LNG气化站的预冷技术

一、预冷的   性
　　LNG气化站内低温管道和低温储罐在正式进入低温液体前，要   行充分的冷却，即预冷过程。LNG储罐及管路通常采用奥氏体不锈钢材料。奥氏体不锈钢具有优异的低温性能，但线膨胀系数较大。在LNG温度条件下不锈钢收缩率约为千分之三，对于304L材质管路，在工作温度为-162℃时，100m管路大约收缩300mm。因此在设计时要采取措施防止出现冷收缩引起破坏。
　　LNG管路的收缩和补偿是一个需要细心考虑的重要问题。两个固定点之间，由于冷收缩产生的应力，可能远远超过材料的屈服点。特别是对于LNG储罐内的管道要求   加严格，一旦出现问题，将会产生严重后果。因此在管路设计时，   考虑的措施来补偿。在LNG设备和管路上，为了补偿冷收缩，一般采用弯管和膨胀节。
　　虽然在设计时考虑了冷收缩的补偿，但是在温度变化速率较大时，还存在温度变化过快、热应力过大而使材料或连接部位产生损坏的问题。这就要求在低温管道和设备进入低温液体前，   行预冷操作投运   。
　　二、预冷目的
　　检验和测试低温设备和管道的低温性能，包括：
　　(1)检验低温材料质量是否合格。(2)检验焊接质量。(3)检验管道冷缩量和管托支撑变化。(4)检验低温阀门的密封性。(5)使储罐达到工作状态，测试储罐真空性能。
　　三、预冷前的管道吹扫
　　1、预冷前管道吹扫的重要性
　　预冷前的管道吹扫   要干净。如果吹扫不干净，将会导致阀门冻结。由于低温管道的阀门大多为焊接，法兰很少，不利于管道吹扫。因此吹扫   要采取措施，严格控制。
　　2、管道吹扫原则
　　(1)施工中实行分段吹扫，分段以焊接阀门为界，注意管道施工后要及时密封，防止杂物和雨水进入。(2)为防止碳钢管道内的铁锈、焊渣进入低温管道，碳钢管道不能向低温管道吹扫。(3)不能向储罐内吹扫，由罐内向外吹扫。(4)不能吹扫任何仪表设备。(5)由于要吹扫，在安装时应当使用临时垫片，在气密前   换正式垫片。(6)在吹扫时要敲击管道表面和焊接部位。(7)根据各站工艺流程制定具体吹扫方案。
　　3、吹扫合格标准
　　气流以2m/s速度吹向管道口附近放置的附有半湿白色毛巾的垫板毛巾上无灰尘和杂质为合格。
　　四、预冷所需物资
　　(1)液氮。(2)便携式测温仪和便携式可燃气体报警仪。(3)铜制紧固工具及与液氮槽车卸车口连接的快装接头。(4)预冷人员所需工作服、工作鞋、防冻手套。(5)预冷需要的手表和记录表格，15分钟记录一次。
　　五、预冷前准备工作
　　(1)检查阀门，确认所有阀门处于关闭状态。(2)确认放空系统所有盲板拆除，放空系统。(3)打开所有   阀根部阀，打开两个降压调节阀的前后阀。打开储罐气相放空根部阀。(4)自动保护系统测试完好，全部投用。氮气系统投用，紧急切断阀全部打开。(5)压力表根部阀全部打开。储罐液位计根部阀、气液平衡阀打开。(6)用干燥氮气置换管道内的空气，防止预冷时阀门处有凝结水而冻住阀门。
　　六、预冷原则
　　预冷时储罐和管道温度要逐步降低，避免急冷，防止温度骤降对设备和管件造成损伤。根据有关的操作经验冷却速率在50℃/h比较   。
　　七预冷主要步骤
　　1、先用低温氮气预冷
　　(1)检查卸车软管完好状况，管内无雨水、垃圾等杂物。软管连接到槽车上.并检查连接是否牢固。(2)将槽车压力升高，打开槽车气相阀门，检查软管连接处有无泄漏。(3)向储罐内缓慢冲入低温氮气，待储罐压力上升至0.2MPa，关闭卸车台卸液阀门，储罐保冷15min后，打开储罐气相手动放空阀，排空氮气。升降压反复进行。(4)判断储罐内部温度，通过测满阀放出气体，用温度计测定，至预期值时，气体预冷工作完成。
　　2、液氮预冷
　　(1)将储罐压力放空至微正压，关闭下部进液阀。关闭液位计平衡阀，投用液位计。(2)缓慢打开槽车液相阀至较小开度，缓慢关小槽车气相阀，使液氮从储罐上部进液少量。控制卸车台阀门开度，轻微开启较小开度，使压力保持在0.3MPa。储罐压力升高至0.2MPa~0.3MPa，要及时关闭卸车台阀门，打开储罐气相手动放空泄压。反复进行此操作。(3)通过测满阀放出气体，测量温度达到   温度，或液位计有液位指示，可慢慢打开储罐下部进液紧急切断阀前后阀，上下同时进液。进液过程中要密切观察记录储罐压力，防止压力升高。压力升高要及时关闭下部进液阀。用手感觉储罐外体温度，确认储罐无问题。(4)储罐的液位计达到   值时，进液结束。(5)储液任务完成后，关闭槽车液相阀门，打开槽车气相阀门，向储罐吹扫卸液管线。(6)关闭槽车阀门及卸车台卸液阀门，卸下软管，注意轻拿轻放，人员要躲开。关闭卸车台阀门后应将此阀与止回阀间液体放空。(7)关闭储罐气相手动放空阀、储罐下部进液紧急切断阀前手阀。储罐上部进液阀，待卸车LNG管道恢复常温后再关闭。(8)利用储罐内的液氮对增压器、空浴式气化器及其低温管道进行预冷。
　　3、放空低温氮气的利用
　　液氮预冷时需要通过气相管放空低温氮气，这些低温氮气可以通过与其他罐相连的气相管道对其他储罐进行预冷可以节约液氮。
　　八、预冷时   注意事项
　　(1)在密闭空间内液氮吸收外部热量将会导致压力急剧上升，因此在操作中要注意阀门关闭顺序，严禁出现低温液体被封闭的状况。(2)注意检查软管连接处是否出现泄露，人员应远离此处。(3)注意观察管道及储罐压力上升情况。(4)注意检查   阀后有无结霜情况。
　　九、预冷时的检查内容
　　(1)检查低温材料有没有低温开裂现象。(2)检查低温管道焊接部位有无裂纹，特别是法兰焊接部位。(3)检查管道冷缩量和管托支撑变化。(4)检查低温阀门的密封性和灵活性，检查是否冻住。(5)检查法兰连接部位是否泄漏，螺栓是否因冷缩而使预紧力减小。(6)液氮在储罐内放置2天~3天。观察液位变化及压力上升情况。并检测储罐预冷前后储罐真空度的变化对储罐性能作出评价。