气用量急剧上升,造成液氮用量偏大且PSA系统经常发生氧含量高报警而停止向系统供气的现象.为了稳定江苏LNG接收站组合供氮系统运行状态,详细分析了氮气系统的运行特点、影响氮气系统运行的几个因素及其原因,并依据分析结果提出了解决措施,从而保证了江苏LNG接收站氮气系统的平稳运行.     

LNG接收站高压泵增加叶轮后的性能变化及影响

随着中国天然气需求量的爆发式增长,LNG接收站外输管道里程不断增长,出站压力随之持续增高,对压缩机、高压泵等设备性能提出了更高要求。以青岛LNG接收站为例,针对外输压力的变化,提出对其4台高压泵增加4级叶轮的改造方法,并对改造后外输高压泵的性能变化及其对LNG接收站工艺运行的影响进行研究。通过对改造后的高压泵扬程、轴功率、效率随着流量增加的变化趋势进行现场测试,结果表明:高压泵增加叶轮后,其扬程、轴功率、效率、电流均显著提高,其中3台高压泵的运行参数可满足LNG接收站现场实际需要,另外1台即使在相同的测试条件下出口压力仍明显偏低;气化器、HIPPS(High Integrity Pressure Protective System)系统、外输管道高报压力及联锁值均需随之上调,接收站高压区连接法兰出现了多处泄漏,应加大巡检频率和力度;当LNG接收站高压泵性能不同时,在运行过程中应该尽量选用性能相近的泵。研究结果可为高压泵的国产化设计、制造提供参考。     

LNG接收站空压机组联控系统的改进措施

通过研究江苏LNG接收站压缩空气管网压力波动特性曲线,分析了在当前控制方式下空压机系统的运行特点及存在的问题.提出空压机组联控系统改进措施:将空压机运行模式由两主机一备机改为一主机、第一备机及第二备机,设定了系统正常供气压力、最低供气压力及最高供气压力;为减少空压机卸载时干燥机再生消耗,设置干燥机与空压机联锁.实践证明:联控系统改进后,压缩机不再频繁加卸载;下游PSA制氮系统产品氮气流量提高,氧含量降低;空压机稳定运转,减少了加卸载带来的电流和机械冲击及空压机进气阀、电磁阀等部件损耗,延长了空压机使用寿命;减少空压机空转时间,节约电能;压缩空气管网压力趋于稳定,接收站运行更加安全平稳.     

LNG接收站往复式压缩机流量偏低的解决措施

往复式压缩机是LNG接收站调节储罐气相空间压力的核心设备,其流量是判断压缩机整体运行性能的重要参数.基于江苏LNG接收站往复式天然气压缩机流量偏低的问题,给出了江苏LNG接收站往复式天然气压缩机流量的计算方法,并将理论计算值和实际运行参数进行对比分析.结合江苏LNG接收站的生产实际,提出了有效的解决方案:更换压缩机的活塞铜套,尽量使压缩机在设计工况下运行,避免在压缩机出口与流量计之间连接消耗天然气的工艺管道,及时检查压缩机的进出口阀门及余隙阀门有无损坏,维持储罐压力恒定等.     

江苏LNG接收站储罐加装变频泵的可行性

江苏LNG接收站采用手动调节低压泵出口阀方式,控制低压输出流量匹配槽车装车.手动跟踪及阀门节流存在调节滞后、泵运转效率低、能耗高、泵阀磨损严重等问题,严重影响再冷凝器的平稳运行.基于此,提出在新建储罐中专设装车罐,并使用变频技术,采用“1台变频泵+2台定速泵并联安装”模式,当正常外输时,低压泵采用“n台定速泵+1台变频泵”运行方式优化配置.以进入再冷凝器前汇管压力保持定值为控制目标,根据外输量确定n值,定速泵出口不做节流控制,变频泵转速可调自动匹配装车流量变化,其水力分析验证结果表明控制效果良好,且可以达到节能目的.指出变频泵选型需充分考虑管路特性,提供了选型和工艺操作方面的相关建议.