浅谈LNG接收站设备管理策略

尹利飞

（广东珠海金湾液化天然气有限公司）

摘要 通过对LNG接收站设备管理策略的介绍，为接收站的设备维护提供参考。

关键词：LNG接收站 设备

前言

LNG接收站是把来自LNG运输船的LNG首先通过卸船臂输送至LNG卸料总管中，然后输送至陆上LNG储罐。陆上储罐的LNG通过LNG罐内低压泵输出，一部分输送至槽车装车系统用于液态外输，另一部分输送至再冷凝器，过冷的LNG与加压后的BOG接触并将BOG再冷凝后，LNG进入高压泵升压，升压后经由气化器气化后输送至首站，进入天然气外输管网。一般国内接收站的设计是每天24小时不停车运行设计的，所以LNG接收站设备的维修策略尤为关键。本文以某接收站为例，介绍了设备的维修策略。

1、LNG接收站的关键设备

LNG接收站涉及的主要系统包括LNG储存系统、低压外输系统、BOG处理系统、高压气化外输、公用工程系统及其他系统。LNG储存系统包括储罐本体、罐内低压泵；BOG处理系统包括低压压缩机、再冷凝器；高压气化外输系统包括高压泵、开架式海水汽化器（ORV）；公用工程系统包括氮气、仪表空气、工厂空气和海水设施等。其他系统包括装车撬、燃料气、火炬、消防、供配电、控制系统等。

2、接收站设备的分级管理

接收站设备分级应根据设备自身的特点，结合生产实际，采取适宜的方式方法开展设备分级管理工作，将设备分为关键设备（A级）、重要设备（B级）和一般设备（C级）。关键设备（A级）是指该设备损坏后，对人员、电力系统、生产系统或其他重要设备的安全构成严重威胁或直接导致停产或环境严重污染的设备。重要设备（B级）是指该设备损坏或在自身和备用设备皆失去作用的情况下，会直接导致生产系统的可用性、安全性、可靠性、经济性降低或导致环境污染，本身价值昂贵且故障检修周期或备件采购（或制造）周期较长的设备。不属于关键（A级）设备、重要（B级）设备的其它设备均归属到一般（C级）设备。一般来讲设备宜采用指定法和评分法相结合的方式进行分级。根据行业惯例和实践做法，通过指定法规定以下设施为接收站的关键设备：LNG码头、卸料臂、LNG储罐、发电机组、高压泵、低压泵、汽化器、海水泵、BOG压缩机、空气压缩机、消防泵、再冷凝器、主变压器、 GIS、 DCS、 SIS。其他设备分级应从安全环保因素、生产因素、经济因素、维修因素几个方面来考虑。通常采用评分法进行评分，根据评分结果定义设备的等级。另外比如辅助靠泊系统、船岸连接系统、110KV外线、接船总管阀门、外输总管阀门通过评分法也被列为关键设备。缓冲罐、6KV变压器、火气系统等被列为重要设备。普通的输送泵、切断阀、安全阀、空调系统等被列为一般设备。

3、接收站设备管理策略

关键设备应在预防性维修的基础上，采取状态监测等技术手段，结合预知性维修的管理策略，制订详细的预防性维修计划。每年应保证一定比例资金投入，确保设备本质安全。在全生命周期不同阶段有针对性开展不同完整性技术（如 HAZOP、SIL、RCM、RBI）应用。应用信息化手段对关键设备进行管理，定期开展设备完整性数据的采集、整合、统计和分析。并根据设备实际情况和现有技术条件开展关键设备的关键技术研究工作。重要设备根据管理需要采用预防性维修或预知性维修的管理策略，并制订相应的检维修计划。在全生命周期不同阶段有针对性的开展不同完整性技术（如 HAZOP、SIL、RCM、RBI）应用。定期开展设备完整性数据的采集、整合、统计和分析。对于一般设备，应根据设备现状，制订合理的检维修计划，选取适宜的检维修策略，并定期开展设备完整性数据的采集、整合、统计和分析。

4、接收站设备的维保

为确保接收站设备全寿命周期内完好率及可利用率，保证设备稳定可靠运行，提升设备管理水平，一般会根据厂家提供的资料，公司运行的特点，针对性的对接收站的设备编写维保规程来指导接收站的设备管理。下面以低压泵为例来谈一谈设备管理具体做法。

此接收站采用进口泵6台，制造商：日机装NIKKISO，其功能为将LNG储罐内存储的LNG，通过低压泵从罐顶排出管线输送至外部。泵额定流量为460 m3/h，电机功率为220 KW。低压泵的维护包括巡检、点检、定期维修、状态分析等。低压泵巡检每日进行两次，主要内容包括： 1）泵组运行振动；2）其他异常情况记录。低压泵点检分为季度点检及年度点检。季度点检主要内容包括：1）低压泵运行振动；2）低压泵运行温度、压力等；3）低压泵电机运行参数；4）低压泵运行仪控参数；5）附属配套管线保温效果；6）其他异常情况记录。 年度点检主要内容包括：1）对电气系统进行检查测试，对6KV接线等进行维修保养；2）对仪控系统进行检查测试，对振动探头等接线进行维修保养；3）检查低压泵管线，确保管线保冷、支架等性能可靠，安装牢固可靠；4）对保养过程中发现的机组其他缺陷、隐患等进行处理。低压泵定期维修，首次大修时间为运行时间累积10000小时或根据厂家推荐值；正常大修为16000小时或根据设备状态。低压泵首次检修/定期大修主要内容和要求包括：1）年度保养所有内容；2）检查泵轴直线度及跳动值；3）检查轴承磨损情况状况；4）检查泵轴与轴承间的间隙；5）检查各滚动轴承与轴承衬套间隙；6）检查叶轮表面是否有划痕、损伤；7）检查叶轮磨损环与扩散器磨损环间隙；8）检查扩散器及流道是否有损坏，扩散器螺栓是否松动；9）检查叶轮磨损环与入口磨损环间隙；10）检查平衡鼓、平衡盘或者止推盘磨损情况；11）检查诱导轮叶片是否有冲刷、划痕及点蚀，检查诱导轮与泵吸入口间隙；12）检查挡板与叶轮垫片之间的配合；13）检查锁盘是否有划痕、损伤，必要时进行更换。14）检查其他零部件是否有损坏；15）按厂家手册要求对新更换的叶轮定位盘、滑动轴承、叶轮磨损环进行加工，保证装配间隙。16）检查泵体支撑缆、提升缆、备用提升缆；17）低压泵附属安全阀年度校验，与接收站安全阀校验同步进行。18）检查泵筒及附属管道保冷状况，消除漏冷；19）检查低压泵电机转子、定子外观情况，并进行吹扫、清洁、干燥；20）检查电机绝缘情况，检查电机三相连接电缆，并测量绝缘值；21）检查泵体上振动探头灵敏度，必要时进行更换；22）检查和测量泵的振动电缆及连接插头；23）检查泵体接地线和各电缆接头；24）检查现场动力及仪表氮气密封接头；25）检查现场接线箱绝缘情况；26）检查低压泵控制逻辑及连锁是否正常；27）大修后对压缩机进行性能测试试验。设备状态分析指通过实时在线方式对低压泵运用中关键振动数据进行记录跟踪，通过累计数据分析，对设备的运行状态进行跟踪，根据设备状态趋势变化，为设备后续检维修提供决策依据。低压泵运行状态跟踪及分析每月进行一次。

5、接收站设备的备用及维修原则

因为接收站的设计是不停车工艺流程。因此如何平衡生产和维修的关系也是接收站在设计之初考虑的问题。下面以某个接卸能力为350万吨/年接收站为例，介绍接收站关键设备的备用原则。根据《液化天然气接收站能力核定方法》（SY/T 7434-2018），液化天然气接收站能力主要由码头泊位、液化天然气储罐、外输设施能力确定，接收站最大能力为码头接收能力、储罐周转能力及外输设施能力三者中的最小值。卸料臂配置为四条卸料臂：两条液体臂，一条混合臂和一条气体返回臂。当气相返回臂需维修时，一条卸料臂将用作气相返回臂。当一条卸料臂需维修时，使用两条卸料臂一条气体返回臂卸料。卸料臂的维护包括半年度、年度、10个日历年大修。罐内低压泵是接收站输送系统中的重要设备，必须设置备用泵。泵的维修应不影响接收站的正常外输操作，本接收站的低压泵配置为(5+4)×200t/h              ，结合上述低压泵的维修策略是16000小时进行定期维修，在使用中会错开运行时间，以便备件、人员、检修场地等的综合考虑。LNG高压泵是气化外输系统中的关键设备，必须设置备用泵，设置备用泵的原则是N+1。高压泵泵的维修应不影响接收站的正常外输操作，应安排在外输量较小的期间进行，且每次建议只安排维修1台泵。高压泵维保包括年度保养、10000小时首次大修、16000小时正常大修。BOG往复式压缩机配置为2+1台，正常运行中启用一台BOG压缩机，若在卸船工况下启动2台BOG压缩机，若一台故障则可启用备用低压压缩机。BOG往复式低压压缩机的检修和维护选择在非卸船工况下进行。BOG压缩机维保包括4000小时保养、8000小时中修、24000小时/大修。再冷凝器属压力容器，应定期进行检查。再冷凝器检修期间，BOG不能再进入再冷凝器，可采用BOG高压压缩机成套包，如超过了其处理能力而应排至火炬系统。为减少启用高压压缩机以及排放损耗，再冷凝器的维修时间应选择在非卸船和储罐操作压力低的时间段。

6、结束语

本文以某接收站为例，介绍了接收站的工艺流程，提出了基于设备分级管理的维修策略，并以低压泵为例，详细介绍了设备的全生命周期维护内容，最后分析了LNG接收站关键设备的备用原则及检修策略，解决了不间断生产和必要维修的矛盾。分析结果为今后接收站的设备维修提供了指导意见。

参考文献

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