李剛

摘 要：天然氣作為一種安全、清潔能源，在城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村及工業(yè)企業(yè)應(yīng)用越來越廣泛。液化天然氣瓶組供氣投資省、占地小、周期短、易于操作、安全可靠，對于燃氣管道尚未敷設(shè)到位的城鎮(zhèn)和企業(yè)來講是很便利的。本文以作者集團內(nèi)配套鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)為例，介紹液化天然氣瓶組氣化站供氣方案設(shè)計以及運行安全事項。

關(guān)鍵詞：液化天然氣；運行；安全

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.058

1 總體設(shè)計方案

（1）工程概況。本文配套鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)位于東莞市麻涌鎮(zhèn)，主要制作船舶上層建筑，天然氣主要用于鋼板切割、食堂，每日最高運行10小時，全年365天開工。用氣量預(yù)測見表1。

工程主要是在建設(shè)1座露天的液化天然氣瓶組氣化站為生產(chǎn)生活提供氣源。企業(yè)內(nèi)低壓天燃氣管道主要設(shè)計為枝狀，氣站一路主管道出來后分三個支管，分別為鋼加車間、組裝場地和食堂供氣。

（2）設(shè)計內(nèi)容。液化天然氣瓶組供氣系統(tǒng)主要包括場站工程、管網(wǎng)工程兩大部分，其中場站工程主要包括氣瓶儲存、供液、氣化、調(diào)壓、加臭、計量、安全放散等；管網(wǎng)工程主要包括站內(nèi)及出站后燃氣管道的布局、管徑計算、閥門和阻火器的設(shè)置、安全措施等。本文主要介紹場站工程的設(shè)計及安全運行。

（3）工藝流程。液化天然氣瓶組供氣系統(tǒng)供氣工藝流程：液化天然氣瓶組——匯流排——氣化器——調(diào)壓裝置——加臭計量—— 總管道。

在匯流排區(qū)將液化天然氣鋼瓶通過金屬軟管與匯流排的氣相、液相管道相連，液化天然氣進入到空溫式氣化器后，在氣化器內(nèi)氣化為氣態(tài)的天然氣，經(jīng)過調(diào)壓、加臭和計量后進入站內(nèi)燃氣主管道，然后分別進入各支管。

（4）設(shè)計方案。1）設(shè)計規(guī)模：根據(jù)生產(chǎn)用氣量預(yù)測（見表1），計算最大日用氣量：2158m3，按日均工作10h計，則最大用氣量：215.8m3/h，適當(dāng)考慮余量，最后采用最大用氣量300m3/h；2）總圖說明：該液化天然氣瓶組氣化站占地面積約280m2，站內(nèi)設(shè)1個值班室，四周設(shè)2.2m高的實體圍墻，站內(nèi)設(shè)備均露天設(shè)置，并設(shè)置遮雨、遮陽棚。

（5）主要設(shè)備。液化天然氣瓶組氣化站內(nèi)主要設(shè)備包括液化天然氣鋼瓶組、瓶組匯流排、氣化調(diào)壓加臭計量等三部分，每個匯流排上均配置壓力表和管道安全閥，氣化調(diào)壓加臭計量還配有溫度計、溫度傳感器和壓力變送器等?，F(xiàn)場所有用電設(shè)施都具有防爆性，所有接線都匯總到防爆接線盒中。所有的信號除了可以在現(xiàn)場查看，也可以在值班室查看并調(diào)控、打印。其中計量參數(shù)可以自動傳輸?shù)焦夤?，為及時供應(yīng)液化天然氣提供支持。

1）液化天然氣鋼瓶：液化天然氣鋼瓶采用成熟標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，主要是不銹鋼材料制作，有內(nèi)、外雙層結(jié)構(gòu)，并且內(nèi)外層之間采用絕熱材料以降低蒸發(fā)損失。瓶身設(shè)防震橡膠，以降低沖擊、震動。瓶帽部位設(shè)置防護圈，以保護瓶嘴。鋼瓶自帶增壓系統(tǒng)。

2）瓶組匯流排：瓶組匯流排共設(shè)10個鋼瓶接口，管道的材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti不銹鋼，并設(shè)絕熱層，匯流排尺寸為4200mm×1100mm。

3）氣化調(diào)壓加臭計量組件：①空溫式氣化器采用常用的翅片管結(jié)構(gòu)，材質(zhì)選用耐低溫的防銹鋁。② 調(diào)壓器采用兩路調(diào)壓，不設(shè)旁通管，帶超、低壓切斷和自動放散功能。調(diào)壓器進口壓力0.3～0.6MPa，出口壓力3kPa，額定流量300m3/h。③計量選用羅茨流量計，帶溫度和壓力補償，管路系統(tǒng)設(shè)置旁通管，確保流量計維修校驗時仍可供氣。④自動燃氣加臭裝置選用沈陽貝爾公司的產(chǎn)品，電源電壓220V。

上述主要設(shè)備都屬于成熟技術(shù)，國內(nèi)外產(chǎn)品很多并且性能都很穩(wěn)定，業(yè)主選擇時主要考慮地域（適用溫度）、廠家地址（距離較近維修便利）、設(shè)計參數(shù)等即可。

2 安全運行

（1）鋼瓶切換。當(dāng)在用鋼瓶壓力達到限定值后，先把鋼瓶上的液相、氣相閥門關(guān)閉，再把瓶組匯流排的截止閥關(guān)閉，然后斷開鋼瓶與瓶組匯流排的連接軟管。鋼瓶灌裝后，直接把鋼瓶與瓶組匯流排的氣相、液相軟管連接好即可。

（2）供液。供液前要確定瓶組的管道總閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，先開啟增壓閥，其次依次開啟鋼瓶上的氣相閥和液相閥，再打開與鋼瓶連接的瓶組匯流排上對應(yīng)的閥門，最后打開與之對應(yīng)的管道總閥門即可。

停止供液時，按照液相閥——氣相閥——增壓閥——管道閥門順序關(guān)閉閥門。

（3）液化天然氣氣化器的使用。氣化器使用時主要關(guān)注結(jié)霜情況，并及時噴淋化霜。

（4）氣化調(diào)壓加臭計量組件的調(diào)試。調(diào)試前要關(guān)閉設(shè)備上除儀表閥門外的所有閥門，然后緩慢打開入口閥門開始供氣，再打開進氣總管上壓力表前閥門，觀察供氣壓力，并根據(jù)工作需要和設(shè)計要求調(diào)試調(diào)壓組件以滿足需求。

氣化調(diào)壓加臭計量組件的調(diào)試應(yīng)由專業(yè)人士完成，調(diào)試后一般不需要二次調(diào)試。

（5）停運說明。當(dāng)整個工藝系統(tǒng)停止使用時，首先關(guān)閉各進口閥門，然后打開各處放空閥，將系統(tǒng)內(nèi)殘余氣體放凈，最后打開排污閥，將殘余液體排干凈。儀表閥、放空閥和排污閥等直通大氣的閥門在氣化站停用期間應(yīng)關(guān)閉。

3 安全注意事項

（1）液化天然氣瓶組氣化站應(yīng)通過消防驗收；（2）氣化站內(nèi)壓力容器、工業(yè)管道應(yīng)辦理相關(guān)資質(zhì)證書；（3）氣化站內(nèi)使用的安全閥、壓力表等需要有資質(zhì)機構(gòu)定期檢驗；（4）氣化站值班人員應(yīng)持特種作業(yè)證書；（5）可根據(jù)實際情況設(shè)置自動噴淋系統(tǒng)；（6）氣瓶區(qū)應(yīng)設(shè)置遮陽、遮雨設(shè)施。

4 結(jié)束語

（1）在設(shè)計液化天然氣瓶組氣化站時，要根據(jù)用氣需求、當(dāng)?shù)嘏涮坠饽芰Α⒔煌顩r等因素合理設(shè)置鋼瓶的數(shù)量，以確保用氣需求。（2）對于設(shè)備的選擇，如電熱式天然氣加熱器、流量計等，應(yīng)考慮地域?qū)嶋H情況，以免造成浪費或者設(shè)備無法正常運行。（3）氣化站在維護時，應(yīng)定期檢查安全放散閥放散情況及放散壓力，定期檢查設(shè)備密封情況以及設(shè)備絕熱層情況。

備注：因產(chǎn)品和施工價格因地域及季節(jié)不同差距較大，文中就不再贅述。