LNG 加气站卸车方式的实用性能分析

发表时间:2020/4/17   来源:《科学与技术》2019年21期   作者:朱丽娟
[导读] 近年来,随着我国LNG工业的快速发展,到2018年底,全国已建成2000多个LNG加气站,并已成功投产
        摘要:近年来,随着我国LNG工业的快速发展,到2018年底,全国已建成2000多个LNG加气站,并已成功投产。面对市场庞大的需求量,LNG槽车的卸车工序尤其重要,如何能安全卸车、降低安全风险、缩短卸车时间、减少运行成本、提高设备的使用寿命等问题,成为客户的主要关注点。本文针对不同卸车方式的差异进行详细分析对比,现场可根据实际情况进行择优选择卸车方式。
        关键词:LNG卸车方式;?操作性;?经济性;?安全注意;
       
        随着经济的发展,以及政府政策的大力推动,LNG加气站已经初步进入了一个成熟阶段,然而在国内许多LNG加气站上,大多数LNG操作人员未经过系统培训,无法掌握LNG卸车的理念,存在很多不合理的卸车操作,导致了很多事故的发生,因此能安全而且高效的完成卸车工序,这对于每一个加气站运营者都应引起极度重视,本文将针对这些问题详细分析探讨。
        1 LNG卸车的理念
        液化天然气的卸载过程是将LNG槽车的液化天然气以某种方式转移到LNG加气站的储罐内的操作。
        2 LNG的卸车方式
        目前市场上共有两种卸载方式:
        (1)潜液泵卸车;
        (2)差压式卸车。
        (1)液泵卸车
        该卸车方式是通过LNG加气站内的潜液泵将LNG从槽车内倒入到LNG储罐中。主要设备包括LNG槽车、潜液泵、LNG储罐,LNG液体通过LNG槽车卸车液相口顺着管路流进潜液泵内,潜液泵通过叶轮旋转将LNG增压至一定压力后流入LNG储罐。与此同时,需要将LNG槽车的气相口与储罐的气相口进行连接,以此来解决LNG槽车中液体减少引起的压力波动。同时在另一方面,保证了LNG储罐中压力的稳定,不会因为压力的急剧升高,而开启排放阀,对储罐进行压力排放,整个过程可直接作业,无需进行额外操作。
        (2)差压式卸车
        该卸车方式是通过槽车内LNG流入站内增压器液相口,通过空气对流增压后将NG从增压器气相口回流到LNG槽车,然后再通过槽车卸车液相口进行卸液进入储罐的操作。此卸车模式需要用到主要设备是LNG增压器。在进行卸车前,可先对LNG槽车和LNG储罐进行平压操作,先提高LNG槽车的压力。此方式在卸车的过程中,需保证先降低LNG储罐的压力,确保LNG槽车和LNG贮罐一直存在一定压差,压力的差值是保证自增压卸车能够顺利进行卸车的最重要因素,。
        3 LNG卸车方式的操作步骤
        3.1 卸车前准备
        (1)LNG槽车司机按要求将槽车停至指定位置,停车熄火,拉上手刹,下车上交槽车钥匙,并在指定位置摆放警示标志牌或工装卡住槽车轮胎。
        (2)将站上静电接地夹连接LNG槽车,操作人员使用防爆工具连接三根LNG卸车软管,需注意每根金属软管是否一一对应,连接完后需进行对应复查。
        (3)开启氮气吹扫阀门,对卸车软管进行氮气吹扫工作。重复操作4~5次,确保软管中无杂质和水分。
        3.2 潜液泵卸车
        (1)在监控的控制界面选择潜液泵流程为“潜液泵卸车模式”。
        (2)优先考虑开启储罐顶部进液阀,尤其是首次进液时,必须采用顶部进液方式,确保储罐均匀冷却、罐内压力稳定。
        3.3 自增压卸车
        (1)在监控的控制界面选择潜液泵流程为“自增压卸车模式”。
        (2)在卸车过程中,保持对液位的实时观察,当发现储罐压力低于0.3 MPa或更低时,需进行切换操作,此时可以开启储罐下进液口的阀门,让上下进液管路同时进行进液,当液位显示为50%时,应关闭下进液阀,当充装至容积的85%时,按操作柱“停止按钮”停止充装3 min,静静等待,让储罐内液面得以稳定后,然后再次通过上进液的管路继续进行卸车。


        3.4 卸车注意事项
        (1)在充装到槽车剩余1吨左右时,此时槽车输送的液体可能存在气液混合状态,如果直接从上进液,将会导致储罐压力升高,为防止此种情况,先打开下进液,再关闭上进液,适当调节槽车出液阀门大小,这样能保证槽车内压力的稳定,因为此时在槽车内部由于LNG的流出越来越少,槽车的气相空间已越来越大,所以将槽车中最后剩余的气液混合物,通过储罐下管路的进液口进入储罐,直至将槽车中的液体全部充装至储罐内,且保证此时槽车内的压力与储罐内的压力基本一致。
        4 LNG卸车方式的操作性对比
        (1)潜液泵卸车的优点:当储罐使用压力较高时,只需通过LNG槽车和LNG储罐简单的平压操作或稍微降低一点储罐的压力,即可开启潜液泵采用上管路进液的操作模式,对储罐进行卸液,使储罐内的压力得以降低。此卸车模式对贮罐要求较低,能覆盖的操作工况较多,在有双泵撬的情况下,1台泵可持续加液,储罐压力维持在0.4~0.8 MPa的压力,另外1台泵不受影响,仍可继续卸车,通过泵卸车,根据储罐工作压力,调节泵后压力,基本不受储罐压力大小限制。
        (2)潜液泵卸车的缺点:潜液泵卸车需提前对潜液泵进行预冷操作,对操作人员的熟练度有一定的要求,而且若是卸车前未对管道进行严格吹扫或未对泵池进行充分预冷,一旦杂质或水分进入泵池,将会对潜液泵的叶轮产生超工作的负荷,导致磨损,降低泵的使用寿命。
        (3)压差卸车的优点:整个操作流程相对比较简单,只需控制少数阀门即可进行卸车,整个卸车过程中,无需切换卸车模式。
        (4)压差卸车的缺点:当卸车时遇到储罐压力很高的情况,则需要进行另外一种操作,可以通过卸车橇内气液联通管路,将LNG储罐气相口连接槽车液相口进行平压操作,使气体经过槽车下进液管路,从而降低LNG储罐内的压力,然而此方式存在的不利之处是会导致槽车内的LNG液体的温度升高3~10℃。同时在自增压卸车的过程中我们需要保证增压一直是开启着的,至少保证槽车内压力大于0.5 MPa,对槽车内LNG有一定量的损耗,如果在卸车时储罐内压力进行了升高,我们需及时开启储罐气相口放散阀门,降低储罐内的压力,以此确保LNG槽车和LNG储罐之间的压力差值是恒定存在的,否则无法让卸车顺利进行。
        5 LNG卸车方式的经济性对比
        潜液泵卸车时需启动潜液泵,整个过程中需持续消耗电能。而且潜液泵的每一次使用,都是对潜液泵的寿命在进行消耗。(潜液泵维修一次费用约:40 000元,使用时间约4 000~6 000 h,即每小时泵的平均费用约为:10元左右),卸车大概3 h,即使用一次泵卸车,费用约30元,若存在对泵的不恰当使用,且卸车次数较频繁,此费用会持续往上增加。
        自增压卸车相较于潜液泵卸车,对设备使用维修费用较低,但是在卸车过程中,若存在有持续的循环预冷、加液操作,储罐压力会进行升高,,从而影响自增压卸车的速度甚至导致无法卸车。同时对比自增压卸车与潜液泵卸车,正常情况下,自增压卸车的时间会多出近1 h。通过对比,在一般常规LNG加气站,考虑到节约资源,保证利润的最大化,建议优先选择自增压卸车方式,若车流量很大而且站上拥有双泵的情况下,也可用潜液泵卸车。
        6 LNG卸车安全注意事项
        (1)LNG槽车开车进站后需控制行车速度,不宜过快,并根据站内指示,按要求将方位停车并进行熄火,同时需要设置车辆防滑溜设施,连接两者之间的静电连接线,设立“正在卸车请勿靠近”的警示牌。
        (2)LNG运营者必须充分了解LNG槽车上的性能、一级各种阀门和仪表在设备上的性能,掌握操作规程、安全管理系统,了解LNG的性能和危害,接受技术培训和安全培训。
        (3)卸车过程中,需保证LNG槽车内压力平稳,在卸车过程中,LNG运营者和槽车司机不得同时离开卸车场地,并严格按照操作规程操作,时刻观察压力变化情况,避免因各种疏漏而导致的事故发生。卸车结束后,槽车司机在需确认金属软管是否已脱离LNG槽车,不能有任何挂靠物在槽车上,方可启动车辆。
        (4)LNG站内操作人员在进行工作室必须佩戴好各种防护工具,不可存在侥幸心理,时刻保护好自己,避免低温烫伤。
        (5)LNG站内操作人员必须熟悉使用灭火装置的方式,对紧急事故进行灭火处理。
        7 结语
        短期内,LNG行业必将还会有迅猛的发展,建立一个良好的卸车体系,规范和正确的进行卸车操作,对每一个LNG加气站运营者都是重中之重的事情。目前在中国政府的大力支持下,LNG行业必将进入一个更好的未来。
        参考文献
        [1]汤蒙菲,徐炀.危险与可操作性分析在LNG加气站的应用[J].煤气与热力,2019,39(9):36-40.
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