???????? 摘要：在管輸天然氣供應不足的情況下，LNG已成為無法使用管輸天然氣供氣城市的主要氣源或過渡氣源，也是許多使用管輸天然氣供氣城市的補充氣源或調峰氣源。本文介紹了如何實現LNG氣化站的安全運行和管理。

???????? 關鍵詞：液化天然氣（LNG）；氣化站；

“十一五”規(guī)劃期以來，中國天然氣儲產量快速增長，天然氣管網基本形成，下游市場需求不斷增加，市場監(jiān)管機制正在建設和完善，天然氣產業(yè)進入了高速發(fā)展時期。

石化工業(yè)協會的數據顯示，本世紀以來，我國天然氣市場進入大規(guī)模發(fā)展階段，天然氣消費量以每年兩位數的速度增長。2008年我國天然氣消費量807億立方米，是2000年的3倍多。2008年國內天然氣產量為760.82億立方米，比上年增長12.3%，2009年我國天然氣消費量為874.5億立方米，同比增長11.5%。供需缺口近50億立方米，我國成為天然氣凈進口國。

從保障國民經濟持續(xù)安全有效發(fā)展、保障民生、促進低碳環(huán)?？茖W可持續(xù)發(fā)展產業(yè)、進一步改善能源結構等基本國策要求來看，中央政府將保持持續(xù)促進我國天然氣產業(yè)健康、全面、快速發(fā)展的政策。預計在未來的“十二五”規(guī)劃期，以天然氣為主的氣態(tài)能源在我國一次能源的占比將持續(xù)提升，這一比例在我國的 “十一五”規(guī)劃中，由期初的2.8%，將提升到期末的5.3%目標比例。

LNG(液化天然氣) LNG氣化站憑借其建設周期短、投資規(guī)模小以及能迅速滿足用氣市場需求的優(yōu)勢，已逐漸在我國東南沿海眾多經濟發(fā)達、能源緊缺的中小城市建成，成為永久供氣設施或管輸天然氣到達前的過渡供氣設施。

針對LNG的低溫深冷和易燃易爆的特性，筆者結合上海航天能源股份有限公司的SAE-LSMS系統，討論如何能通計算機、控制器、儀表、設備等產品有效地、安全的管理LNG氣化站的生產運營。

正常運行中，必須將LNG儲罐的操作壓力控制在允許的范圍內。華南地區(qū)LNG儲罐的正常工作壓力范圍為0.3～0.7MPa，罐內壓力低于設定值時，可利用自增壓氣化器和自增壓閥對儲罐進行增壓。增壓上限由自增壓閥的自動關閉壓力確定。

若將常用的自增壓閥更改為氣動或電動控制閥，則可通過SCS系統（Station Control System?站控系統）對儲罐的操作壓力進行動態(tài)設定，故儲罐的操作壓力可設定范圍為0.3～0.7MPa。同時儲罐輸出至中壓管網的壓力也可在0.3～0.7MPa范圍內調整。

儲罐的最高工作壓力由設置在儲罐低溫氣相管道上的自動減壓調節(jié)閥的定壓值(前壓)限定。當儲罐最高工作壓力達到減壓調節(jié)閥設定開啟值時，減壓閥自動開啟卸壓，以保護儲罐安全。為保證增壓閥和減壓閥工作時互不干擾，增壓閥的關閉壓力與減壓閥的開啟壓力不能重疊，應保證0.05MPa以上的壓力差?？紤]兩閥的制造精度，合適的壓力差應在設備調試中確定。

　　LNG在儲存過程中會由于儲罐的“環(huán)境漏熱”而緩慢蒸發(fā)(日靜態(tài)蒸發(fā)率體積分數≤0.3%)，導致儲罐的壓力逐步升高，最終危及儲罐安全。為保證儲罐安全運行，設計上采用儲罐減壓調節(jié)閥、壓力報警手自動放散、安全閥起跳三級安全保護措施來進行儲罐的超壓保護。

其保護順序為：當儲罐壓力上升到減壓調節(jié)閥設定開啟值時，減壓調節(jié)閥自動打開泄放氣態(tài)天然氣；當減壓調節(jié)閥失靈，罐內壓力繼續(xù)上升，達到壓力報警值時，壓力報警，手自動放散卸壓；當減壓調節(jié)閥失靈且手自動放散未開啟時，安全閥起跳卸壓，保證LNG儲罐的運行安全。對于最大工作壓力為0.80MPa的LNG儲罐，設計壓力為0.84MPa，減壓調節(jié)閥的設定開啟壓力為0.76MPa，儲罐報警壓力為0.78MPa，安全閥開啟壓力為0.80MPa，安全閥排放壓力為0.88MPa。

該手自動放散閥并入ESD系統（Emergency Shutdown System 緊急停車系統）中進行安全控制。

　　LNG在儲存過程中可能出現分層而引起翻滾，致使LNG大量蒸發(fā)導致儲罐壓力迅速升高而超過設計壓力，如果不能及時放散卸壓，將嚴重危及儲罐的安全。

通過SCS系統（Station Control System?站控系統）的設計可對長期儲存的LNG，采取定期倒罐的方式防止其因靜止而分層。

現在LNG氣化站中多使用LNG卸車泵和LNG增壓泵，增壓烴泵有總管式增壓和單元式增壓之分?？傮w來講對于LNG烴泵的控制基本雷同，控制流程包括預冷——排氣——增壓回流——增壓，對于LNG增壓的控制，如何防止LNG在烴泵內過熱氣化，如何避免大量回流導致大量氣化潛熱帶至LNG儲罐，如何匹配烴泵的輸液量和下游管網對LNG需求，均是SCS系統（Station Control System?站控系統）控制的重點，圖1烴泵控制工藝流程。

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☆通過設置在安全管理系統內的ESD系統（Emergency Shutdown System 緊急停車系統），可實現：

■LNG儲罐高、低液位緊急切斷。在每臺LNG儲罐的進液管和出液管上均裝配氣動緊急切斷閥，在緊急情況下，可在卸車臺、儲罐區(qū)、控制室緊急切斷進出液管路。在進液管緊急切斷閥的進出口管路和出液管緊急切斷閥的出口管路上分別安裝管道安全閥，用于緊急切斷閥關閉后管道泄壓。

■氣化器后溫度超限報警，聯鎖關斷氣化器進液管。重點是對氣化器出口氣體溫度進行檢測、報警和聯鎖。正常操作時，當達到額定負荷時氣化器的氣體出口溫度比環(huán)境溫度低10℃，進行主備氣化器切換。當氣化器結霜過多或發(fā)生故障時，通過溫度檢測超限報警、聯鎖關斷氣化器進液管實現對氣化器的控制。

■出站閥后壓力高出設定報警壓力時聲光報警。緊急情況時，可遠程關閉出站電動閥。

☆通過設置在安全管理系統內的FGS系統（Fire and Gas System 火災和氣體報警系統），可實現：

■在LNG工藝裝置區(qū)設天然氣泄漏濃度探測器，當天然氣其泄露濃度超越報警限值時發(fā)出聲、光報警信號，并可在控制室迅速關閉進、出站電動閥，進出液低溫閥，并可以根據現場情況開啟消防水噴淋閥以及泡沫閥發(fā)生器。

■在LNG灌區(qū)設置低溫檢測，當檢測LNG泄露時，可啟動泡沫發(fā)生器，同時關閉進出液低溫閥。

■在LNG工藝區(qū)設置紅紫外火焰檢測，一旦觸發(fā)，及時啟動泡沫發(fā)生器和消防水噴淋系統，以保護現場低溫儲罐和重要工藝設備。