王丽峰
天津市振津石油天然气工程有限公司新疆分公司,新疆乌鲁木齐市,830000
摘要:随着经济和科技水平的快速发展,我国化工行业发展也十分快速。LNG(LiquefiedNaturalGas,液化天然气)加气站在运行过程中,普遍存在气损,制约着加气站经济利润的提高,因此,了解产生气损的原因和途径并掌握降低气损的方法非常必要。从设备制造等多方面叙述了气损的原因,也给出了解决措施,可操作性强,但仍有不足。从储罐方面进行了专项论述,提出了有价值的结论,有一定的学术价值,但对于运行的LNG加气站而言,可操作性不强。从改进设备及工艺流程等方面提出了减少LNG加气站BOG(BoilOffGas,LNG气化产生的闪蒸气)放散量的方法,适用于设备厂家和新建、改建、扩建项目,对运行的加气站来说,可操作性不强。基于以上分析,根据LNG加气站实际运行情况,本文进一步完善了LNG加气站产生气损的原因和途径,并浅析降低气损的方法,为提高LNG加气站经济收益提供了另一渠道。
关键词:LNG加气站;气损;原因和途径;方法
引言
随着国家环保治理要求的不断严格,天然气重卡得到了广泛的应用,对应着LNG加气站也得到了广泛建设,但出于建设投资、客户需求等因素考虑,站点通常选择建设在比较偏远的国、省道,导致站点信息联网及大量数据的上传、分析功能实现较为困难。
1气损原因及途径
1.1卸车工艺
由于液相管道及液相软管、增压管道及增压软管、气相管道及气相软管均为敞口状态,极易进入空气和杂质。所以在卸车前,需分别对3条管道及软管进行吹扫,达到置换空气和吹除杂质的目的,吹扫造成气损。储罐经过运行后,压力比较高,而槽车的压力则相对较低,因此在开始卸车前,除了要进行吹扫外,为了卸车容易,需对储罐与槽车进行平压,即储罐顶部与槽车顶部连接平压和储罐顶部与槽车底部连接平压,不管采取哪种方式平压,都会造成储罐气损。但如果采取后者平压,储罐顶部高压气体会冲击槽车底部液体使其剧烈翻滚,存在液体蒸发速度加快的可能,不仅造成气损,且操作不当,甚至会产生涡旋而引发事故。卸车结束后,液相管道及液相软管、增压管道及增压软管、气相管道及气相软管中的余气一般都通过槽车放空管直接排掉,造成气损。
1.2工艺设施存在不足
填料主要是凭借气体压力实施的密封工作,在进行填料的密封工作时,很容易会导致很多天然气的泄露,如今仍然有一些LNG加气站没有及时的回收压缩机组填料气,压缩机组始终保持在运行的状态,就会持续有天然气排放到大气中去。在加气枪完成每次的加气后,会出现高压放空问题,同样没有实施气体的回收。还有一些拥有错峰的LNG加气站,单向阀比较容易毁坏,在错峰停机之后再回到上游的管网,就会出现重复的计量情况,在气源压力减小时,引发天然气的回流,就会严重的加大天然气的损耗。如果压缩机前的加湿器、回收罐、缓冲罐或脱硫塔等全部的压力容器水溶剂是十二立方米,每天有三次错峰,每天就会产出大约一百五十立方米的天然气。
1.3人员操作水平
人员操作主要体现在以下几方面,一是卸车操作不得当,卸车需要将槽车压力增压到高于储罐压力时才能进行,但储罐经过一段运行时一般压力较高,通常能达到0.SMaP以上,而槽车压力一般较低,约为0.2MaP左右甚至更低,如果直接对槽车增压、且对储罐排放将会增加大量排放。另外卸车完毕后槽车压力直接排出,或与储罐上进液进行压力平衡,使槽车泄压不到位,造成卸车损失。另外如卸车过程中泵的频率过高(要求不超过95HZ),在卸车后期容易造成泵池进出液流量不平衡,引起泵池排空。二是加气完成的系统处理,加气完成后,泵会停止运行,这时候,泵池及管道中会有许多残留液体,这部分液体气化速度相当快,基本通过泵后回流管回到储罐的气相空间,造成储罐压力快速上升,被迫排空储罐。
三是加气频率过高,储罐压力又比较高时会造成加液压力过高,导致加液安全阀起跳从而造成气损(限不能自动变频的设备)。四是防控管理不严格。储罐压力达到排放压力需进行放空时,操作人员不严格监控,压力降到正常值时不及时关闭放空阀,造成浪费。
2气损控制点解决方式
2.1工艺方面
为了减少热损失,储罐到加气机的管线尽量短捷,并且LNG管道采用高真空多层低温绝热真空管和100mm厚的PIR聚异三聚氰酸脂进行保冷。管道、阀门、法兰、垫片、管件、螺柱、螺母等均选用耐低温材质。为防止天然气泄漏,管道连接采用焊接,法兰采用带颈对焊法兰,垫片采用金属缠绕式垫片。为防止系统超压,储罐上设置不少于2个安全阀;与储罐连接的管道设置可远程操作的紧急切断阀;液相管道上两个阀门之间设置安全阀;安全阀的放散引入站内集中放散管。在连接槽车的卸液管道上设置切断阀和止回阀;出液口安装过流阀,在物料流速太快时立即关闭。在低温泵出口管道上设置止回阀、全启封闭式安全阀和紧急切断阀。站内设集中放散管,储罐、低温泵等设备和管道的放散均接入集中放散管。
2.2尽量减小计量产生的误差
要根据LNG加气站的压缩机组和流量计的距离、气质条件等因素,进行科学的流量计选择。罗茨流量计是最优先考虑的流量计,但是在距离压缩机组比较近或是气质较差时,也可以运用高级孔板阀流量计。在运用高级孔板阀流量计时,需要保障上游和下游的直管段粗糙度和长度都满足计量的需求,还要保障对差压信号管路的装置是正确的。而且还需要增强对流量计的定期保养和维修工作,结合气质的实际条件去对孔板进行及时的清洁,还要及时的替换掉不符合规定要求的孔板。针对售气机质量的流量计,需要按时清理电磁阀,结合天然气的密度实施流量计实际参数的设定,降低由于天然气密度减小而造成的天然气消耗量。
2.3设备方面
对于新建、改建、扩建项目,可通过采购绝热性能好的设备和保温性能佳的材料,来保障减少气损。对于已运行的LNG加气站,限于目前的制造技术,在无法达到绝对真空绝热的情况下,通过定期检验设备和管道的真空度,定期重新抽真空;发现管道保温层有破损情况,要及时修补,减少设备、管道与外界环境的热交换,减少气损。
2.4人员操作方面
1、规范加气站各项工艺流程相应的操作规程,加强加气工作人员的培训,提高人员操作水平和技术能力。2、卸车时必须平压,而且平压操作时,必须使储罐气相与槽车液相连接平衡压力,气体进人槽车时可以液化平压完成后,储罐会稳定在一个较低压力值上。严格执行采用储罐气相气体对卸车管线进行置换三遍的方式。
结语
综合分析LNG加气站在运行过程中产生气损的各个方面及降低措施,作为生产经营单位,只要在设计之初能优化工艺流程,在站场建设中合理布置工艺管线及设备,在设备采购中多了解产品性能,择优购置,在站场运行中规范操作流程,在管理中有章可循、井然有序,不断减少各个环节中的气体损耗,就可在整体上降低LNG加气站的气体损耗,最大程度增加站场LNG销售量,达到经济收益最大化。
参考文献
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