儲罐調試工作及冷卻技術(shù)

1、儲罐調試工作概述

儲罐調試工作，是檢驗儲罐建造成果，調整管線(xiàn)儀表狀態(tài)，為儲罐正式投產(chǎn)做準備的工作。整個(gè)調試工作大體分為3個(gè)階段。

①預試車(chē)：即儲罐系統(包括工藝系統、公用系統、供電系統、儀表和控制系統、通信系統和系統)安裝測試，儲罐的水壓、氣壓(包括正壓和負壓)試驗及氮氣置換等工作。此部分工作的共同點(diǎn)是不涉及碳氫化合物的使用。

②試車(chē)：對LNG儲罐及相關(guān)低溫管道進(jìn)行冷卻工作，使整個(gè)低溫儲罐及相關(guān)管道具備接受低溫LNG的能力，進(jìn)液并達到的液位后，進(jìn)行低壓泵的性能測試、液位儀表的調試、控制系統測試和儲罐蒸發(fā)率的測試等調試工作。

③開(kāi)車(chē)：即熟練地將儲罐從測試狀態(tài)轉為運行狀態(tài)，儲罐與整個(gè)接收站聯(lián)合運行，實(shí)現LNG存儲及外輸功能。

2、儲罐的冷卻技術(shù)概述

2.1儲罐預冷目的

LNG低溫液體在正式進(jìn)人儲罐前，需對儲罐及相關(guān)管線(xiàn)進(jìn)行充分冷卻，使其逐步達到使用溫度，以逐步釋放冷卻帶來(lái)的變形量，防止驟冷對管道及儲罐帶來(lái)破壞。此外，冷卻工作還能起到檢驗低溫材料是否合格、管道冷縮量和管托支撐變化、低溫閥門(mén)的密封性等作用。

2.2儲罐的預冷方法

根據冷卻介質(zhì)，儲罐的預冷方法可分為兩種}z}①液氮加LNG預冷方法。利用液氮對卸料管道和儲罐進(jìn)行冷卻，待冷卻溫度達到一120一110℃，換成LNG繼續對管道及儲罐進(jìn)行冷卻。這種方式的預冷介質(zhì)由昂貴的LNG換成相對便宜的液氮，節約了預冷成本。同時(shí)，由于使用不燃的液氮代替易燃的LNG來(lái)進(jìn)行預冷，提高了儲罐預冷的性。

② LNG(含BOG)預冷方法。利用LNG蒸發(fā)氣(BOG)對管道及儲罐進(jìn)行預冷，待管道和儲罐溫度達到-120℃時(shí)，通過(guò)注入LNG(由儲罐頂部噴淋霧化裝置霧化后)對儲罐進(jìn)行冷卻。這種方式直接利用接收站場(chǎng)內LNG資源，但會(huì )消耗大量的LNG產(chǎn)品。

2.3儲罐冷卻工藝流程

LNG儲罐冷卻前需要對卸料總管、低壓輸送總管等管線(xiàn)進(jìn)行冷卻，目的是為了避免這些管線(xiàn)下下溫差過(guò)大而拱起，其產(chǎn)生過(guò)大的應力會(huì )損壞管線(xiàn)或管線(xiàn)支架及附屬系統，同時(shí)如此大的應力也會(huì )損壞儲罐或其他設備及其附屬系統。管線(xiàn)冷卻后，再對儲罐進(jìn)行冷卻。

對于新建接收站，一般由于站場(chǎng)內沒(méi)有現成的LNG，通常使用接卸首船LNG對儲罐進(jìn)行冷卻，在儲罐達到冷卻條件后，再冷卻其他管線(xiàn)。為減少受船期及天氣狀況的影響，項目利用了碼頭停泊的FSRU，通過(guò)FSRU的噴淋泵和卸料泵進(jìn)行冷卻。儲罐冷卻及卸料工藝流程，LNG經(jīng)卸料總管預冷支路進(jìn)人儲罐，LNG經(jīng)霧化后從頂部噴射至儲罐壁，在冷卻過(guò)程中儲罐壓力會(huì )增大，產(chǎn)生過(guò)量的BOG氣體，這些氣體通過(guò)放空或回流處理。

噴淋系統設計為一套帶有噴淋裝置的環(huán)形管路，環(huán)形管路位于儲罐內罐頂部，高度與內罐相當。為實(shí)現良好的冷卻效果，儲罐環(huán)路宜安裝噴淋裝置。理想的噴淋效果是，霧狀LNG在遇到管壁之前或遇到罐壁時(shí)能夠汽化，不在罐壁及罐底產(chǎn)生積液。

儲罐預冷所需要的介質(zhì)用量計算較復雜，其中計 算的方法主要采用能量守恒方法，儲罐罐體金屬材 料、絕熱層材料和罐內氣體的降溫以及抵消儲罐的漏 熱，都需要預冷介質(zhì)進(jìn)行能量的平衡。在實(shí)際預冷過(guò) 程中，預冷介質(zhì)的類(lèi)型、介質(zhì)的壓力及其溫度、環(huán)境 溫度、預冷溫度和預冷時(shí)間等多種因素都對預冷介質(zhì)用量均有影響。