液化天然气储罐仪表设计探讨

结合液化天然气(LNG)储罐的特点,叙述了LNG储罐仪表的选型和安装;重点阐述了温度仪表和液位仪表的设置,指出了温度、压力和流量仪表安装的注意事项;简要描述了储罐液位仪表的基本原理;讨论了用于保护LNG储罐安全的主要控制方案和联锁方案。该项目采用罐表系统(TGS)实现了LNG储量监测和翻滚预测;提出了罐表系统的基本组成和技术要求。     

LNG储罐液位测控曲线分段拟合算法研究

在LNG储存气化工艺中,LNG储罐液位检测对确保LNG储存气化的安全可靠、正常运营,具有十分重要的意义。常用的液位检测方法为差压检测,受到储罐罐容随压差非线性变化的影响,基于检测的差压信号很难准确获取储罐液位值,通过研究储罐压差与罐容的变化规律,得到面向此问题分段曲线拟合算法,准确地获取了储罐压差信号与储罐液位的函数关系,从而为LNG储罐液位准确实时的监测和联锁保护提供了基础。     

小型LNG运输船装船过程BOG产生量的计算

采用流程模拟软件稳态模块建立小型LNG运输船装船工艺BOG产生量的计算模型,研究LNG原料储罐操作压力、运输船储罐操作压力等因素对装船工艺BOG产生量的影响趋势。并利用流程模拟软件动态模块建立装船工艺的动态模型,模拟LNG运输船船舱储罐温度、压力、回气量等参数随装船时间的变化。模拟结果分析得出:LNG运输船船舱操作压力与LNG原料储罐操作压力的相对差值是决定是否产生BOG的关键参数;合理选择船舱储罐的操作压力,可同时实现LNG供应方和购买方双方共赢的效果。     

LNG储罐底部进料管线操作负压工况的模拟分析

基于液化天然气接收站的LNG储罐系统,应用HYSYS Dynamic流程模拟软件,建立LNG储罐底部进料系统的动态模型,研究LNG储罐底部进料管线的操作压力随不同进料流量和流体温度变化的动态响应过程。分析表明:在工艺设计过程中LNG储罐的底部进料管线应考虑负压设计工况,确保管线设计的安全;动态模拟能够清晰地反映工艺系统随扰动变化的动态响应特性,指导工程设计。     

关于LNG储罐工作容积影响因素的探讨

针对LNG储罐容积认识混乱的现象,分析相关规范,并结合国内外实际工程项目及现场工程经验,明确了LNG储罐容积的含义,分析影响LNG储罐工作容积的主要因素,这些因素主要有LNG储罐类型、最高操作液位、地震时液面晃动高度、潜液泵所需最小液位、泵井收缩量、施工质量和精度等。研究表明:明确LNG储罐容积的含义可为设计、施工及管理人员提供可靠的指导性基准,有利于形成储罐罐容及尺寸系列标准化;提高储罐容积利用率可降低工程项目的建设成本和提高行业内的市场竞争力。     

LNG储罐安全保护系统设计

LNG储罐是LNG工厂和接收站的核心设备,LNG储罐的各安全保护系统是否能够在紧急情况下对储罐进行有效保护,直接关系到工厂的平稳运行。通过对LNG储罐的液位保护系统和压力保护系统、泄漏报警系统、可燃气体检测报警系统、消防灭火系统等安全系统的设计原则、方案设置、运行操作及设备选型等方面进行全面阐述,并结合安全完整性等级对安全保护系统的检测仪表和执行器的安全性和实用性综合分析,提出了LNG储罐各安全保护系统的设计思路,为类似LNG储罐安全保护系统的设计提供参考,并为LNG工厂储罐的安全管理和平稳运行提供指导。     

大型LNG储罐内压力及蒸发率的影响因素分析

LNG在储罐内的蒸发对LNG储罐的安全有着非常大的影响。为此,以3×104m3的LNG储罐为例,在分析研究的基础上,基于质量守恒及能量守恒原理,建立了预测LNG储罐内压力及蒸发率的模拟模型,经试验验证该模型的计算结果较为准确可靠。利用该模型分析了密闭LNG储罐内压力及蒸发率的影响因素。结果发现:密闭LNG储罐存在1个"最优直径"和"最优充满率";LNG储罐保温层导热系数越大,LNG储罐内压力上升得越快,LNG安全储存时间就越短;环境温度越高,密闭LNG储罐的压力上升得越快,LNG安全储存时间越短;LNG含氮量、外界大气压对LNG储罐内的压力影响不大;LNG含氮量越高其的蒸发率越低,向LNG储罐内充注氮气可以有效地降低LNG储罐内液体的蒸发率。该项成果将为LNG储罐的设计及运行提供技术支持。     

降低LNG槽车卸液剩余量的操作流程

国内LNG卸车的传统方式通常导致槽车储罐中LNG的剩余量过多,既不节能环保,又产生了经济损失。通过对LNG加气站传统卸液流程的分析,对原卸液操作工艺进行改进:其一,提高槽车储罐的可操作压力值,调整卸车泵出口压力;其二,当卸液储罐压力开始上升时,将进料方式由其顶部充装改为由底部充装;其三,自创紧急增压模式,借助于加注罐的调饱和气化器,将来自卸液储罐的部分液体气化,实现了为槽车储罐增压,达到了在面对槽车分卸多次和槽车储罐压力较高的情况下,将槽车储罐中LNG剩余量控制在100 kg以下的效果。实践表明,改进措施实施效果良好,有推广价值。     

地上全容式混凝土顶LNG储罐的冷却动态模拟

LNG储罐冷却是LNG接收站投产过程中风险最高、难度最大的环节,为了合理地控制冷却速度、储罐压力,以及选择适当的环境温度以降低BOG的排放量,对地上全容式混凝土顶LNG储罐的冷却过程进行了动态模拟。基于质量、能量守恒原理建立了LNG储罐冷却计算模型,根据甲烷特性参数及大连LNG接收站实际冷却情况确定了冷却计算模型中的相关参数,进而分析了LNG储罐冷却过程中冷却速度、环境温度、储罐压力与LNG需求量、BOG排放量之间的变化规律。结果表明：①随着冷却速度的增大,LNG需求量、BOG排放量逐渐减小,相同储罐温度下,LNG流量逐渐增加,排放BOG流量逐渐减小;②随着环境温度的增大,LNG需求量和流量逐渐增加,BOG排放量和流量也逐渐加;③储罐压力对LNG需求量和BOG排放量影响较小。据此,提出建议：①在LNG接收站对储罐进行冷却时应尽量选择在环境温度较低的冬季,以降低BOG的排放量;②在确保罐内温差正常的情况下,可尽量提高储罐冷却速度至-5 K/h,以便减少BOG的排放量,达到节能减排的目的。     

LNG低温储罐的发展现状及应用

文章简单介绍了LNG低温储罐的国内外发展现状,重点对LNG低温储罐的主要结构形式(包括单容罐、双容罐、全容罐和膜式罐等)、保温方式及常用保温材料的使用、仪表控制以及防火安全等方面进行了系统性介绍,认为仪表控制应以温度、压力、液位为重点。可为调峰型液化天然气工厂LNG低温储罐的工程应用提供一定的参考。     

LNG槽车装车系统的技术特点

随着近年来国内LNG接收站和液化厂项目的大规模建设,LNG产量和销量不断增大。目前LNG从接收站和液化厂到达中小型用户的过程中,LNG槽车运输是唯一的方式。在缺少国家相关标准的情况下,为使工程设计人员能够熟悉LNG装车系统的特点,实现安全、快速装车,通过对装车系统工艺结构、设计数据、系统配置及操作方法的叙述,对目前国内LNG槽车装车系统现场使用情况进行分析和总结,提出LNG装车系统设计思路和系统配置结构,为LNG槽车装车系统设计和使用提供参考。     

LNG槽车装车过程BOG产生的动态模拟与分析

应用HYSYS Dynamic流程模拟软件,建立了LNG槽车装车的动态模型,实时模拟两种装车方式所产生BOG的压力、温度、流量、槽车压力等参数随时间的变化。模拟结果分析得出:装车结束时,带压装车方式具有槽车储罐压力高,装车累积流量、BOG产生量少,运行费用低,卸车时间短等特点,具有较强的可行性和经济性。     

天然气增压卸车工艺的模拟与分析

为了克服LNG槽车空温气化器自增压卸车工艺流程复杂、效率低、卸车时间长、受环境因素干扰大、占地面积大的缺点,提出了一种天然气增压卸车工艺流程。采用流程数值模拟软件,建立天然气增压卸车工艺的计算模型,研究计算天然气增压卸车过程中LNG槽车储罐内压力、温度、液位等参数随时间的变化过程,计算卸车过程所需时间及天然气流量。分析表明,天然气增压卸车流程简单、卸车时间短、效率高,且不受环境条件影响,能够大幅提高卸车撬的利用率。     

Һ����Ȼ��(LNG)�۳�����ѹ����ʽ����������Ƽ���

由于地理、用户使用条件和峰段要求的限制，LNG槽车在输送天然气方面有着巨大的市场需求，是管道输配的重要补充手段。LNG槽车往往需要在没有机械动力的情况下，依靠配套的增压汽化器提供压力源，采用顶部气相空间加压方式卸载液体。槽车常配用的汽化器有空温式汽化器和水浴式汽化器两种形式，空温式汽化器使用空气作为热源，节约能源，操作费用低廉。对于长江三角洲地区，常年气候温和湿润，最低气温在零度以下的天数屈指可数，使用空湿式气化器完全满足生产要求。文章介绍LNG槽车自增压空温式汽化器的设计计算，其中包括天然气气相和液相物性的计算方法，以及空温式汽化器的热力计算。然后给出空温式汽化器的换热面积和结构尺寸等设计参数。     

液化天然气供气站的操作技术和运营管理

LNG供气站的安全、规范操作是稳定、可靠供气的前提和保障。供气站正式投运前须用液氮对工艺系统进行干燥、预冷、置换。控制预冷速度、进液速度、储罐压力、预冷时间，可防止产生较大的冷收缩和温差应力而损坏设备与工艺管道。利用自力式增压调节阀为储罐自动增压可保证LNG储罐的平稳操作和安全供气。储罐正常工作压力由增压阀的开启压力与关闭压力所控制，储罐的允许最高工作压力由自力式减压阀的开启压力所控制，为保证增压阀和减压阀工作时互不干扰，增压阀的关闭压力与减压阀的开启压力区间应大于等于0.05 MPa。储罐上安装自力式减压阀、压力报警手动放空、安全阀起跳三级安全保护装置是防止储罐超压运行的有效措施。测满口和差压式液位计对保证储罐的安全充装至关重要。液位计接头须采用同种材料以防止冷收缩量不同导致螺纹连接副松动引起LNG泄漏。密度不同会导致静置的LNG产生翻滚引发超压事故，定期倒罐可防止LNG翻滚事故。     

中型单容LNG储罐在珠海天然气液化装置的应用

单容LNG储罐在中小型天然气液化装置中应用广泛,且造价低廉,但其安全性较低。静态日蒸发率的高低及压力控制系统是否能够控制储罐压力在正常范围内是衡量单容罐性能优良与否的重要表征。珠海天然气液化装置拥有两座相同的中型单容LNG储罐,从该装置的实际运行情况出发,测算了储罐的静态日蒸发率随充满率的变化情况,并分析说明造成储罐压力快速变化的原因以及压力控制系统的控制效果。     

液化天然气气化站中BOG压缩机运行的动态模拟与优化

基于LNG储罐动态模拟提出了一个BOG压缩过程的优化运行方案的算法。该算法采用了经验蒸发率模型来预测BOG（蒸发气）的产量,用MILP公式来分配BOG压缩机的负荷。最后,运用一个动态模拟软件进行安全分析。为提高精度,运用含有PR状态方程的AspenDynamics软件代替了以往应用的简化动态模型。通过对LNG储罐压力的动态模拟,得到当BOG压缩机正常运行时,在安全压力范围内的波动值。该算法优于一般流程中运用的算法,并且更加安全和节能。     

液化天然气供气站的工艺设计

〗LNG供气站的设计核心是工艺设计，设计中应注意以下几点：正确处理技术先进性与经济合理性的关系，综合权衡设置费与运营费的比例，力求项目全寿命费用最低；大多数城市LNG供气站均利用空气气化LNG，单罐容积为100 m³的真空压力式储罐广泛用于储存量为1200 m³以下的LNG供气站；为正确设置储罐安全阀的开启压力和排放压力，必须根据储罐的最高工作压力按照规范正确确定储罐的设计压力；储罐上2套独立的液位计和高、低限报警自动切断装置可确保储罐安全运行；空温式气化器的气化能力按用气城市高峰小时计算流量的1.3~1.5倍确定，为便于自然化霜应设置2套空温式气化器切换使用；空温式气化器出口串接水浴式加热器可提高冬季或雨天出口天然气温度，保护碳钢管道并降低供销差；LNG储罐区应设置围堰，消防用水量为喷淋与水枪用水量之和。最后建议，必须尽快颁布国家LNG设计规范，以提高我国的LNG设计水平。