我公司专业生产LNG燃气设备，LNG撬装设备，CNG减压设备，低温液体充装设备，高低压汽化器设备，LNG汽化器气体调【稳】压装置，集中供氧，变压吸附制氢、氮、氧装置，各种气体管道工程等100余种产品，产品规格超过2000多个。电话：0319-5187079 15832970207
天然气作为目前世界上的优质能源，在我国城市燃气气源的选择中已被高度重视，大力推广天然气应用已成为我国的能源政策。但由于天然气长距离管道输送工程规模大、建设期长，难以满足各城市对天然气的迫切需求。而液化天然气(LNG)能够解决资源地域分布与市场需求之间的特殊矛盾，因此我国作出大规模引进液化天然气以解决能源短缺问题的决策。可以预见，在未来10～20年内，LNG在能源供应中的比例将迅速增加。
为了迎接LNG到来，一些城市加紧了LNG站的建设。由于LNG低温、易燃的特点，在应用过程中涉及到一些新技术。
许多城市都是第一次应用LNG，在工程投运时难免遇到一些困难，需要采取一系列行之有效的措施来解决。为此，本文结合广西南宁管道燃气公司LNG气化站工程实践，就LNG气化站投运前准备、设备和管道预冷、天然气置换等方面的工作进行总结探讨。
投运前准备工作可以分为成立组织机构、制定投运方案、投运前工程检查、投运现场准备4部分内容。
2.1成立组织机构
总指挥：一般由有经验的公司领导担任。主要负责投运工作的全面领导、投运方案的审定、现场重大事务的决策及处理、现场领导工作。
工程检查组：一般由工程管理部门、施工单位保障人员、关键设备技术人员组成。主要负责工程检验，投运前各设施仪表、阀门状态等工艺检查，投运过程中的工艺流程切换、检查及核实，投运过程中工程维修。
安全技术保障组：一般由技术管理部门、安全管理部门、生产管理部门、政府消防管理部门人员组成。主要负责气化站工程投运方案的编制，员工的工作培训，气化站投运前消防器材到位情况、设备接地情况、安全措施检查，置换过程中消防准备、安全检查，置换过程中突发泄漏、火灾等事故的消防等工作。后勤保障组：一般由公司负责物资采购和后勤服务的部门组成。主要负责液体氮气的落实，工作人员生活保障，新闻媒体的接待等。
组织机构成立后，应根据各自职责确定相关人员职责，制定各组工作程序、工作准则以及详细工作实施计划。各小组应加强方案和应急预案学习，做好投运前准备工作及置换过程中各小组职责范围内工作。
2.2制定投运方案
投运方案重点确定以下5个方面的内容：
①确定工程投运范围。一般主要包括气化站工艺管道、卸车增压器、储罐增压器、气化器、LNG储罐、BOG加热器、EAG加热器、调压计量设备、出站燃气管道[2]。
②确定投运时间。为了节省人力、物力，制定出每台设备和每条管道的预冷、置换时间，绘制气化站设备管道预冷、置换时间表。
③确定方案措施。根据预冷工艺流程图，制定出包含每台设备、每条管道在内的预冷方案，并且制定出相应的应急措施。
④确定操作人员。明确操作人员岗位，统一布置、统一指挥。尤其是操作人员要进行实际操作演练，一切要做到思想到位、人员到位、动作到位。
⑤制定应急预案。
2.3投运前工程检查
①检查设计漏项。结合现场实际情况，对设计施工图进行最后一次的严格审查，查看是否有设计中的漏项，是否有需要补充的设计，是否有需要改进的设计。
②检查工程完工手续。检查安装工程压力管道检验证书；检查消防安全检验合格证书；对于施工质量的内部检查，要求查看安装材料的质量证明书，焊接材料的质量证明书、检焊接工艺评定及无损检测报告、吹扫试压报告。
③现场工艺设备检查。检查工艺管道在施工过程中是否与设计施工图有出入；检查各类设备、阀门及管道是否严格按照要求进行试压，并验证试压记录和检查焊缝测试资料；检查储罐真空度；检查设备是否按要求接地，并验证接地电阻记录；流程管道挂牌、流向标定。检查各类阀门、阀件是否配备齐全，阀门开启是否灵活、严密；检查安全阀调校记录，保证其启跳灵活，回座严密无泄漏；检查弯管质量证明文件；低温压力管道焊缝外观检验。
④附属工程检查。现场通信具备通话条件；站内道路和装置区地坪必须按设计要求建成，以利于各种车辆通行；各生产用仪表、检查仪表校验合格证安放校验完毕，具备使用条件；加臭装置安装完成，经验收合格，能投入使用；置换过程所需的检测仪器(如便携式可燃气体监测仪、便携式露点监测仪等)校验合格，具备使用条件；生产及现场维修所需工具、设备按要求配备到位；供电设施按照要求安全齐备，处于随时投运状态；防雷、防静电措施齐备；厂站应急照明措施完备；消防设施按要求配置到位并能正常运行。
以上检查由专人负责，需认真作好记录，发现的问题及时报告总指挥，由总指挥向相关单位发整改命令，限期整改，整改后须经检查合格。
2.4投运现场准备
①施工器具撤离现场，站内场地清理干净。
②站区内灭火器材按设计要求摆放，消防设施能够正常运行并通过消防单项验收。
③所需预冷、置换用介质按要求配置到位，具备使用条件。
④相关组织机构成立，人员到位，参加置换人员经过培训、熟悉置换过程。
⑤生产管理、操作人员必须熟悉气化站工艺流程、各设备操作方法，能熟练地对站内工艺设施进行操作。
⑥通信要保持畅通，能进行有效地调度。
⑦人员着装、场地状况、应急措施、救护条件、人员配备等情况符合要求。
LNG气化站设备、管道施工完成后，虽然储罐及管道为不锈钢材料，具有优异的低温性能，但是由于LNG超低温的特殊要求，设备及管道在温度变化速率较大时，还存在热应力过大而使材料或连接部位产生损坏的问题。这就要求低温设备和管道在LNG进入前，先进行预冷操作，确保投运安全。经过预冷检验并调试合格后方可接收LNG。预冷过程也是对设备和液氮作为预冷介质。
3.1预冷目的
预冷主要是为了检验和测试低温设备和管道的低温性能，包括：检验加热器低温材料质量，检验低温管道材料及焊接质量，检验管道收缩量和管托支撑的变化，检验低温阀门的严密性，使储罐达到工作状态。
3.2预冷前准备工作
3.2.1预冷材料、工具
(1) 液氮：根据储罐容积配备。
(2) 测氧仪：1台。
(3) 真空计：1台。
(4) 红外线温度计：1套。
(5) 便携式可燃气体报警仪：2台。
(6) 露点仪：1台。
(7) 铜制紧固工具、铜锤2套。
(8) 与液氮槽车卸车口连接的快装接头。
(9) 预冷工作人员专用的工作服、工作鞋、防冻手套若干套。
(10) 预冷过程记录表格。
(11) 消防灭火器材若干。
3.2.2阀门开闭确认
①关闭所有阀门。
②打开所有压力表根部阀门、安全阀根部阀门、一次仪表阀门。保持放空系统畅通。
③打开所有气动阀门，保持紧急切断阀打开。④所有预留管道用盲板封堵。
⑤在每次用软管连接槽车与卸车口之前，需用常温氮气对卸车口相连管道进行吹扫。
⑥用软管连接槽车与卸车口，进入准备状态。
⑦将液氮槽车增压到0.4MPa。
3.3安全检查
①在现场预冷隔离区域树立警告标志和警示彩带，未经许可人员禁止入内。预冷开始前，在通往作业区的所有进口道路设置警示标志。
②所有现场预冷人员必须佩戴安全帽、防低温手套，穿纯棉工作服。
③各岗位人员在预冷过程中应坚守岗位，不得随意串岗。
3.4预冷流程及步骤
预冷流程一般首先利用气相氮气对设备及管道进行初级预冷，然后用液相氮气对设备及管道进行深度预冷。预冷流程见图1。
一般预冷顺序为：液氮槽车、卸车增压器、气相管道、进液管道、储罐、出液管道、气化器、BOG加热器、EAG加热器、储罐增压器。
①低温气相氮气对系统进行预冷
将氮气槽车气相管与LNG气相管连接，缓慢打开阀门将低温氮气引入气相管道，通过BOG加热器、计量橇后在放散塔放空。BOG加热器和管道系统正常后，将低温气相氮气接到进液管上，将气相氮气缓慢引入液相管和储罐，观察储罐压力，当压力达到0.2MPa时，关闭下进液管阀门，保冷15min。打开溢流管阀门，使用露点仪检测排出气体露点。重复以上工作，直至露点低于-40℃。缓慢打开储罐出液阀门，将储罐内低温气相氮气缓慢引入气化器，通过计量橇后放空。气化器预冷正常后再对EAG加热器、储罐增压器、卸车增压器、剩余管道进行预冷。检查该步骤完成后，将本步骤已打开的所有阀门关闭，然后方可进行下一步骤。
②液氮预冷
气相氮气预冷后，系统温度大约在-40℃左右。为使系统达到运行状态，还必须再进行液态氮气预冷，直至温度降至-160℃。
将槽车液相管与进液管连接，然后缓慢打开储罐上进液阀门，使槽车内的低温氮气进入储罐内。在储罐内液相氮气迅速气化，打开储罐气相管出口管道上的阀门，使气化后的氮气通过BOG管道和放散塔放散。及时测量储罐溢流口处的气体温度，当储罐内的温度下降到-100℃以下，可以关闭储罐上进液阀。此后由于储罐和液氮间不断地换热，还会排放大量气体。此时利用排放的气体对管道进一步冷却。打开下进液阀，观察液位计，当液位计显示约5m3
液位时，停止充装。关闭下进液阀门，冷却储罐30min。当储罐压力稳定，氮气气化量极少的情况下，可以判定储罐预冷基本完成。然后对气化器进行预冷，打开气化器后阀门、计量橇入口阀门、放空阀门。缓慢打开储罐出液阀门，液氮进入气化器，对气化器进行预冷。观察气化器情况，检查气化器蛇管是否有泄漏。最后对其他设备和管道进行预冷。
当所有设备和管道经过液氮预冷后，整个预冷过程完成。
4.1天然气置换技术要求
(1)置换过程应保持连续平稳。
(2)置换不得在雷雨天及夜间进行。
(3)置换过程应在放空系统集中排放，不得使用阀门井放散管直接将混合气体排至阀门井内。
(4)置换过程使用的工具必须是防爆型(或有安全防爆措施)。
(5)置换时应保证设备接地良好。
(6)放散点必须有专人负责，发现问题及时报告和处理。
(7)放散点周围设置安全警戒线，要有专人负责，通气置换合格后方可解除。
(8)作业人员必须熟悉、掌握作业方案，做到"流程清、置换净、职责明"。
(9)置换过程中，置换警戒区内不得有明火，警戒区为气化站周围各50m范围。
(10)置换过程中，置换警戒区内所有施工必须停止。
(11)置换前，在放散管道立管上安装DN40mm取样管，其上安装DN40mm球阀。
4.2前期准备
①确保置换前关闭所有阀门。
②打开所有安全阀根部阀以及所有仪表根部阀，打开气动紧急切断阀。
③打开储罐至计量橇之间的阀门，利用设备预冷时储罐内储存的液氮对储罐后的低温管道进行冷却。
4.3氦气放散
①依次打开管道手动放散阀、计量旁通路上切断阀、调压路上调压器前后切断阀、设备至放散塔之间的阀门。
②利用储罐增压器为储罐进行增压，并缓慢打开储罐出液阀门，将储罐中液氮进行气化并放散，当液位计显示为0后关闭液相出液阀门。
③打开储罐气相阀门进行氮气放散，直到储罐压力降低至0.02MPa后关闭阀门。
④关闭所有阀门。4.4天然气置换
①LNG槽车就位并接静电接地线，接卸车金属软管。
②打开LNG槽车自增压管道出口阀以及BOG管道阀门，为槽车进行增压。③当槽车压力达到0.6MPa时，打开槽车出液口阀门，并缓慢打开进液液相管道阀门，待液相管道结霜后全开阀门。缓慢打开储罐下进液阀门。同时观察储罐压力。
④当槽车LNG液位趋近于0，槽车压力与储罐压力基本持平时，视为卸车完毕。关闭槽车出液阀。打开卸车增压器中BOG管道，将槽车中约0.40～0.02MPa的剩余气相气体输送到BOG总管中进行管道置换。
⑤打开储罐增压器，当储罐压力达到0.6MPa时，关闭储罐增压器。打开储罐气相管道放散，对气相管道进行置换。置换完成后关闭气相管道阀门。
⑥重新为储罐增压至0.6MPa，打开出液管阀门，对液相管道进行置换。
⑦打开管道出口处手动放散阀进行放散并检测放散气体中甲烷的浓度，直至合格后认为置换合格。
⑧打开调压路上所有阀门，关闭调压旁通路上阀门；打开计量路上计量仪表前后阀门，关闭计量旁通路上阀口确保出站总阀关闭。
⑨以上所有工作完成后，相关单位人员对置换资料成果整理及验收，整个置换工作结束。
①液氮预冷是预冷环节中最为核心的部分，这个过程中会伴随着剧烈的管道收缩和嘭嘭的响声。由于剧烈的管道收缩，法兰与设备连接处会产生局部氮气泄漏现象。指挥人员应有充分的思想准备，指挥维修人员进行有序的维修。
②液氮开始进入储罐时液氮的气化率很高，产生的气体使储罐内压力迅速上升，应密切注意压力上升速度，控制液氮充装速度，当压力上升至0.45MPa时，打开BOG手动放空阀从而降低储罐压力。在储罐进液态氮气过程中观察储罐压力，如果压力上升至高于输送压力，或者接近储罐安全阀放散压力，必须用手动放空阀对储罐泄压，如果压力继续升高，需要中断充装使压力下降。
③气化器预冷过程中如果发现有局部严重凝霜，可能是气化器有泄漏点，需立即关闭进液阀，对气化器进行仔细检查。
④管道、阀门在液氮预冷过程中如果发现有结冰现象，可能有漏气点，需要仔细检查。
⑤预冷过程中，一旦发生异常，首先关闭液氮卸车阀门。如果发生管道泄漏，应先停止充液，关闭储罐的进出口阀门，关闭相应管段的阀门，然后人员应迅速撤离泄漏点周围3m之外，以防冻伤，等待指令处理。若能将泄漏管段隔离，在总指挥批准的情况下，方可继续其他管道和储罐的预冷。
⑥在置换过程中特别要注意储罐压力不得低于0.05MPa，不得高于0.6MPa，否则必须重新为储罐增压或对储罐进行放散。
⑦在进液过程中，如果储罐出现异常，由总指挥召集设备供应商、现场指挥员、安全技术指导员、操作指挥员、协调员、施工负责人协商解决。
⑧要注意保证放散口周围人员的呼吸安全。现场人员如果出现冻伤、碰伤等人身伤害事故，应立即就地简单医治后再视情况送往附近医院救治。
⑨一般1台100m3的储罐预冷约需2～3h，即使预冷完成，储罐的上下部位、里外绝热层还有较大的温度梯度，需要利用储罐间倒换液氮的方式进行进一步冷却，确保储罐整体进入工作状态。