根据泄放介质及泄放量的不同,本加气站可分为三种不同的安全阀,依次为低温弹簧封闭全启式安全阀、低温弹簧封闭微启式安全阀和常温弹簧封闭全启式安全阀。在LNG贮槽的内槽及外槽和缓冲罐上设置爆破片。
②放空系统设计
放空系统包括低温放散系统和常温放散系统,主要由各手动放空支管、安全阀出口支管、汇集管、EAG加热器、阻火器、放散管组成。
阻火器内装耐高温陶瓷环,安装在放空系统汇集管的末端上,当放空口管处出现着火时可以防止火焰回窜,起到阻隔火焰作用,保证设备安全。
(3)一次仪表安装
压力表必须垂直安装,测量液态天然气时,仪表需与测量点保持同一高度,引出管为水平即可。压力表的引出管都为DN15小管径管嘴,对于管径小于等于DN40的管道,采用异径三通,引出压力表管嘴与三通及管道与三通的焊接都为承插焊;对于大于DN40的管道,采用在管道上钻孔,引出DN15压力表管嘴,管嘴与管道采用环形焊,并需做补强。
(4)管道支吊架设计
根据所要支撑的管道温度的不同,可以分为常温支吊架和低温管托。根据作用的不同,可分为导向支架、固定支架、限位支架等。低温管托选用硬性聚氨脂材料的成型管托,保冷性能与聚乙烯保冷材料相当。根据安装位置的不同,可分为4种型号分别为URHA型、BLXa型、URHD型、URGD型。
(5)保冷设计
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输送LNG低温液体及BOG低温气体的管线需进行保冷,法兰、阀门均设法兰、阀门保冷套。常用的LNG保冷方式包括有:
①真空保温
②架桥聚乙烯发泡(CCPE)保冷结构
采用最好的真空保温方式,确保加气站运行少排放。该撬的加气流程低温管道均采用真空绝热管,其低温阀均为带真空绝热夹套阀门,是LNG汽车加气站输出LNG必须的输送管道;使用真空结构能有效防止热传递和减小蒸发率;在真空保温管道接口处为CCPE现场发泡保冷。
真空管道技术参数: 设计压力:0~4.0Mpa 设计温度:-196~+60℃
适用介质:液化天然气等低温液体 冷损量:0.5W/m
漏放气率:2×10-9Pa.m3/s 夹层真空度: 2×10-3Pa。 6.2.2 L—CNG加气系统 6.2.2.1工艺流程
本L-CNG加气站工艺设计范围包括LNG卸车、贮存增压、烃泵加压,高压气化、CNG贮存、BOG处理、安全泄放、调压计量等。设计内容包括:对以上各个子工艺进行综合的流程设计、设备选型以及配管设计。
LNG采用罐式集装箱储存,通过公路运至加气站电厂储存气化装置。首先,卸车利用压差将槽车内LNG输入低温LNG储罐。非工作条件下, LNG储罐内储存温度为-162℃,压力为常压;工作条件下,
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LNG储罐内压力稳定为0.6Mpa(以下压力如未加说明,均为表压)。然后,低温LNG自流进入低温烃泵,经泵加压至25.0Mpa,进入主气化器,换热后转化为气态NG并升温至温度大于0℃,压力为25.0Mpa;然后经顺序控制盘控制自动送入高、中、低储气罐,并分配给加气机自动加气。
(1)卸车工艺
初次卸车利用卸车增压器将槽车槽罐增压至0.6MPa,正常运行时由压力稳定在0.6MPa常温NG给槽车增压,利用压差将LNG通过液相管线送入低温储罐。
卸车工艺管线包括液相管线、气相管线、气液连通管线、安全泄压管线、氮气吹扫管线以及若干低温阀门。
布置1个装卸口进行装卸作业。 (2)储存工艺
LNG储罐储存参数为常压、-162℃,运行时需要对LNG储罐进行稳压,以维持其0.41~0.45MPa的压力,保证加气用LNG输出量。
当LNG储罐压力低于设定运行压力时,由压力稳定在0.4MPa常温NG通过储罐顶部的气相管进入罐内,维持储罐压力;
(3)加压工艺
本工程采用低温烃泵对LNG加压,以满足压缩天然气供气压力不小于20MPa的要求。泵将自留入的低温LNG加压至25.0MPa后送入主气化器。
本工程选用额定流量1500 L/h低温烃泵2台,泵进出口介质压力0.4~0.45MPa,出口介质压力25.0MPa,设计运行温度-196℃。
(4)气化加温工艺
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考虑到环保节能,主气化器选用空浴式高压气化器。通过低温LNG与大气换热,实现LNG的气化、升温(LNG温度不小于0℃)。
(5)BOG工艺 ①BOG来源
由于吸热或压力变化造成LNG的一部分蒸发为气体(Boil Off Gas),本工程中BOG气体包括:
1)LNG储罐吸收外界热量产生的蒸发气体
2)LNG卸车时储罐由于压力、气相容积变化产生的蒸发气体 注入储罐内的LNG与原储罐内温度较高的LNG接触产生的蒸发气体
卸车时注入储罐内气相容积相对减少产生的蒸发气体 注入储罐内压力较高时进行减压操作产生的气体 槽车内的残余气体 ②BOG工艺及参数确定 BOG的处理采用减压排出方式。
BOG气体为低温状态,经加热器加热至不小于气温-10℃后,进入BOG调压装置,减压后送入城市管网用气。
(5)安全泄放工艺
天然气为易燃易爆物质,在温度低于-120℃左右时,天然气密度重于空气,一旦泄漏将在地面聚集,不易挥发;而常温时,天然气密度远小于空气密度,易扩散。根据其特性,按照规范要求必须进行安全排放,设计采用集中排放的方式。安全泄放工艺系统由安全阀、爆破片、EAG加热器、放散管组成。
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低温放散NG经过EAG加热器进行集中加热后,通过放散管高点排放,EAG加热器采用200Nm3/h空温式加热器;常温放散NG直接排出。
为了提高LNG储罐的安全性能,采用降压装置、压力报警手动放空、安全阀(并联安装爆破片)起跳三层保护措施。安全阀设定开启压力0.7Mpa。
在一些可能会形成密闭的管道上,设置手动放空加安全阀的双重措施。 6.2.2.2.技术设计
(1) 设计加气规模:15000 Nm3/d
储存量,L-CNG加气系统和LNG加气系统共用1台储罐30m3低温贮槽,设计压力0.84MPa, 贮存天数为1天。
(2)卸车设备
L-CNG加气系统和LNG加气系统共用1台储罐,共用一套卸车设备。
(3)高压烃泵
高压烃泵轴塞式泵,出口压力25MPa,流量1500L/h,约合900Nm3/h。数量2台,高峰加气时可以同时启动2台泵运行。
(4)高压气化器
高压气化器为强制空温式气化器,流量为900Nm3/h。数量2台,设计压力32MPa。 (5)BOG处理设备
气化站BOG气化器采用空温式气化器,设计流量为100Nm3/h,设计压力为1.6MPa。配套减压装置。
(6)CNG高压储气瓶组
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