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用于城市燃气抢修的移动式LNG应急装置

2011-05-31 07:48 中国天然气网

概述

随着液化天然气(LNG)供应渠道和供应量的迅速增长,用于城市管道燃气常规气源、管输天然气过渡气源、城市天然气调峰与应急气源、LNG汽车加气、LNG中转储存、LNG灌装等功能的城镇LNG站的建设也得到了快速发展。在此基础上,类似于液化石油气管道供气的模式,结合具有LNG灌装功能的城镇LNG站,一些城市还出现了小区或工商业用户的LNG瓶组气化站供气。这些LNG站的储存、气化和供气设施都固定在一个地点,固定向某个区域供气或提供调峰与应急气源,但不能对管网系统局部应急供气。

移动式LNG应急装置的开发思路

城市实现管道天然气供气以后,管道系统停气抢修的情况将会越来越多,停气会给居民用户的生活和重要公共设施的供气带来很多影响。由于天然气和液化石油气不具有互换性,天然气管网一旦停气,用户无法采用其他气源替换,为此,深圳市结合自身实际提出了利用CNG储罐橇装车和LNG瓶组橇装车作为应急气源的方案。当城市的某个小区或工商业用户,甚至是小区内的某根立管需要停气抢修时,非常需要有反应快速、运输方便的中小型应急供气装置来保障供气。

我公司现有一座LNG应急站作为城市天然气供气的调峰与应急气源,站内具有LNG钢瓶的灌装功能。为了保证居民、重要公建用户和部分小型公建用户的应急供气,减少停气事故造成的影响,我公司决定根据嘉兴市区天然气供应的现状,结合现有条件,在LNG瓶组气化站的基础上,开发移动式LNG应急装置,在局部范围因抢修或维护需要停气时,能及时提供天然气供应。该移动式应急装置应能安全灵活地被运送到需要临时供气的地点,并能安全快捷地与供气管道进行连接。从以往维修停气和事故停气的情况看,少到几户居民用户、多到上千户居民用户的停气都有可能发生。根据浙江省用户事故管理规定和我市小区供气现状,为体现快速灵活的特点,拟开发两种规模的供气装置,其中小型装置能直接接入用户的立管,中型装置同时具备中压和低压接入供气管道的功能,以有效减少用户停气。#p#副标题#e#

移动式LNG应急装置的工艺设计

根据上述开发思路,我公司提出了分别开发 10m 3 h和 300 m 3 h两种规模的移动式LNG应急装置的方案,并对两套装置的配置提出了具体的要求。

1小型应急装置

小型应急装置的规模为 10 m 3 h。系统由3部分组成,分别是LNG钢瓶、气化装置、调压装置,特点是小巧轻便,主要适用于小区内立管的临时供气。应急使用时,3部分装置分别运到使用现场,简单组合连接后即可投入使用。各装置具体要求如下:

LNG钢瓶:为标准的 175 L 钢瓶,配备手推车以方便运输。配1根 2 m 长的LNG用不锈钢软管,一端用于与钢瓶连接,另一端为DN 15 mlTl的不锈钢法兰接口,用于与气化装置连接;软管设计压力为1.4 MPa

气化装置:气化能力为 10 m 3 h。采用微型的LNG空温式气化器,由若干支翅片并联组成,翅片长度控制在 1 m 左右,结构紧凑,方便手提;两端接口均为DN 15 mm 的不锈钢法兰接口。配l根 2 m 长的低温不锈钢软管,两端均为DN 15 mm 的不锈钢法兰接口。气化装置及软管设计压力为1.4MPa。多备几套装置,必要时可以多套串联气化升温,避免供应用户的天然气温度偏低。

调压装置:按常温单路调压设计,次高压到低压一级调压,流通能力≥ 10 m 3 h。为减轻装置重量和简化结构,可以不设旁通和前后控制阀门;调压装置的进口采用DN 15 mm 不锈钢法兰连接,出口为DN 25 mm 螺纹接口,配1根 2 m DN 25 mm 的螺纹连接不锈钢软管。调压器前加装过滤器,调压前后各留一个压力表接口,并配相应的控制阀门,用于在供气时测量供气压力,确保供气安全。调压前后各设一个放空接口,并配相应的控制阀门,供气开始前先对临时供气系统进行置换,避免用气安全事故。调压后设安全放散阀,防止户内管道超压而引起事故。调压前管道系统的设计压力为1.4 MPa。调压后设计压力为25 kPa,调压器选型应考虑今后能较方便更换。整个装置要求连接可靠,充分固定,方便手提。

④ 由于应急装置是偶而使用的,一旦某个部件生锈不能正常使用,将对应急供气产生致命的影响,为此要求整个系统全部使用不会产生腐蚀的材料如不锈钢、铜、铝等,所有法兰垫片的规格也要求统一,并适当多配,以方便更换。

关于天然气加臭,由于应急系统为临时使用,供气规模小,且用户用气不连续,无论采用人工加臭还是自动加臭都难以保证实现规定的加臭效果,因此该系统不考虑加臭功能。

2中型应急装置

中型应急装置的规模为 300 m 3 h。系统由两部分组成,分别是LNG钢瓶、气化调压装置。中型应急装置的供气规模较大,装置本身也相对较为庞大,装卸必须采用适当的起重机械,结构上还要方便利用各种抢修车辆进行运输。应急使用时,两部分装置分别用车辆运送到使用现场,经管道连接后即可投入使用。各装置具体要求如下:

1 LNG钢瓶:为标准的 410 L 钢瓶;配1根 2m LNG用不锈钢软管,一端与钢瓶连接,另一端为DN 25 mm 的不锈钢法兰接口,用于与气化装置连接;软管设计压力为1.4 MPa

气化调压装置:LNG气化器设计气化能力为 300 m 3 h,调压前设计压力为1.4 MPa,调压后分中、低压两路出口,中压出口压力为0.35 MPa,低压出口压力2.5 kPa,两路出口的调压供气能力均满足 300 m 3 h的流量要求。装置应结构紧凑、坚固,能安全方便地吊装或铲送到运输车上,并能较可靠地在运输车上临时固定(绑定),以确保运输安全;装置的结构尺寸按1.5 t平底栏板货车装运考虑,原则上最大宽度为 1.7 m ,最大长度不超过 3 m 3 总高度不超过 2 m 。调压部分宜垂直布置,以减少对平面的占用。气、液相的进出口均布置在整个装置的一端,以减少应急装置使用时对道路通行的影响并保证运行安全。设3DN 25 mm 液相法兰进口,2l备。中、低压出口均可只设1个,法兰连接,中压出口公称直径≥ 50 mm ,低压出口公称直径≥ 80mm 。调压前和两个出口处各设测压及放空口1个,并配相应的控制阀门,用于系统的置换。次高压一中压调压前装设温度计,用于i0量和控制气态天然气的温度,避免低温气体破坏调压设备。次高压一中压和中压一低压调压均宜考虑11备,调压器

选型应有超压切断或超压放散功能,并考虑今后能较方便更换。配中、低压出口软管各1根,每根长5 m

关于天然气计量和加臭,由于应急系统的供气量通常不稳定,采用人工加臭难以保证加臭效果,宜采用自动加臭,此时的流量计可以增加在次高压一中压调压器后,而加臭机加臭接口分别接到天然气的中、低压出口处,并加控制阀门。实际使用时,根据中压供气或低压供气方式,关闭其中一路加臭接口,另一路由流量计控制进行自动加臭。无论采用人工加臭还是自动加臭,整个装置会更大,不便于运输,并且长期不用的计量和加臭装置在应急情况下能否即时发挥作用也难以肯定。因此尽管增加天然气计量和加臭功能并不难,增加的费用也有限,但我公司的的方案中没有考虑计量和加臭功能。

结语

随着城市天然气供气的普及,采用移动式LNG应急装置解决抢修情况下的临时供气问题必将是一种发展趋势。这种简便实用的装置应当能够像橇装站一样,发展成为一种定型的应急供气系统,服务于城市天然气的供气保障体系。

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