关于LNG气化站液氮预冷技术探讨

阳兆仑

广东九丰燃气科技股份有限公司

摘要：本文主要针对LNG气化站建设项目，着重探讨了气化站投运前的液氮预冷技术，并以某LNG气化站为例，对其具体工艺流程和应用方法进行了全面的总结，以便为相关人士作为有效参考借鉴。

关键词：LNG气化站；液氮预冷技术；应用探讨

LNG气化站是一个集接收、储存和分配功能一身的LNG储配站，其可以有效实现LNG从生产厂家向用户家庭的安全传输，因此，保证LNG气化站项目建设质量，尤为重要。因为LNG是一种液化天然气，其具有低温、易燃、易爆的特性，所以为了保证LNG的投运安全，在其投运之前，相关气化站都要对储罐及管路系统进行科学预冷，采用先进的液氮预冷技术，以便使LNG储罐和管道达到低温工作状态，满足LNG安全投运需求。

1.做好LNG气化站预冷准备工作

1.1检测要求

首先，要对与LNG气化站相关的建设项目施工情况进行全面的勘查，看其是否全部顺利完成，如：安装工程、土建工程、配电工程、消防工程、自控控制系统等。

其次，对LNG气化站建设过程中所需的相关设备进行单体调试，确保其符合消防、防雷、防静电测试标准。

再次，要对整个工艺系统强度、气密性等进行相应的试验，确保合格后，还要做好现场清洁工作。

第四，对LNG储罐、管道安全阀、压力表等安装质量进行全面的检测，符合标准后才能进行投入使用。

第五，对LNG储罐真空度进行有效检测，避免投运后出现质量问题，造成不必要的安全事故。

第六，建设单位、监理单位和施工单位应对LNG气化站施工图纸进行审核和分析，争取做到及时发现、及时处理，这样才能促进气化站的顺利施工，满足LNG安全投运需求。

第七，保证储罐EAG放散系统的运行质量，并开启所有安全阀根部阀、储罐降压调节阀、压力表根部阀、储罐液位计根部阀以及气液平衡阀，确保LNG从从生产厂家向用户家庭的安全传输。

第八，利用干燥氮气代替预冷管道内空气，以免在储罐预冷过程中，出现阀门冻住情况。

1.2物资备品

LNG气化站在实施预冷技术时，所需的物资备品有很多种，常见的有：低温液氮、露点仪、便携式测温仪、便携式氧气分析仪、水平仪、紧固工具以及检漏所用的肥皂水等，这些操作工具质量应完全符合LNG气化站预冷要求，才能进入到现场使用。同时，为了保证LNG气化站预冷效率和安全性，相关工作人员要佩戴好相应的防护措施。

2.液氮预冷技术应用流程

某LNG气化站包含五个150m3的LNG储罐，如图一所示，在实施液氮预冷技术时，主要是按照以下两种工艺流程来进行的:

2.1低温氮气预冷流程

第一，要先启动1#储罐根部气相阀及手动放散阀，并将储罐压力调至到-0.1Mpa数值内，再关闭手动放散阀；第二，启动1#储罐下进液阀及1#卸车台进液阀门，与此同时，还要采用适宜的力道缓慢开启液氮槽车气相阀，使之可以满足卸车台运行需求，能够顺利的通过液相管道直接进入储罐中。另外，若是储罐压力处在0.1-0.2Mpa之间时，要及时打开1#储罐手动放散阀，以便实现常温氮气向低温氮气的成功转换；第三，储罐溢流阀所排放的气体，必须用温度计进行全面的测定，如若其温度达到-100℃左右时，就可直接关闭下进液阀，完成气体预冷工作；第四，按照统一的工艺流程顺利完成2#罐、3#罐.、4#罐、5#罐的低温氮气预冷工作，在这一过程中，切记要注重冷态管道外壁温度的有效控制，不要使其下降过快，可以利由进气阀进行控制，并随时监测管道变形情况及法兰、螺栓接口情况，以免出现异常情况，影响LNG气化站项目建设的顺利实施。

2.2液氮预冷流程

该预冷工作必须在低温氮气预冷工作全部完成后才能进行，首先要将1#储罐压力全部放空，直到微正压情况下才能关闭下部进液阀和液位计平衡阀；其次，要启动1#储罐上进液阀，并缓慢开启槽车液相阀，控制好其开度，能够满足液氮进入到液相管中既可。另外，还要注重卸车台阀门开度的有效控制，当储罐压力升高至0.2-0.3Mpa时，必须在第一时间关闭卸车台阀门、打开储罐气相根部阀及手动放散阀进行泄压；再次，当液位计液位指示处于标准状态下时，预冷人员可以缓慢打开储罐下进液阀，以便让LNG直接进入到上下进液管线中。在这一过程中，储罐压力必须始终保持平衡，一旦升高，要及时关闭下部进液阀，并观察储罐外体温度，使之绝热状态达到相应的设计标准，这样才能保证LNG安全预冷需求；最后，当储罐液位计达到10m3左右数值时，证明进液完成，这时就要关闭槽车液相阀门、1#储罐手动放散阀、储罐气相根部阀，储罐下部进液阀及上部进液阀。并在液氮放置2-3天后，观察液位变化，安排专业管理人员对储罐压力进行实时监测，以免其与规定数值不符，影响储罐液氮预冷效果。同样，其它储罐预冷也要按照1#储罐液氮预冷流程来进行。

图一

3.LNG气化站液氮预冷技术应用控制要点

一般情况下，液氮预冷工作完成后，要经过二天的观察，在这观察期间，必须确保LNG气化站液氮预冷管路系统无任何泄漏现象、管道冷缩量和管托支撑变处于可控范围内、阀门密封性与灵活性始终合理、储罐压力较为稳定，这样才能达到最终的预冷目的。因此，掌握LNG气化站液氮预冷技术应用控制要点十分必要，具体可以从以下几点入手：

第一，在密闭空间内，液氮会大量吸收外部热量，这样就会导致LNG储罐内压力大幅上升，很容易会造成严重的安全事故，因此，在采用液氮预冷技术时，应严格按照相应的操作顺序来关闭阀门，以免出现低温液体被完全封闭的不良情况。

第二，当LNG气化站进行液氮预冷工作时，会经常出现管道剧烈收缩以及刺耳的响声，这种情况下，就会导致法兰与设备连接处产生局部氮气泄漏现象，因此，相关预冷人员必须对整个液氮预冷系统进行全方位的维修，确保其运行质量和运行安全，这样才能保证LNG气化站的顺利建设。

第三，通常，LNG开始进入储罐后，液氮的气化率会导致储罐内压力直线上升，所以，控制液氮充装速度、控制预冷储罐内压力，极为关键。如若储罐内压力高于0.45MPa时，预冷人员就要打开BOG手动放空阀进行泄压，假如压力还是持续上升，就要停止液氮冲装，直到压力平衡后才能重新进行。

第四，在LNG气化站进行投运前的预冷工作时，一旦发生管道泄漏情况，要立即停止进液，然后再关闭储罐进出口阀门及其其它管段阀门。同时，为了避免对工作人员人身安全造成伤害，还要通知所有预冷人员及时撤离预冷现场，按照相应指令，采取有效措施进行相应修复，直到完全达标后，才能继续开展预冷工作。

第五，液氮在储罐内放置2-3天后，在这一期间，相关工作人员应密切注意液氮液位变化，并控制好储罐内压力，使之完全处在标准范围内。同时，还要对储罐预冷前后的真空度数值进行详细记录，并进行有效的对比分析，以免发生突发情况，能够将这些真空数值作为有效参考依据。

结束语：

综上所述，为了促进LNG气化站项目建设，使其可以发挥出真正的实效作用，相关单位应对其投运之前的预冷工作给予相应的重视，既要做好相应准备工作，采取先进的液氮预冷技术，也要掌握液氮预冷技术操作流程以及应用控制要点，这样才能提高LNG气化站的运行安全，满足LNG从生产厂家到家庭用户的成功输送。

参考文献：

[1]余家伟.液化天然气气化站预冷投运方案[J]广东化工,2017,06:19-20

[2]孙立军.LNG站预冷技术初探[J]科技信息,2017,02:11-12