LNG天然气培训课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,邵武宣燃天然气有限,公司,生产运营,部,徐建洪、李强,中裕,燃气,LNG,培训,第一章、,LNG,基础知识,第二章、液化天然气供气站的操作技术和运营管理,中裕,燃气,LNG,培训,随着我国,“,西气东输,”,工程的蓬勃开展，全国性的天然气利,用热已经掀起。天然气作为目前世界上,最佳能源,，在我国城市,气源的选择中已被高度重视，大力推广天然气已成为我国的能,源政策。但由于天然气长距离管道输送的工程规模大，投资高、,建设周期长，短时间内长输管线难以到达大部分城市。,利用高压,，将天然气体积缩小约,250倍,（CNG）进行运输，,然后将其降压的方式解决了部分城市的天然气气源问题。而应,用超低温冷冻技术,使天然气变为液态（体积缩小约,600倍,）、,采用超低温保冷槽罐，通过汽车、火车、轮船等方式远距离输,送天然气、然后经超低温保冷储罐储存、再气化的LNG供气方,式与CNG方式相比，输送效率更高，安全可靠性能更强，能够,更好的解决城市天然气气源问题。,中裕,燃气,LNG,培训,第一章,LNG基础知识,一、什么是LNG,二、LNG组成及性质,三、LNG的特点,四、LNG的广泛用途,五、LNG,“,链,”,六、LNG项目,七、LNG安全环保性能,八、结论,LNG是英文Liquefied,Natural,Gas的简称，即液化天然气。,它是天然气（,甲烷CH4,）在经净化及超低温状态下（,-162,、一个,大气压）冷却液化的产物。液化后的天然气其体积大大减少，约为,0、1个大气压时天然气体积的1/600，也就是说1立方米LNG气化,后可得600立方米天然气。,无色无味,，主要成份是甲烷，很少有其它杂质，是一种非常清洁的,能源。其,液体密度约426kg/m3,此时气体密度约1.5,kg/m,3,.爆炸极,限为5%-15%（体积%），燃点约450,。,油/气田产生的天然气经过,除液、除酸、干燥、,分馏、低温冷凝形成,，体积缩小为原来的1/600。,中裕,燃气,LNG,培训,一、什么是液化天然气,LNG,（Liquefied,Natural,Gas),二、,LNG,组成及性质,以中原油田、新疆广汇、深圳大鹏湾进口LNG为例，其组成及性质见下表,中裕,燃气,LNG,培训,中裕,燃气,LNG,培训,三、液化天然气的特点,1、低温、气液膨胀比大、能效高易于运输和储存,1标准立方米的天然气热质约为9300千卡,1吨LNG可产生1350标准立方米的天然气，可发电8300度。,中裕,燃气,LNG,培训,2、清洁能源,LNG被认为是地球上最干净的化石能源！,LNG硫含量极低,，若260万吨/年LNG全部用于发电与燃煤（褐煤）,相比将减排SO2约45万吨（大体相当于福建全年的SO2排放量的2,倍），将阻止酸雨趋势的扩大。,天然气发电NOX和CO2排放量仅为燃煤电厂的20%和50%,安全性能高,由LNG优良的理化性质决定的！,气化后比空气轻，无,色、无嗅、无毒,。,燃点较高,：自燃温度约为450；,燃烧范围较窄,：5%15%；轻于,空气、易于扩散！,中裕,燃气,LNG,培训,中裕,燃气,LNG,培训,LNG作为能源，其特点有：,1、LNG燃烧后基本上不产生污染。,2、LNG供应的可靠性，由整个链系的合同和运作得到保证。,3、LNG的安全性是通过在设计、建设及生产过程中，严格地执行,一系列国际标准的基础上得到充分保证。LNG运行至今30年，未,发生过恶性事故。,4、LNG作为电厂能源发电，有利于电网的调峰，安全运行和优化,以及电源结构的改善。,5、LNG作为城市能源，可以大大提高供气的稳定性、安全性及经,济性。,中裕,燃气,LNG,培训,(1)用作城市管网供气的高峰负荷和事故调峰,(2)用作大中城市管道供气的主要气源,(3)用作LNG小区气化的气源,(4)用作汽车加气的燃料,(5)用作飞机燃料,(6)LNG的冷能利用,(7)分布式能源系统,中裕,燃气,LNG,培训,四、,LNG,的广泛用途,LNG作为一种清洁燃料，必将成为新世纪的主要能源之一。概,括其用途，主要包括：,五、,LNG“,链,”,LNG从气田采集到用户使用天然气，是一条相互联接，相互约束的生产供,需链。每个供需环节紧密衔接，互相制约，并以严格的合同予以保证。,中裕,燃气LNG培训,天然气-LNG-天然气简图：,中裕,燃气LNG培训,我国目前现有LNG运输均采用汽车槽车。单辆槽车最大,LNG水容积37m3，LNG运输能力22000,Nm3气态天然气，槽车,设计压力0.8MPa，运行压力0.3MPa。正常平均行驶速度,60km/h。整个运输过程安全、稳定。经跟车实测，运行中,LNG槽车内的压力基本不变，短时停车上涨0.02MPa左右，,途中安全阀无放散现象，LNG几乎无损失。,中裕,燃气LNG培训,3、LNG运输,中裕,燃气LNG培训,1、天然气生产,为上游气田的勘探，开采、集输以及,气体的脱水，脱烃,、并把天然,气输送到液化工厂去,。,中裕,燃气LNG培训,六、,LNG,项目,LNG项目一般应包括下列的生产环节：,2、天然气液化,在天然气液化厂内将天然气进行净化，液化和储存。,液化冷冻工艺通常采用以乙烷，丙烷及混合冷冻剂作为循环介质的,压缩循环冷冻法。,中裕,燃气LNG培训,1）LNG储罐：LNG贮罐（低温贮罐）是LNG的贮藏设备,LNG贮罐的特殊性：,大容量的LNG贮罐，由于是在超低温的状态下工作（-162），因此,与其他石油化工贮罐相比具有其特殊性。同时在运行中由于贮藏的,LNG处于沸腾状态，当外部热量侵入时，或由于充装时的冲击、大气,压的变化，都将使贮存的LNG持续气化成为气体，为此运行中必须考,虑贮罐内压力的控制、气化气体的抽出、处理及制冷保冷等。,此外，LNG贮罐的,安全阀、液面计、温度计、进出口管的伸缩接头等,附属件也必须要耐低温。贮罐的安全装置在低温、低压下，也必须,能可靠的起动。,中裕,燃气LNG培训,4、LNG场站,11年2月8日晚19时07分徐州LNG加气站,发生,大火，江苏徐州市二环西路北首沈场出动15辆消防车、80余名官兵赶往现场处置火情，,8日,晚19时50分，20余米高的火势被成功控制。 9日15时50左右，大火现场依然看到硕大的储气罐还不时冒起一人多高的火苗，直到16时30分左右，气罐周围不时冒起的零星火苗被消防队员扑灭，隐患成功排除。,天然气气站事故案例,中裕,燃气LNG培训,分析：在LNG贮罐区域着火应有两个条件，一是泄漏，二是点火源，从现场情况可知，失火前，贮罐底部区域出现LNG泄漏，但是没有天然气泄漏报警。因贮罐底部区域内不存在明火及非防爆电气，所以点火源可能是外来的火种，当时正值正月初六，居民燃放的烟花炮竹是可能的外来火种。外来火种点燃了贮罐底部泄漏的天然气，引发大火。,大火起因分析,中裕,燃气LNG培训,1.LNG贮罐区域天然气泄漏报警器安装位置不当或者是报警器灵敏度不够，在发生天然气泄漏的情况下，没有及时报警,。,2.LNG贮罐区域没有紧急切断的安全系统，这样在火灾情况下，仍有大量的泄漏气体在参与燃烧。,3.LNG贮罐底部管路系统 中有多组“法兰联接”件，它是LNG站中最大的泄漏点,。,引发火灾在设备方面的原因分析,中裕,燃气LNG培训,LNG储罐是气化站中的关键设备,，其绝热性及密封性的好坏直接影响,到LNG的蒸发和泄漏速度，即LNG的损耗速度和使用率。储罐的性能,参数主要有真空度、漏率、静态蒸发率。作为低温容器，LNG储罐必,须满足国家及行业标准中的相关技术要求。储罐的真空封结度反映,储罐的真空性，但真空度随时间推移而降低；储罐的漏率影响储罐,真空寿命，即储罐真空度的变化速度；静态蒸发率则能够较为直观,的反映储罐在使用时的保冷性能。以一台50m3储罐为例说明：,（1）漏率1x10-9Pa.m3/s。,（2）静态蒸发率0.3%/d。一台50m3的LNG储罐装满LNG时，在不使用,的情况下，完全蒸发需要近一年的时间。,静态蒸发率可以通过实验的方法测得，也可以通过实际运行中数据,的分析计算得到。,中裕,燃气LNG培训,LNG气化为吸热过程，根据热媒的不同，有海水、空温、水浴等气化,方式。目前国内LNG气化站都采用空温式和水浴式结合的二级气化方,式。空温式换热器直接利用自然空气进行换热，不需要附加能源，,其气化能力主要决定于换热面，因此，通常采用翅片的形式。水浴,式换热器是空温式换热器的补充，只是在冬季外界温度较低，利用,自然气化无法保证天然气温度的情况下才使用，在南方冬季气温较,高，基本不需要使用。,换热器的规格主要决定于高峰小时燃气流量，单台气化能力最高可,达3000立方米/小时，通常要考虑备用，可以切换使用。气化站中的,储罐增压器、BOG加热器、EAG加热器等设备也采用空温式换热器。,中裕,燃气LNG培训,2）LNG的气化,LNG气化站设备、管道施工完成后，由于超低温及LNG特殊要求，在,正式投产之前，必须采用中间介质进行低温预冷，经过预冷检验调,试合格后方可接收LNG，其过程也是对设备及工程的检验。通常采,用液氮作为预冷介质。气化站内的主要设备有LNG储罐、BOG（蒸发,气）罐、气化器、增压器、BOG加热器、EAG（放散排空气体）加热,器及相关工艺管道及管件，LNG储罐的预冷是气化站预冷中的主要,内容。,中裕,燃气LNG培训,3）LNG的预冷与进液,预冷的几个技术参数：,进液温度：低于-80,储罐压力：0.30.55MPa,进液速度：3分钟/m3,预冷时间：约45小时/罐（50m3罐）,液氮耗量：约10m3（50m32储罐）,约13m3（50m33储罐）,中裕,燃气LNG培训,气态天然气密度比空气轻，泄漏后容易扩散，而液化石油气反之；,天然气的爆炸极限为515%，其下限较液化石油气的1%要高，也就,是说，引起爆炸的气体泄漏量要大，危险性要小一些；另外，LNG,在低温下储存，更安全。至今全世界未见有因LNG燃烧爆炸事故的,报道。,气化站内，LNG储罐采用自力降压、压力报警手动放空、安全阀起,跳三层保护措施，同时，储罐液相进出口及出站总管设有紧急切断,装置，保证了站内安全。,天然气在液化过程中脱除了H,2,O、重烃类、H,2,S等杂质，比一般天然,气更加纯净，燃烧更完全，是最清洁的能源之一。,中裕,燃气LNG培训,七、,LNG,安全环保性能,八、结论,由于LNG很好的解决了管道天然气无法到达城市使用天然气,的困难，虽然它在我国还属于比较新的技术，但其优势明,显，发展迅速，前景广大。,LNG属于低温可燃物质，而且又经过了液化、运输、气化等,环节，因此，其工艺相对较为复杂。,近几年，国内的许多燃气投资商、燃气设备商都开始涉足,LNG领域。,中裕,燃气LNG培训,中裕,燃气LNG培训,第二章,LNG,供气站的操作技术和运营管理,一,、LNG供气站操作技术,二,、运营安全管理,中裕,燃气LNG培训,一,、LNG供气站操作技术,1、供气站的气化工艺流程（城市LNG供气站工艺流程见图）,中裕,燃气,LNG,培训,LNG,汽化站工艺流程图,中裕,燃气,LNG,培训,2、LNG卸车工艺,通过公路槽车或罐式集装箱车将LNG从气源地运抵用气城市,LNG供气站后,利用槽车上的空温式升压气化器将槽车储罐,升压到0.6MPa(或通过站内设置的卸车增压气化器对罐式集,装箱车进行升压),同时将储罐压力降至约0.4MPa,使槽车与,LNG储罐间形成约0.2MPa的压差,利用此压差将槽车中的LNG,卸入供气站储罐内。卸车结束时,通过卸车台气相管线回收,槽车中的气相天然气。,中裕,燃气,LNG,培训,3.LNG储罐的自动增压,靠压力推动,LNG从储罐中流向空温式气化器,气化后供应用,户。随着罐内LNG的流出,罐内压力不断降低,LNG出罐速度,逐渐变慢直至停止。因此,正常运营操作中须不断向储罐补,充气体,将罐内压力维持在一定范围内,才能使LNG气化过程,持续下去。储罐的增压是由自力式增压调节阀和小型空温,式气化器组成的自动增压系统来完成的。,中裕,燃气,LNG,培训,运行中常出现因开启压力调试不当,致使新安装的增压阀形同,虚设,操作人员不得不打开旁通管进行人工增压的情况。人工增压时,应缓慢打开增压气化器液相进口阀,防止阀门开大而导致事故。曾经,发生手工增压时增压气化器液相进口阀开度过大,大量LNG涌入增压,气化器后不能完全气化,以气液两相状态进入增压气化器出口管道并,冲出安全阀喷射在LNG储罐外壁,将储罐外罐冻裂350mm的事故。因此,应尽可能采用自力式增压阀自动增压。,中裕,燃气,LNG,培训,4、LNG储罐的压力控制,储罐的正常工作压力由自力式增压调节阀的定压值(后压)所限定和,控制。储罐的允许最高工作压力由设置在储罐气相出口管道上的自,力式减压调节阀定压值(前压)所限定和自动控制。,当储罐正常工作压力低于增压阀的开启压力时,增压阀开启自动增压;,当储罐允许最高工作压力达到减压阀设定开启值时,减压阀自动开启,卸压,以保护储罐安全。,为保证增压阀和减压阀工作时互不干扰,增压阀的关闭压力与减压阀,的开启压力不能重叠,应保证0.05MPa以上的压力差。例如,若增压调,节阀的关闭压力设定为0.693MPa,则减压调节阀的开启压力为,0.76MPa。考虑两阀的实际制造精度,合适的压力差应在现场安装阀,门时精心调试确定,中裕,燃气,LNG,培训,5、LNG储罐的超压保护,LNG在储存过程中会由于储罐的,“,环境漏热,”,而缓慢蒸发,导,致储罐的压力逐步升高,最终危及储罐安全。因此,设计上,采用在储罐上安装自力式减压调节阀、压力报警手动放空、,安全阀起跳三级安全保护措施来进行储罐的超压保护。,中裕,燃气,LNG,培训,国内普遍使用的最高工作压力为0.80MPa、单罐公称容积为,100m3的真空压力式储罐,减压阀的最高开启压力设定为0.76MPa,报,警压力设定为0.78MPa,储罐安全阀的开启压力和排放压力分别设定,为0.8MPa和0.88MPa。其保护顺序为:当储罐压力升到减压阀设定值,时,减压阀自动打开泄压;当减压阀失灵罐内压力升至压力报警值,0.78MPa时,压力报警,手动放散卸压;当减压阀失灵且未能手动放散,罐内压力升至0.80MPa时,储罐安全阀开启,至排放压力0.88MPa时,安全阀排放卸压。这样既保证了储罐的安全,又充分发挥了储罐的,强度储备(储罐设计压力为0.84MPa)。随着安全阀的排放,当罐内工,作压力降低到安全阀排放压力的85%时,安全阀自动关闭将储罐密封。,正常操作中不允许安全阀频繁起跳。,中裕,燃气,LNG,培训,6、LNG储罐的过量充装与低液位保护,LNG的充装数量主要通过罐内的液位来控制。在储罐上装设,有测满口和差压式液位计两套独立液位系统,用于指示和测,量储罐液位。此外,还装备有高液位报警器(充装量85%)、,紧急切断(充装量95%)、低限报警(剩余10%LNG)。储罐高液,位(最大罐容)95%是按工作压力条件下饱和液体的密度设定,的,实际操作中须针对不同气源进行核定(下调)。,中裕,燃气,LNG,培训,7,、LNG的翻滚与预防,作为不同组分的混合物,LNG在储存过程中会出现分层而引起翻滚,致使LNG大量蒸发导致储罐超压,如不能及时放散卸压,将严重危及,储罐的安全。,大量研究证明由于以下原因引起LNG出现分层而导致翻滚:,由于储罐中先后充注的LNG产地不同组分不同因而密度不同;,由于先后充注的LNG温度不同而密度不同;,先充注的LNG由于轻组分甲烷的蒸发与后充注的LNG密度不同。,中裕,燃气,LNG,培训,防止罐内LNG出现分层常用的措施如下：,(1)将不同产地的LNG分开储存。,(2)为防止先后注入罐中的LNG产生密度差,采取以下充注方法:槽,车中的LNG与罐中LNG密度相近时从储罐的下进液口充注;槽车,中的轻质LNG充注到重质LNG储罐中时从储罐的下进液口充注;,槽车中的重质LNG充注到轻质LNG储罐中时,从储罐的上进液口充,注。,(3)储罐中的进液管使用混合喷嘴和多孔管,可使新充注的LNG与原,有LNG充分混合。,(4)对长期储存的LNG,采取定期倒罐的方式防止其因静止而分层。,中裕,燃气,LNG,培训,防止LNG和NG泄漏与空气形成可燃的爆炸性混合物;,在储罐区、气化区、卸车台等可能产生天然气泄漏的区域均设,置可燃气体浓度监测报警装置;,消除引发燃烧、爆炸的基本条件,按规范要求对LNG工艺系统与,设备进行消防保护;,防止LNG设备超压和超压排放;,防止LNG的低温特性和巨大的温差对工艺系统的危害及对操作人,员的冷灼伤。,必须制定严格的安全措施,认真落实安全操作规程,消除潜在,危险和火灾隐患。供气站站长应每日定时检查站内生产设备和消,防设施。,中裕,燃气,LNG,培训,二,、运营安全管理,LNG供气站运营安全管理的基本要求是:,1、LNG潜在的危险性,LNG虽是在低温状态下储存、气化，但和管输天然气一,样，均为常温气态应用，这就决定了LNG潜在的危险性：,(1)低温的危险性,(2)BOG的危险性,(3)着火的危险性,(4)翻滚的危险性,中裕,燃气,LNG,培训,2、LNG站工艺设计的合理性和全面性,1）LNG站应有全理的工艺流程,2）LNG站应有完善的运行功能（措施）,3）LNG站应有可靠的安全措施,4）LNG站的储存设备、气化设备、输送设备制造安装质量,要精良,中裕,燃气,LNG,培训,3、LNG站的安全技术管理,LNG固有的特性和潜在的危险性，要求我们必段对LNG站进行合理的,工艺、安全设计及设备制造，这将为搞好LNG站的安全技术管理打,下良好的基础。,1）LNG站的机构与人员配置,应有专门的机构负责LNG站的安全技术基础；同时应配备专业技术,管理人员；要划清各生产岗位，并配齐岗位操作人员。不论是管理,人员，还是岗位操作人员均应经专业技术培训，经考核合格后方可,上岗。,中裕,燃气,LNG,培训,2）技术管理,（1）建立健全LNG站的技术档案,包括前期的科研文件、初步设计文件、施工图、整套施工资料、相,关部门的审批手续及文件等。,（2）制定各岗位的操作规程,包括LNG卸车操作规程、LNG储罐增压操作规程、LNG储罐倒罐操作,规程、LNG空浴（水浴）气化（器）操作规程、BOG储罐操作规程、,消防水泵操作规程、中心调度控制程序切换操作规程、,LNG,进,（出）站称重计量操作规程、天然气加臭操作规程等。,中裕,燃气,LNG,培训,（1）做好岗位人员的安全技术培训,包括LNG站工艺流程、设备的结构及工作原理、岗位操作规程、设备,的日常维护及保养知识消防器材的使用与保养等，都应进行培训，,做到应知应会。,（2）建立各岗位的安全生产责任制度，设备巡回检查制度这也是规范,安全行为的前提。如对长期静放的,LNG,应定期倒罐并形成制度，以,防,“,翻滚,”,现象的发生。,（3）建立健全符合工艺要求的各类原始记录：包括卸车记录、,LNG储,罐储存记录、中心控制系统运行记录、巡检记录等，并切实执行。,中裕,燃气,LNG,培训,3）生产安全管理,（4）建立事故应急抢险救援预案,预案应对抢先救援的组织、分工、报警、各种事故（如,LNG,少量泄,漏、大量泄漏、直至着火等）的处置方法等，应详细明确。并定期,进这行演练，形成制度。,（5）加强消防设施的管理,重点对消防水池（罐）、消防泵、LNG储罐喷淋设施、干粉灭火设施、,可燃气体报警设施要定期检修（测），确保其完好有效。,（6）加强日常的安全检查与考核,通过检查与考核，规范操作行为，杜绝违章，克服麻痹思想。如LNG,的卸车就值得规范，从槽车进站、计量称重、槽车就位、槽车增压、,软管连接、静电接地线连接、LNG管线置换、卸车卸车完毕后余气的,回收、槽车离位以及卸车过程中的巡检、卸车台（位）与进液储罐,的衔接等等，都应有一套完整的规程要求。,中裕,燃气,LNG,培训,4、设备管理,由于LNG站的生产设备（储罐、气化设备等）均为国产，加之规范,的缺乏，应加强对站内生产设施的管理。,1）建立健全生产设备的台账、卡片、专人管理，做到帐、卡、物相符,LNG储罐等压力容器应取得压力容器使用证；设备的使用说明,书、合格证、质量证明书、工艺结构图、维修记录等应保存完好并,归档。,2）建立完善的设备管理制度、维修保养制度和完好标准,具体的生产设备应有专人负责，定期维护保养。,中裕,燃气,LNG,培训,3）强化设备的日常维护与巡回检查,(1)LNG储罐：外观是否清洁；是否存在腐蚀现象；是否存在结霜、,冒汗情况；安全附件是否完好；基础是否牢固等。,(2)LNG气化器：外观是否清洁；（气化）结霜是否无均匀；焊口是,否有开裂泄漏现象；各组切换（自动）是否正常；安全附件是否正,常完好。,(3)LNG工艺管线：（装）卸车管线、,LNG,储罐出液管线保温层是,否完好；（装）卸车及出液气化过程中工艺管线伸缩情况是否正,常，是否有焊口泄漏现象；工艺管线上的阀门（特别是低温阀门）,是否有泄漏现象；法兰连接下是否存在泄漏现象；安全附件是否完,好。,(4)对设备日常检验过程中查出的问题都不能掉以轻心，应组织力,量及时排除。,中裕,燃气,LNG,培训,4）抓好设备的定期检查,(1)LNG储罐：,储罐的整体外观情况（周期：一年）；真空粉末绝热储罐夹层真空,度的测定（周期：一年）；储罐的日蒸发率的测定（可通过BOG的,排出量来测定）（周期可长可短，但发现日蒸发率突然增大或减小,时应找出原因，立即解决）；储罐基础牢固、变损情况（周期：三,个月）；必要时可对储罐焊缝进行复检。同时，应检查储罐的原始,运行记录。,中裕,燃气,LNG,培训,(2)LNG气化器：外观整体状况；翅片有无变形，焊口有无开裂；设,备基础是否牢固；必要时可对焊口进行无损检测。检查周期：一年。,(3)LNG工艺管线：根据日常原始巡检记录，检查工艺管线的整体运,行状况，必要时可检查焊口；也可剥离保冷层检查保冷情况；对不,锈钢裸管进行渗碳情况检查。（检查周期：一年）,(4)安全附件：对各种设备、工艺管线上的安全阀、压力表、温度,计、液位表、压力变送器、差压变送器、温度变送器及连锁装置等,进行检验。检验周期：一年。值得说明的是，上述安全附件的检验,应有相应检验资质的单位进行。,(5)其他：防雷、防静电设施的检验一年两次。其他设备、设施也,应及时定期检查。,中裕,燃气,LNG,培训,中裕,燃气,LNG,培训,中裕,燃气,LNG,培训,谢谢大家,！,二,零一五,年,一,月,中裕,燃气,LNG,培训,