LNG氣化站及LNG低溫儲罐預冷方案

預冷的需要性

LNG氣化站內低溫管道和LNG低溫儲罐在正式進入低溫液體前，要第一進行充分的冷卻，即預冷過程。LNG低溫儲罐及管路采用奧氏體不鏽鋼材料。奧氏體不鏽鋼具有優異的低溫性能，但線膨脹系數較大。在LNG溫度條件下，不鏽鋼收縮率約爲千分之三，對于304材質管路，在工作溫度爲-162℃時，100m管路大約收縮300mm。

LNG管路的收縮和補償是一個需要細心考慮的重要問題。兩個固定點之間，由于冷收縮産生的應力，也許遠遠超過材料的投降點。特別是對于LNG儲罐內的管道要求更加嚴格，一旦出現問題，將會産生嚴重後果。在管路設計中已經考慮有效的措施來補償。在LNG設備和管路上，爲了補償冷收縮，采用彎管補償。

雖然在設計時考慮了冷收縮的補償，但是在溫度變化速率較大時，還存在溫度變化過快、熱應力過大而使材料或連接部位産生損壞的問題。這就要求在低溫管道和設備進入低溫液體前，第一進行預冷操作，確保投運安全。

預冷目的

檢驗和測試低溫設備和管道的低溫性能，包括：
(1)檢驗低溫材料質量是否合格。
(2)檢驗焊接質量。
(3)檢驗管道冷縮量和管托支撐變化。
(4)檢驗低溫閥門的密封性。
(5)使儲罐達到工作狀態，測試儲罐真空性能。

預冷前的管道吹掃

1、預冷前管道吹掃的重要性   

預冷前的管道吹掃一定要干凈。如果吹掃不干凈，將會導致閥門上凍。由于低溫管道的閥門大多為焊接，法蘭很少，不順于管道吹掃。因此吹掃一定要采取措施，嚴格控制。
在氣密試驗前更換正式墊片。

2、管道吹掃原則

（1） 施工中實驗分段吹掃，分段以焊接閥門為界，注重管道施工后要即時密封，預防雜物和雨水時進入。
（2） 為預防碳鋼管道內的鐵銹、焊渣進入低溫管道，碳鋼管道不能向低溫管道吹掃。   
（3） 不能向儲罐內吹掃，由罐內向外吹掃。
（4） 不能吹掃任何儀表設備。
（5） 由于要吹掃，在安裝時應當使用臨時墊片，在氣密試驗前更換正式墊片。
（6） 在吹掃時要適當敲擊管道外表和焊接部位。
（7） 施工單位應依據設計中的要求按本站工藝流程制定的確吹掃方案。

3、吹掃合格標準

氣流以20m/s速度吹向管道口臨近放置的附有半濕白色毛巾的墊板，毛巾上無灰塵和雜質爲合格。

預冷所需物資

(1)液氮。      
(2)便攜式測溫儀和便攜式可燃氣體報警儀 。
(3)銅制緊固工具及與液氮槽車卸車口連接的快裝接頭(一頭法蘭連接、一頭快裝接頭)。
(4)預冷人員所需防凍工作服、絕緣防凍膠鞋、防凍絕緣手套。
(5)預冷需要的手表和記錄表格，15min記錄一次。

預冷前準備工作

(1)檢查閥門，確認所有閥門處于關閉狀態。
(2)確認放空系統所有盲板拆毀，放空系統暢通。
(3)打開所有安全閥根部閥。打開儲罐氣相放空根部閥。
(4)自動保護系統測試完好，全部投用。氮氣系統投用，緊迫切斷閥全部打開。
(5)壓力表根部閥全部打開。儲罐液位計根部閥、氣液平穩閥打開。（如是蘭石組合壓差液位計將閥門開到中間狀態）
(6)用幹燥氮氣置換管道內的空氣，預防預冷時閥門處有凝結水而凍住閥門。

預冷原則

預冷時儲罐和管道溫度要步降低，幸免急冷，預防溫度驟降對設備和管件造成損傷。根椐有關的操作經驗，冷卻速率在50℃/h比較安全。

預冷要緊步驟

1、先用低溫氮氣預冷
(1)檢查卸車軟管完好狀況，管內無雨水、垃圾等雜物。軟管連接到槽車上，並檢查連接是否牢固。
(2)將槽車壓力升高，打開槽車氣相閥門，檢查軟管連接處有無泄漏。
(3) 打開儲罐上部部進液閥向LNG儲罐內緩慢沖入低溫氮氣，待儲罐壓力飛騰至0.2MPa，關閉槽車氣相閥門，儲罐保冷15min后，打開儲罐氣相管路上手動放空閥排空氮氣。升降壓重復進行。
(4)判斷儲罐內部溫度，通過測滿閥放出氣體，用溫度計測定，至預期值時，氣體預冷工作完成。

2、液氮預冷
(1)將儲罐壓力放空至微正壓，關閉下部進液閥。關閉液位計平穩閥，投用液位計（如是蘭石組合壓差液位計將閥門開終于）。
(2)緩慢打開槽車液相閥至較小開度，緩慢關小槽車氣相閥，使液氮從儲罐上部進液少量�？刂菩盾嚺_閥門開度，稍微開啟較小開度，使壓力保全在0.3MPa。儲罐壓力升高至0.2 MPa～0.3MPa,要即時關閉卸車臺閥門，打開儲罐氣相手動閥，放空泄壓。重復進行此操作。
(3)通過測滿閥放出氣體，測量溫度達到一定溫度，可慢慢打開LNG儲罐下部進液閥，上下同時進液。進液過程中要緊密觀察記錄儲罐壓力，預防壓力升高。壓力升高要及時關閉下部進液閥。用手感覺儲罐外體溫度，確認儲罐無問題。
(4)儲罐的液位計達到一定值時(2～4m3液氮)，進液結束。
(5)儲液任務完成後，關閉槽車液相閥門，打開槽車氣相閥門，向儲罐吹掃卸液管線。
(6)關閉槽車閥門及卸車臺卸液閥門，卸下軟管，注重輕拿輕放，人員要躲開。
(7)關閉儲罐氣相手動放空閥、儲罐下部進液閥。儲罐上部進液閥待卸車LNG管道恢複常溫後再關閉。
(8)使用儲罐內的液氮對增壓器、空溫式氣化器及其低溫管道進行預冷。

3、放空低溫氮氣的使用
液氮預冷時需要通過氣相管放空低溫氮氣。

預冷時安全注重事項

(1)在密閉空間內液氮吸收外部熱量將會導致壓力急劇飛騰，因此在操作中要注重閥門關閉順序，嚴禁出現低溫液體被封閉的狀況。
(2)注重檢查軟管連接處是否出現泄露，人員應遠離此處。
(3)注重觀察管道及儲罐壓力飛騰情況。
(4)注重檢查安全閥有無結霜情況。
(5）預冷時的檢查內容：
1)檢查低溫材料有沒有低溫開裂現象。
2)檢查低溫管道焊接部位有無裂紋，特別是法蘭焊接部位。
3)檢查管道冷縮量和管托支撐變化。
4)檢查低溫閥門的密封性和靈活性，檢查是否凍住。
5)檢查法蘭連接部位是否泄漏，螺栓是否因冷縮而使預緊力減小。
6)液氮在儲罐內放置2天～3天。觀察液位變化及壓力飛騰情況。並檢測儲罐預冷前後儲罐真空度的變化，對儲罐性能作出評價