接卸物料组分变化对LNG接收站运行的影响

接卸物料组分变化对LNG接收站运行的
影响
摘要：目前，全球液化天然气（LNG）资源需求迅速增加，我国对LNG这种
清洁能源的消费也处于持续增长阶段。

LNG接收站作为LNG远洋贸易的终端设施，对LNG的储存及转运起着至关重要的作用。

关键词：组分变化；LNG接收站；运行；影响；
引言
近年来，为满足快速发展的清洁能源需求，国内LNG需求量不断增加，LNG
接收站迎来了发展高峰期，大量LNG接收站建成投用，LNG 的接卸量也随之加大，由于LNG的特殊性，必须在有限的时间内完成靠、离泊作业和LNG卸货等
操作，因此，做好LNG的接卸安全管理至关重要。

1组分变化对接收站储罐的影响和措施
LNG储罐是LNG接收站的主要设备之一，用于储存LNG，具有体积大、建造
周期长、造价高等特点。

由于来料的密度变化不同，在LNG储罐运行操作过程中，须监控LNG储罐内LNG温度、密度分布，及时发现LNG分层，避免产生翻
滚现象，防止造成LNG储罐的意外损伤。

储罐内LNG如果发生分层，就会形成
上部密度小、下部密度大的分层现象，上下两层LNG各自在进行自然对流。

在
分界面处，因上下两层间穿透对流和卷流引起界面向上或向下迁移，接卸不同
组分的LNG时，只要正确选择进料方式，一般不会对储罐运行造成影响。

LNG储
罐均安装有顶部和底部进料管线，接卸高密度LNG 时使用顶部进料管线，接卸
低密度LNG时使用底部进料管线。

接卸高密度LNG时，从储罐顶部进料管线进
入储罐，高密度的LNG就会逐步下沉，储罐内LNG 流动较为强烈，LNG混合充分，不会出现LNG分层现象。

顶部卸料时LNG从卸料管线喷出后直接接触储罐气相
空间，因储罐内压力较低LNG蒸发量较大，需要关注储罐压力变化。

控制储罐
压力的方法主要有卸料前罐压的控制和卸料中罐压控制。

卸料前控制的方法是
根据接收站运行情况，提前降低储罐压力，预留储罐压力升高的空间。

卸料中
压力控制方法一是提高接收站BOG压缩机的负荷，增加BOG处理量；二是与
LNG船协商，控制卸船泵启动速率。

正常情况下，每5 min启动船上一台船泵。

若监测到罐压快速上升，可与船方协调增加启泵时间间隔，降低热LNG进入储
罐的速度，减小储罐压力上升的幅度。

调整返气压力增大船舱返气量。

2大型 LNG 接收站安全监测
大型 LNG 接收站安全运行的重要性和紧迫性较为突出，采取有效监控措施
及时发现事故隐患可最大限度地减少灾害造成的损失，尤为迫切。

因此，构建
大型 LNG 接收站数据安全监测平台是安全生产中核心环节，通过充分了解大型LNG 接收站系统的数据信息现状，深刻分析安全风险产生的原因及带来的影响，建立有针对性的安全防护措施，才能为大型 LNG 接收站安全稳定运行保驾护航。

大型 LNG 接收站数据监测平台的数据信息包括静态数据信息和动态数据信息，其中静态数据信息涵盖建设、人员、设备、生产管理、制度等基础信息，动态
数据信息包括各子系统实时运行状态参数数据信息、环境监测实时数据信息等。

例如大型储罐实时监测的压力、温度、液位、应变、密度、充满率、储罐容积、罐壁导热系数、LNG 含氮量等，低温泵等设备的状态参数，管道输送等重要实
时监测参数、安全与环境方面比如气体、火焰、烟雾、高温、低温等参数。

利
用这些数据信息对设备实施状态进行监测已成为安全管理的一项重要内容。

基
于不同数据信息状态可采取相应的解决措施，同时也可作为维护及维修的重要
参考依据。

3组分变化对其它设备其它液位的影响
目前接收站内许多在用的压力容器液位测量均采用差压液位计，如再冷凝器、分液罐和高压泵罐等。

LNG物性变化大是造成高压泵液位大幅波动的原因
之一，差压式液位计上部引压点高于变送器的负压侧是造成泵井顶部引压管结
冰严重的原因。

正压侧引压管底端存在液体是造成高压泵液位测量不准的重要
原因。

控制方法有：（1）低压端水平引压管向上倾斜坡度增加并加长，低压
端引压管中的重组分形成液体后可以在重力作用下流回高压泵罐，避免进入竖
直段，从而保证液位计差值比较小。

（2）引压管处增加电伴热，控制换热温度，保证进入引压管处的都为气体。

在设计的时候应用与不同场合的差压液位计，其初始植入密度均有差别，一般通过接收站设计时选取典型LNG组分经物
料平衡计算而确定。

随着接收站长期运行，接卸LNG的气源更加广泛，组分也
更加多样化。

因此，组分与设计之初选取的典型组分出现差异时，就会导致差
压液位计的测量值与真实液位高度出现偏差，无法准确地反映工艺运行状态。

但通过实际运行经验此种偏差仍在可接受范围内，不会对设备运行产生较大影响。

4LNG接收站埋地管道腐蚀分析
（1）在分析腐蚀管道极限内压时，管道腐蚀缺陷的轴向尺寸是一个重要参数。

腐蚀深度相同的前提下，内腐蚀与外腐蚀情况相同，管道腐蚀缺陷长度越大，管道极限内压越小，随着缺陷轴向尺寸增加，极限内压变化逐渐平缓。

且
腐蚀深度小，轴向尺寸影响较小，反之亦然；（2）腐蚀缺陷的径向长度（腐
蚀深度）对腐蚀管道极限内压的影响最为明显。

外腐蚀缺陷的管道极限内压比
相同腐蚀参数的内腐蚀稍小，即管道外腐蚀更为危险。

径向长度越大，管道极
限内压越小，当长度达到一定值以后，腐蚀管道极限内压则主要受腐蚀深度的
影响；（3）腐蚀缺陷环向尺寸（腐蚀宽度）影响较为微弱。

当腐蚀径向长度
较大（腐蚀较深）时，腐蚀宽度变化的影响相对明显。

因此在进行管道腐蚀缺
陷失效分析时，对于深度腐蚀，应适当考虑腐蚀宽度的影响。

5接卸安全管理关键点
1）接卸前准备。

LNG接收站要保证卸料臂、登船梯、辅助靠泊系统等卸船
相关设备完好备用，并根据船岸双方的约定，对船方拟进行的船员换班、维修
保养等项目做好代理入场作业的协助。

船方应按照接收站的码头操作规程要求，做好舱压控制、法兰对接尺寸确认、设备完好检查等事项，确保 LNG船靠港后
顺利卸货。

2）接卸操作。

LNG接卸操作包括：靠泊系缆、布放登船梯、船岸通
讯连接、口岸联检、卸料臂连接及气密性测试、卸前计量、热态ESD测试、卸
料臂预冷、冷态ESD测试、LNG卸料、排液吹扫、卸后计量、卸料臂脱离、断
开船岸通讯、收回登船梯、解缆离泊。

LNG接卸操作是连续不间断的过程，其
中任何环节出现问题，都会对整个卸货流程产生影响，甚至可能会产生滞期费用、贸易纠纷、船岸安全事故等严重后果。

6LNG 接收站设备维修保障体系
LNG接收机设备的网格划分，将设备划分为相应的网络，并为每一网络划分
学科/层组，指定一个特殊的运营商作为专业人员的纽带，将设备和层组结合起来，形成一个内部、三维、网络化的设备管理模型。

流程网络管理模式旨在在设
备管理、构建和操作的各个阶段对设备进行整个生命周期的管理。

此模型有助于
整合分层组资源、提高性能、提高设备安全性，并构建“网络化、网络化、合格、负责”的设备管理模型。

在接收范围内的所有设备及其相关专业人员被拆分后，
它们将分组到每个网格中，形成一个设备关联单元。

每个网络都有多个规程，每
个规程都按照双向聚合(Head，assistentin)管理模型进行组织。

专门的、毗连
的网络相互连接，使接待设备、专业人员和人员有机地融合，形成了三维的、网
络化的、网络化的设备管理模型。

网络化的整体设备管理是一种技术熟练的载体，充当机械、电气、测量仪器的辅助工具。

如果某个专业领域需要专业人员的帮助，将通知技术人员该问题需要解决。

完成此专门任务后，子流程的结果将传递给技
术人员，从而形成设备联网的网络化、封闭式管理模型。

结束语
LNG产地不同导致LNG组分差异较大，未来随着国内LNG贸易的加大，接收
站长期运行，接卸LNG的气源更加广泛，组分也更加多样化。

总上所述在实际
的运行过程中对整个接收站的设备和系统还是有很大影响的。

运行管理者应提
前了解接卸的组分，做好统筹安排。

合理进料规避风险，避免造成重大损失。

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