LNG海底低温管道探讨

为了应对液化天然气（LNG）接收终端海上化这一趋势,需要在接收终端与陆地管网之间建设LNG海底低温管道以满足LNG的输送要求。由于LNG的储存运输温度极低,导致LNG海底低温管道在绝热要求和管道材料方面与其他油气管道相比具有较高的技术要求。为了满足这些要求,就需要选择具有极高绝热性能的真空绝热层或是由高性能绝热材料组成的堆积绝热层,以及低热膨胀性能的镍钢管材。一般而言,采用由气凝胶绝热材料组成的绝热层和以9%镍钢作为管道材料,可满足LNG海底低温管道的技术要求。     

基于流固耦合的LNG储罐进料管道应力分析

提出基于流固耦合的LNG储罐进料管道应力分析方法,并研究进料过程中管道最大应力的变化规律。根据多相流理论对LNG储罐进料过程及进料稳定后管道中的流场进行CFD模拟,分析流场中LNG体积分数、流速及液体压力等参数的变化情况。基于流固耦合方法计算管道中LNG流动对其产生的应力,并分析管道中应力分布规律与流场参数之间的关系。计算了LNG进料达到稳态前不同时刻点管道的应力,并研究最大应力变化规律,结果表明,LNG进料过程中管道的应力变化较为复杂,最大等效应力出现先升、后降、再升、最后稳定的变化趋势,且最大应力出现的位置随进料时间发生变化。LNG进料过程中可能出现水击现象,水击会导致管道某一位置出现较大应力,设计时应给予考虑。     

LNG接收站管道预冷温度—应力模型

LNG接收站管道预冷是保证接收站能够顺利运行的关键之一,但是预冷有可能导致管道应力损伤,具有较大的风险隐患。为了有效地指导LNG接收站管道预冷工作,针对大型LNG接收站管道预冷作业,基于CFD建立预冷温度模型,从网格优化、动力松弛因子、相变模型选择等方面进行计算控制,实现了多组分、多相、大尺度、长时间预冷多相流的快速、稳定计算;结合温度差值算法建立LNG接收站管道预冷应力模型,实现了温度模型和应力模型的耦合,据此分析预冷温度变化造成的热应力作用,基于子模型技术实现对峰值应力区域的应力、疲劳寿命的精细评估,并对某油田公司LNG接收站的预冷作业进行分析。研究结果表明:①依据案例管道结构的不同,管道内气液状态具有较大差异;②管道位移较大点位于在拐角位置,应力较大值集中在三通、四通的连接位置;③案例预冷工作条件下,疲劳损伤弱点在某三通接头倒角处。结论认为,所建模型计算结果的精度高,可为LNG接收站管道预冷设计和作业提供技术支持,具有较好的推广应用价值。     

LNG接收站低温管道保冷安全及效果评价

LNG接收站保冷效果的好坏,直接关系到生产的安全平稳运行。为了对低温管道保冷现状进行评价,从2个方面进行了研究:1)采用表面温度与热流计法,对管道冷损失量进行测量计算;2)以大跨距直管为例,采用有限元分析方法,对其进行强度校核与极限载荷分析。通过现场测量与计算,发现135个检测点中,冷损失量超出允许范围的比率高达71.9%,而且所有管道表面温度均低于露点温度。此种状况意味着应采取措施降低冷量损失。此外,经过数值模拟计算,认为管道载荷在容许范围内,并经现场验证,未发现明显的管道变形情况。     

低温低应力工况管道设计探讨

1 .问题的提出目前 ,压力管道设计已愈来愈受到有关部门和单位的重视 ,设计单位必须进行资质审批 ,设计技术也逐步规范化 ,但在设计中还存在着许多不确定的因素 ,在我国东北地区的冬季气温低 ( <-2 0℃ ) ,使得压力容器 ,主要是储存类压力容器处于低温工况 (与之相连的管道也有同样情况 )。在化工装置中一般把处于 5℃以下气温的物料管道统称为低温管道。在低于 5℃的工况下 ,低碳钢管材逐渐由延性状态向脆性状态转变 ,温度低于无塑性温度以后 ,管材处于脆性状态 ,使用就应有一定条件的限制。所以 ,设计温度低于无塑性转变温度的管道属于实…     

LNG冷能空分装置低温工艺管道施工技术

LNG冷能空分装置低温工艺管道具有温度变化大、工艺复杂、安装标准高等特点,在施工过程中要严格遵循规范和技术要求。文章以国内第一个冷能空分项目即福建LNG冷能空分装置为例,详细介绍了LNG冷能空分低温工艺管道的施工技术,包括各种低温材料的使用条件,焊接工艺评定,焊接工艺参数的筛选,管道的清洗、焊接、试压、保冷等,按照该技术要求施工后,福建LNG冷能空分装置一次投产成功,其工作温度和压力均达到设计要求,且运行情况良好。     

国内外LNG罐区燃爆事故分析及防控措施建议

由于中国LNG工业起步较晚,需多方面借鉴国外先进经验,其中安全生产是重中之重。为此,通过对国内外1944年以来LNG罐区燃爆事故的统计分析,得出导致事故发生的人的原因占33%,物的原因占53%,环境原因占14%;结合事故发展机理及事故后果分析,得出LNG罐区主要燃爆事故模式有：闪火、喷射火、池火灾、蒸气云爆炸、沸腾液体扩展蒸气爆炸。根据这些模式以及过往事故原因,建立了LNG罐区燃爆事故树,对火源、LNG泄漏、储罐超压物理爆炸3条关键路径进行了详细分析。结果表明,导致顶事件发生的重要原因和关键节点为：明火、电火花、材料腐蚀老化、附件连接处泄漏、日常误操作、未及时检修等。最后基于事故树分析结果,从罐区周边布置、电气设备安装、生产作业操作、日常维护等方面提出了控制措施及建议,以达到预防减少LNG罐区燃爆事故发生的目的。     

低温低应力工况在低温放空管道选材中的应用

在石油、化工、制冷等领域的设计中,经常会遇到温度很低、压力也很低的放空管道系统,超出了普通碳素钢管道的最低使用温度下限值,需选用耐低温不锈钢管道的情况。根据某天然气液化厂放空管道系统的工作参数件,对该管道系统进行了应力核算和分析,判定该低温放空管道系统处于低温低应力工况,可以选用碳素钢管道材料,验证了低温低应力工况在低温放空管道设计中的实用性。     

LNG罐式集装箱的应力分析

LNG罐式集装箱是陆路运输天然气的主要设备,由于运输介质的特殊性,对该类集装箱的强度和应力要求较高。文中应用有限元分析法,得到LNG罐箱在环境温度下、考虑动态惯性力的影响时,其内筒、外筒、内外筒支撑、外筒加强圈以及框架的应力水平及位移情况,并根据标准规范要求判定整体结构设计是否合理及结构强度是否满足要求。     

裂解气管道应力分析

结合工程实例运用有限元分析手段，通过对支架设置、管线走向的优化对裂解气管道进行应力计算，并对裂解气大阀法兰面受力进行对比分析。提出了设计中需要注意的问题，为今后此类管线柔性设计问题的进一步优化积累经验并提供借鉴。     

LNG罐区仪表选型及测量管理系统设计

LNG储罐是储存液化天然气的专业储罐,其计量系统是LNG储罐中非常重要的部分,为此,应根据计量系统实际的功能需求对LNG储罐进行仪表选型,同时对整个计量监测管理系统进行设计。LNG储罐计量系统应用的主要仪表类型包括雷达液位计、十六点平均温度计、液位温度密度计和伺服液位计,这些仪表类型具有不同的特点,应根据实际需要进行选择以保证LNG储罐的运行安全。同时对LNG罐区的监测系统和库存管理系统进行优化设计,进一步保障LNG罐区测量管理系统的稳定运行。     

大型汽轮机管道应力分析

为了解决大型汽轮机管道布置问题,基于某大型催化裂解装置汽轮机管道应力分析过程,阐述了汽轮机管道应力分析安全评定方法、大型汽轮机管道布置方法、管道支架设置原则、汽轮机管道应力分析工况组合。通过管道应力分析解决了大型汽轮机管道布置问题。     

LNG储罐的罐区仪表与监测系统选型

根据LNG计量系统的要求,选取合适的仪表进行液位、温度、密度测量,分别阐述了伺服液位计、雷达液位计、多点温度计、液位温度密度计、罐旁显示仪的特点,结合E+H库存管理系统,组建了储罐测量系统构架。库存管理系统可以显示储罐液位、温度、密度等参数,同时可以监测LNG分层,实现库存管理。     

LNG接收站工艺管道吹扫策略分析

管道吹扫是LNG接收站工艺管道投产建设过程中非常关键的工序,其管道系统又非常复杂并且基本无法看到管道内部的情况,所以其难度较大,本文分析解读了相关的国家行业标准,介绍了常用管道吹扫方法的利弊及适用情况,结合工艺管道特点对管道吹扫策略提出了优化建议,最后结合实际案例,分享了管道吹扫方案实施时取得的经验。     

LNG低温液体储罐研制成功

中石油管道机械制造有限公司新研制的大型CFLLNG-150／0．7型低温液体储罐获得成功，经上海交通大学低温测试研究所检测评价，其外观、技术性能均达到国内领先水平，拥有自主知识产权，将批量投入生产，为制造业增加了一个新的经济增长亮点。该产品具有液化天然气储运效率高、综合成本低、洁净、高效的特点，为国内城市大规模气化提供了重要的基础条件，特别是有助于加快边远气田的勘探开发。     

LNG管道保冷设计特点

结合某LNG接收站管道保冷采用硬质保冷材料和柔性保冷材料的工程设计与施工经验,综合比较了两者的保冷性能差异、结构设计原理和施工特点,为深冷管道保冷材料的工程应用提供设计依据.分析对比表明:柔性保冷材料在结构设计和施工效率上优于硬质保冷材料,且对法兰、阀门等异型件保冷施工、维修更方便;大口径管道保冷层宜选用硬质保冷材料;...     

福建LNG管道自动化系统设计

分析了LNG国内外的形势及国内的需求发展,针对福建LNG管道工程概况,提出了福建LNG管道工程的自动化系统设计方案、系统构成及功能。对SCADA系统、调压橇、计量橇、自用气橇及高级应用软件各部分内容进行了分析和总结。并对设计中采用的调压橇和高级应用软件创新点,从技术和应用原理上进行了详细的介绍。     

高真空多层绝热低温管道内管路波纹管应力非线性有限元分析

广泛用于LNG等输送的高真空多层绝热(HV-MLI)低温管道常使用波纹管膨胀节来补偿其内管的冷缩变形,波纹管由于工作在深冷环境中且要承受液体内压,在实际使用过程中常出现断裂进而导致整个管道失效。为此,介绍了HV-MLI低温管道的基本结构,建立了波纹管有限元模型,在HV-MLI低温管道输送LNG、LO_2及LN_2的不同工况下对波纹管进行了应力非线性有限元计算,分析了轴向位移载荷及内压载荷分别作用下的波纹管响应状况,并结合国家标准GB/T 12777—2008对所用波纹管进行了强度及疲劳寿命校核。结果表明:(1)波纹管满足HV-MLI低温管道使用要求;(2)输送LN_2工况时波纹管等效应力最大,波纹管波峰内表面为危险点,此时可以考虑适当降低介质输送压力;(3)轴向位移载荷引起的波纹管子午向应力远超过材料的屈服极限,是引起波纹管疲劳损坏的主要因素,在管道设计及使用时应严格控制其数值。     

含缺陷石油管道应力分析

以陆地输油管线和海底输油管线为例，介绍了石油管道的受力情况，重点分析了管道现场焊接接头区，管道施工与运行过程中通常可能出现的缺陷以及应力分布，为管道设计和建设及建立适合于我国实际情况的油气管道缺陷评定规范提供了基础理论依据。     

LNG接收站罐区安全评价软件的开发及应用

液化天然气（LNG）储罐区的安全运行是LNG接收站安全运行的关键所在。为了能快速准确地对罐区进行安全评价,为LNG接收站的安全运行提供有力的保障,参照NFPA59A《液化天然气（LNG）生产、储存和装运标准》、GB50028-2006《城镇燃气设计规范》和GB50183—2004《石油天然气工程设计防火规范》的有关规定,借助于VB语言开发了一套软件对LNG接收站罐区进行安全评价。此软件根据接收站罐区的具体情况分别从拦蓄区体积、泵房与罐组的距离、防火间距、储罐间距、人员操作情况、设备状况、监控及日常运行和安全消防等8个主要方面给出评价结果,对于存在安全隐患的环节提出改进措施。