劉良勇

（貴州省特種設(shè)備檢驗檢測院，貴陽 550002）

一臺液化天然氣（LNG）低溫液體儲罐的安全運行和定期檢驗

劉良勇

（貴州省特種設(shè)備檢驗檢測院，貴陽 550002）

通過一臺在用LNG低溫液體儲罐定期檢驗中的問題進行分析，確定了該設(shè)備的安全狀況等級，針對問題提出了應(yīng)對措施，并對LNG低溫液體儲罐的安全運行提出了建議。

液化天然氣（LNG）；低溫液體儲罐；定期檢驗；安全運行

隨著城市環(huán)保要求的提高，天然氣作為清潔能源被大量使用，液化天然氣（LNG）低溫液體儲罐由于其儲存天然氣的能力大，作為城市供氣的主要壓力容器設(shè)備不可或缺。

液化天然氣是在深冷狀態(tài)下儲存的，環(huán)境溫度越高其蒸發(fā)越厲害。絕熱效果好壞，對儲罐內(nèi)介質(zhì)蒸發(fā)速率影響很大。當儲罐內(nèi)液化天然氣還存足夠的氣相空間，即充裝系數(shù)低于一定值（安全充裝系數(shù)）后，只要絕熱效果很好，儲罐內(nèi)的工作壓力上升就緩慢；反之，絕熱效果不好，即使低于安全充裝系數(shù)，罐內(nèi)壓力也會迅速上升，使儲罐內(nèi)的壓力超過設(shè)計壓力。LNG儲罐的壓力控制對安全儲存非常重要，涉及到LNG的安全充裝數(shù)量、保護系統(tǒng)和儲存的穩(wěn)定性等諸多因素。

液化天然氣（LNG）低溫液體儲罐作為一種壓力容器設(shè)備，須按《固定式壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定進行定期檢驗，依據(jù)《壓力容器定期檢驗規(guī)則》評定其安全狀況等級。液化天然氣（LNG）低溫液體儲罐不開設(shè)人孔，定期檢驗時不開罐。檢驗主要是對夾套的接管角焊縫進行表面無損檢測，儲罐接地電阻測定，以及夾套真空度測定。角焊縫檢測是因為該處最容易產(chǎn)生使用缺陷，測接地電阻是防止儲罐表面產(chǎn)生有害的靜電，因為真空度下降到一定程度，夾套的真空絕熱效果下降會很快，罐內(nèi)低溫液化天然氣蒸發(fā)會異常增加，儲罐內(nèi)壓力也會迅速上升且難以控制。

筆者通過對貴陽市某公司一臺液化天然氣（LNG）低溫液體儲罐的定期檢驗，討論該類設(shè)備的檢驗和安全運行問題。

1 基本情況

設(shè)備名稱：LNG低溫液體儲罐，內(nèi)徑：3000mm，長：13250mm 容積：52.6m3，設(shè)計壓力：0.88/-0.1（內(nèi)筒/夾套）MPa，設(shè)計溫度：-196/50（內(nèi)筒/夾套），介質(zhì)：LNG/珍珠巖（內(nèi)筒/夾套），材料：內(nèi)筒0Cr18Ni9 夾套16MnR，夾套設(shè)計真空度≤3Pa，出廠封結(jié)真空度2.5Pa最大充裝系數(shù)：0.95，該設(shè)備2005年8月制造并于當年投用，設(shè)計及制造單位略。

2 檢驗情況

檢驗時通過了解和核實，該LNG低溫液體儲罐使用中，經(jīng)常有安全閥起跳現(xiàn)象?，F(xiàn)場檢查安全閥泄放管在罐區(qū)內(nèi)直通大氣，安全閥、壓力表在校驗、檢定有效期內(nèi)。對該罐進行壁厚測定，未見異常；對主要介質(zhì)進出接管角焊縫進行滲透探傷檢測，未見異常；夾套真空度檢測結(jié)果6.5Pa；儲罐接地電阻為0.37Ω；此外，用戶未能提供完整的操作記錄和交接班檢查記錄，也未按規(guī)定對儲罐進行年度檢查。

3 分析與討論

從檢驗情況看，除運行操作記錄等因素外，影響安全運行的主要是安全閥起跳。說明LNG壓力有時持續(xù)升高，雖然安全閥泄放后壓力升高未超過設(shè)計壓力，但因排放的介質(zhì)是天然氣，系易燃易爆氣體，使周圍環(huán)境的安全受到嚴重威脅。真空度檢測結(jié)果顯示，夾套內(nèi)壓力較儲罐出廠時升高，真空度是下降的。夾套的真空絕熱效果降低，罐內(nèi)LNG蒸發(fā)速率加大。即使遠未達到規(guī)定的充裝系數(shù)，罐內(nèi)LNG壓力也容易上升超過正常操作壓力，引起安全閥的動作而泄放介質(zhì)。

由于夾套內(nèi)真空度較出廠時下降，但＜10Pa，可以不對夾套進行重新抽真空處理，但應(yīng)根據(jù)實際情況控制充裝系數(shù)，使罐內(nèi)LNG壓力不超過正常操作壓力而引起安全閥動作泄放介質(zhì)。也可考慮將泄放介質(zhì)引至安全地點處理或排放。

結(jié)論：該LNG低溫液體儲罐需監(jiān)控使用，安全狀況等級4級，檢驗結(jié)論為基本符合要求。

4 建議

1）對LNG低溫液體儲罐安全運行，應(yīng)加強操作記錄和安全巡回檢查，按規(guī)定進行儲罐年度檢查，以及時發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患。

2）對LNG儲罐安全閥泄放管排放的天然氣，采用循環(huán)設(shè)備進行回收或引至自動火炬燃燒處理，以使緊急泄放的LNG氣體不致對站區(qū)外環(huán)境安全造成威脅。

3）儲罐安全閥，須通過正確的安全泄放量計算后進行選用。

[1]國家質(zhì)檢總局.壓力容器定期檢驗規(guī)則[S].新華出版社出版2013年4月第1版

[2]吳粵燊.壓力容器安全技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，1982年

[3]嚴銘卿、廉樂明等.天然氣輸配工程[M].中國建筑工業(yè)出版社2005年7月第一版