LNG气化站工艺设计与运行管理

谭利军

摘要：由于世界环境污染问题的日益严重，各国都已经开始針对新型的清洁能源进行研发，其中液化天然气（LNG）作为具有较强环保性能的新型能源已经受到了各国的重点关注与研发。我国目前仍有许多地区的天然气管道并没有完全建设完毕，因此需要通过建设LNG气化站来使这些地区满足天然气的使用需求。因此，LNG气化站的工艺设计和运行管理显得尤为重要，设计人员需要对LNG气化站进行缜密的工艺设计和严格的运行管理来提供液化天然气的供给，保障天然气输送的安全。

关键词：LNG气化站;工艺设计;运行管理

一、LNG气化站工艺

LNG气化站主要由卸车台、气化系统、低温储罐及增压系统、调压系统、加臭系统、计量系统等组成。一般情况下液化天然气通过低温槽车进行运输，低温槽车在卸车使通过增压器增压。由于压力差的作用，LNG通过卸车台的管道进入LNG气化站内的低温储罐中。低温储罐中的储罐增压器使低温储罐内部压力到达预定的压力值后，低温储罐内的LNG通过出液管道进入汽化器。LNG在经过汽化器后会进行气化变成气态，通过调压器的调压以及计量器的计量，经过加臭处理后输送进城市中的燃气管道。

二、LNG气化站的工艺设计优化措施

2.1LNG气化站的整体设计

作为一项需要进行工程施工建设的工程项目，LMG气化站需要各系统相互配合形成一套非常复杂的气化站系统。为了确保LNG气化站可以安全平稳的运行使用，LNG气化站设计人员需要科学合理的对建筑设计工作、排水设计工作、其他配套设施设计、消防安全工作设计等进行精准的设计规划。LNG气化站设计人员应该将每个独立运行的系统进行合理规划的设计，避免各系统之间由于设计不合理导致整个系统正常运行受到影响。LNG气化站设计人员在对气化站的设备和材料设计过程中，不仅要考虑工程的经济效益，同时还要对所有设备及建筑的质量问题进行严格的把控，确保设计方案科学合理。LNG气化站设计人员在对整个LNG气化站设计完成后，还需要对气化站整体运行进行设计，确保LNG气化站的质量和经济效益。

2.2储罐设计优化

LNG储罐按结构形式可分为地下储罐、地上金属储罐和金属以及预应力混凝土储罐三种类型。

LNG气化站设计人员在对储罐进行设计时，必须考虑储罐材料的质量。LNG气化站建设完成后，在使用前必须进行有效的遇冷处理工作，由于储罐需要在低温情况下进行运行，因此LNG气化站设计人员在对储罐的材料进行选择时，要选择耐低温的储罐材料。耐低温的材料是保证储罐质量的重要标准。LNG气化站设计人员在挑选符合储罐耐低温特性的材料后，需要对储罐的耐温性进行测试，确保储罐可以长时间在超低温的条件下运行，若储罐不能长时间在低温的条件下正常运行，则极容易导致LNG气化站在运行中出现事故。

LNG气化站设计人员在设计中需要注意绝热层的设计。绝热层中的高真空多层缠绕式绝热层主要用于LNG气化站中的罐式集装箱车。绝热层中的正压堆积绝热层主要用于将绝热材料堆积在内外罐之间的夹层中，夹层通氮气，因此正压堆积绝热层一般较厚，主要应用在LNG气化站中的大中型LNG储罐和储槽，如LNG气化站中立式金属LNG子母储罐。绝热层中的真空粉末绝热层一般用于容积为一百立方米和五十立方米的圆筒形双金属单罐。以上三种绝热层是LNG气化站中LNG储罐通常采用这种绝热方式。

2.3BOG缓冲罐设计优化

BOG缓冲罐主要针对调峰型LNG气化站设计，为了使天然气混气站均匀混气和回收非调峰期接卸槽车的余气，LNG气化站一般会在加执器的出口增设BOG缓冲罐，BOG缓冲罐的容量需要按回收槽车余气量进行设置。

2.4气化系统设计优化

LNG气化站在设计时需要在天然气运行系统中提供一定压力来确保天然气可以正常使用。因此LNG气化站设计人员在对自动增压器设计时要确保自动增压器可以利用自身的压力调节系统对储罐内的天然气利用流入自增压气化器。保存在自增压气化器中的液化天然气经过与空气的换热，吸收热量后气化成气态天然气，然后流入储罐中，将罐内压力升至设定工作压力。

2.5 设计材料的优化

LNG气化站的设计人员在对LNG气化站设计时要重视设计材料的选取，因为设计材料是整个LNG气化站建设质量的关键。合适的选材不仅会对气化站的质量起到了决定性的作用，同时还影响着气化站的美观性。

2.6调压、计量与加臭装置

LNG气化站设计人员在对LNG气化站的调压装置进行设计时，通常情况下应该设置2路调压装置调压器，同时应该选用带指挥器、超压切断的自力式调压器，计量装置应该选用涡轮流量计，对于加臭剂的选择应该选用四氢噻吩，同时要确保加臭以隔膜式计量泵为动力，以此来根据流量信号将加臭剂注入燃气管道中。

三、LNG气化站的运行管理

3.1安全运行是LNG气化站运行的基本

天然气作为我国一种重要的能源，在运输及储存过程中都应该对安全进行严格把关。如果LNG气化站出现管理失误的话会很容易发生事故，造成LNG气化站出现严重的经济损失。因此我们应该重视LNG气化站运行中的安全管理，由于液化天然气在传输和储存时对外界的环境因素有着较高的要求，所以无论是在液化天然气的运行还是存储过程中相关人员都应该严格按照国家规定进行温度的控制工作，以此来确保液化天然气运输和存储的安全性。若在液化天然气运输和存储中出现泄漏情况的话，那么任何一点微小的火星都可能导致LNG气化站出现严重的爆炸事故，造成巨大的生命财产损失。LNG气化站工作人员在运输及存储施工作业时要严禁易燃易爆物质，同时工作人员要定期对LNG气化站中的存储设备进行防泄漏检查，确保LNG气化站内的天然气不会发生泄漏事故。在日常的巡检工作中，要注意对消防设施和其他LNG气化站运行设备进行严格的检查，确保在发生安全事故时消防设施可以第一时间投入使用。同时检查人员要定期对设备进行超压排放工作。

3.2LNG气化站的运行安全和监控

为了保证天然气在运输过程中可以正常的使用和运行，工作人员需要对液化天然气进行低温处理工作。由于在进行低温处理工作时会导致天然气的蒸发，蒸发的天然气会使储罐的压力不断上升。所以工作人员在进行泄压处理时要实时的观察罐内的压力，确保罐内的压力始终保持在安全的范围内。工作人员要确保不同种类的液化天然气分开存放，以此来避免压力不稳定情况的发生。每台天然气LNG储罐的出液管和进液管都安装了启动紧急切断阀，因此在紧急情况下，工作人员可以在卸车台储罐区紧急切断进出液管路。工作人员在液化气装置区域应该安装天然气泄漏浓度探测器，当天然气浓度超过报警值时会第一时间发出声光报警信号，工作人员听到报警信号后可在控制室迅速关闭进、出口电动阀。工作人员在进行调压器选择时应该选择超压切断式调压器。调压器出口压力超压时自动切换，调压器后设安全放散阀，超压后安全放散。在设计天然气出站管路时设电动网，可在控制室迅速切断。

结束语

我国建设许多LNG气化站来满足缺少天然气运输设施城市对天然气使用需求。虽然我国的LNG气化站设计已经有一段发展和应用经历，但是目前我国还没有一套成熟的LNG气化站设计及管理运行管理模式，许多LNG气化站还存在许多安全漏洞。因此我们应该结合现有的LNG气化站设计方案，不断的完善和改进方案，才能形成一套成熟的发展体系，为我们生活提供能源供给提供强有力的保障。

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