LNG接收站接卸作业氮气用量分析

刘昆仑（中石油京唐液化天然气有限公司，河北唐山063200）

LNG接收站接卸作业氮气用量分析

刘昆仑（中石油京唐液化天然气有限公司，河北唐山063200）

LNG接收站供氮系统为生产操作，工艺切换，系统检维修提供保障,通过对接收站氮气系统运行用量分析,同时联系接收站日常发生的实际工艺工况提出自身理解和建议,综上对氮气系统平稳运行及维护提出建议。

接船作业;LNG接收站；供氮系统

1 氮气系统工艺描述

1.1 氮气在接收站的用途

氮气在接收站中有两种使用类型：连续使用和间歇使用。正常工况下（在没有卸船作业、没有设备吹扫），氮气在0.6MPaG下平均使用量约为152.3Nm3/h，氮气在0.6MPaG下的最大用气量为998Nm3/h。氮气的连续使用包括对火炬总管的吹扫，使之保持微正压用来阻止火焰回烧和空气进入火炬总管；BOG压缩机的密封用气；对卸料臂和气相臂旋转接头的连续吹扫，防止在卸料时结冰。氮气的间歇使用包括公用工程站用气，用于设备和管道维修前后的隔离吹扫，高低压输送泵仪表和电源电缆穿线管的密封气，码头排净罐、低压排净罐、火炬分液罐、槽车区入口分液罐的加压排净；槽车区装车臂的吹扫；卸船前卸料臂和气相臂的气密性测试；卸船结束后卸料臂的排净吹扫。

1.2 液氮气化系统

1.2.1 系统构成

液氮储存及气化系统设有2座立式液氮储罐，3台空气加热气化器和2台电加热器及其相应控制系统，用于满足正常和高峰用氮。液氮储罐有效容积20m3，氮气缓冲罐的有效容积50 m3，空温气化器A/B的气化能力为1000 Nm3/h，气化器C的气化能力为2000 Nm3/h，电加热器处理能力1000Nm3/h。系统构成图如图1所示。

图1 液氮气化系统构成工艺流程图

1.2.2 氮气系统工艺流程及控制

（1）氮气管网压力低于0.6Mpa时，开启增压阀位为液氮罐冲压；当氮气管网压力高于0.7Mpa时则关闭增压阀停止加压。

（2）当液氮罐压力高于0.75Mpa时应手动打开液氮罐的泄放阀，对液氮罐泄压，使液氮罐压力处于正常范围；当液氮罐压力高于0.85Mpa时，达到高高报警，安全阀自动起跳,压力高于0.88Mpa时爆破片动作。

2 接收站接卸船作业作业用氮分析

LNG接收站码头主要接卸】Q-Max(263,000-266,000 m3),Q-Flex(210,000-216,000 m3),Conventional(145,000-154,000 m3)三种主要的LNG船型。由于船型的不同，接卸船过程中对氮气使用量也会有所不同，接卸船期间主要用氮量来自于卸船前卸料臂和气相臂的气密性测试，在卸料接近尾声时对码头排净罐的排净以及在卸船完毕后对卸料臂的吹扫。

目前国内LNG接收站吹扫排净程序主要采用船侧岸侧交替排净吹扫方式，这种方式的特点是用气量偏大，但排净效果好。而目前国外采用的首先岸侧排净，然后船侧排净吹扫的方式了，这样加快了吹扫排净速度，但会造成岸侧憋压的后果，后期需要岸侧关注压力变化。船舶接卸船期间船舶吹扫用氮量通常在1000mm～1400mm左右。接卸船期间采用三液一气进行卸料，吹扫期间用氮量在800mm～1000mm左右。而当接船期间采用四液一气的方式进行卸料时，吹扫期间的用氮量则达到1000mm～1300mm。而根据船侧工艺管线的配置不同也会产生比较大的氮气用量差异。根据船舶建造年限目前使用年限五到七年以及最近两年下水的新建LNG船舶多采用旁路放空方式，这种方式跨线到ESD阀位后方，通过旁路完成吹扫操作，大大减少了LNG吹扫过程的氮气用量。反之，没有旁路管线氮气用量则会由于吹扫管线过长造成氮气用量的浪费。

3 其他常见作业用氮分析

（1）低压排净罐排净，因启动BOG压缩机和开启喷淋阀产生的BOG气体会夹带液体进入入口缓冲罐，缓冲罐液位升高排至低压排净罐中，为避免BOG压缩机再次启停应及时用氮气对低压排净罐加压排净。对排净罐的排净会有一定用氮量，应提前对氮气管网升压，避免氮气管网压力较低延长排净时间。

（2）发送清管器，对外输管道进行清管作业，发送清管器前应用氮气吹扫发球筒，使氧含量合格后，进行发球作业。发球前应提升管网压力，以便顺利发球。

4 常见问题分析

4.1 罐压高管网压力低

气化器结冰高度太高，造成气化效率不高，应及时更换气化器；下游设备进行维修隔离用气量大。

4.2 液氮罐增压阀法兰泄漏

因液氮温度与大气温度存在较大温差，法兰遇冷收缩造成泄漏。在法兰处添加垫片，使法兰正常使用。再操作增压阀时应缓慢操作，避免再次泄漏。如再有泄漏应及时更换法兰。

4.3 气化器入口法兰泄漏

在气化器切换时，发现待切换气化器入口法兰泄漏。关闭该气化器入口阀门，向大气化器切换，为该气化器入口法兰添加垫片。

[1]顾安忠，等.液化天然气技术[M].北京：机械工业出版社

[2]石油公司国际海事论坛，散装液化气船舶码头操作安全指南，1993，第二版