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阳江LNG调峰储气库与外输管线首站压力匹配研究

更新时间:2009-03-28

1 问题提出

阳江LNG调峰储气库项目储气库部分由寰球工程公司完成可研,首站及外输管道由中石油管道公司设计。管道院根据广东省天然气管网设计压力(9.2MPa)及储气库项目运行情况,将外输首站管道设计压力定为9.2MPa。但根据国际上接收站设计经验,需考虑高压泵及ORV设计的特殊性,外输首站管道设计压力与储气库设计压力应一致。图1为储气库与首站的界面接口示意图。正常操作情况下,以上配置形式能满足要求,但当外输首站ESDV1出现意外关断,此时首站与储气库设计压力不匹配可能造成首站超压,严重影响储气库及外输管道的安全平稳运行。

  

图1 储气库与首站界面接口示意图

2 问题分析

2.1 输气首站设计压力确定原则

输气干线工程设计是通过系统动态模拟和水力分析,在满足用户用气需求情况下,确定符合输气、储气方案和管线最大操作压力。国内管道设计院根据最高操作压力,选取高于最高操作压力的标准设计压力作为设计压力。由此,管道院根据广东省天然气管网设计压力和储气库项目远期运行情况,将首站、外输管道设计压力定为9.2MPa。

2.2 接收站的设计压力确定原则

依据API标准,接收站设计压力选取原则是:

(1)p操作≤10MPa:p=最大操作压力+0.1MPa

(2)p操作>10MPa:p=1.1× 最大操作压力

观察两组咳嗽、呼吸困难、肺部哮鸣音等消失时间、住院时间以及临床疗效。疗效判定分为显效:患儿临床症状、肺部体征显著改善或消失,PEF%大于80%;有效:患儿临床症状、肺部体征有所改善,PEF%在60%~79%;无效:未达到上述标准,甚至严重。总有效率=(显效+有效)/总例数×100%。

(3)将ESDV1前的管道设计压力调整为储气库设计压力13.8MPa。

(1)高压泵设计压力:取高压泵关断压力并考虑10%余量(API要求关断压力应小于正常流量下压力的125%),即12.375MPa,取13.8MPa。

当首站ESDV1出现关断极端情况、调峰储气库ESDV2关断时间滞后或发生故障不能关闭,考虑ORV设计特性,气化器中LNG将继续气化并流向首站,造成首站超压,如超压导致管线爆裂并发生火灾,会严重影响工艺区、行政楼等区域的安全。

(2)在方案(1)基础上,调整ESDV1、ESDV2之间放空管件参数。该方案虽能解决问题,但排到火炬的LNG量将远超储气库火炬设计量100t/h,将大幅提高设备费用,且不够安全。

采用SPSS 22.0统计学软件对数据进行处理。计量资料以“±s”表示,采用t检验;计数资料以百分数(%)表示,采用t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2.3 设计压力不匹配带来的潜在问题

(2)ORV设计压力:ORV设计需考虑紧急关断情况下,为本身压力保护,其出口紧急关断阀要比其进口紧急关断阀延迟约40s关闭。此时,ORV中LNG继续气化,可能造成管线超压。故在外输首站设计时,需考虑这部分升压影响。阳江LNG项目7台ORV同时(最大外输)紧急关断造成升压达4.2MPa,系统压力达到13.2MPa,故ORV设计压力取13.8MPa。

2.4 解决方案

(1)将ESDV1和ESDV2互锁,当ESDV1关断时,ESDV2也同时关断;且ESDV2使用快关阀门,使ESDV2快于ESDV1关闭,避免超压。考虑到仪表可靠性,该方案不是本质安全设计,若互锁出现故障,仍会发生超压问题。

综上,储气库设计压力定为13.8MPa。

得到本储气库设计压力为9.1MPa,但考虑到LNG接收站高压泵及ORV等设备的特殊性,国外设计公司通常对LNG高压泵之后工艺设备设计压力按以下方法选取:

“考试前是不是进行了大量练习?”我问。“没有没有。”朱利安数了数,总结说:“除了正式上课外,其他加起来一共3次。”平日里,北上广酒圈的WSET Diploma 常常会几个人组盲品局练习和交流,可是身处南宁的朱利安,更多时候只能一个人学习。实际上,以朱利安的工作强度,就算他在上海,大概也极少能抽空去训练。

从储气库本质安全运行、经济性角度出发,确定如下方案:将ESDV1前的管道设计压力调整为储气库设计压力13.8MPa,取消ESDV2。

再次,可以利用JSP+HTML+TOMCAT模式与Solr-Cloud技术对所应用的服务其进行布置,并构建起B/S服务环境与适合数据仓库使用的系统。在相关技术的支持下实现对数据的注册、输入以及快速搜索及信息导出等。最后,用户可以利用系统成果数据构建起地理成果数据库、基础数据成果数据库等,并可以通过关键字的输入查询到所需要的地理信息。

3 结论及建议

在调峰储气库设计过程中,要充分考虑LNG特殊设备(如高压泵、ORV)对设计压力的影响,做好设计接口之间的衔接,同时行业需进一步完善相关标准的制定,保证国际规范和国内规范的良好衔接,确保调峰储气库能够安全、稳定运行。

参考文献

[1]Han Guangzhong.中国新建LNG接收站的经营困境及其对策[J].Natural Gas Industry,2014,34(5):168-173.

 
董斌,王晓虎,孙英蕃
《化工设计通讯》 2018年第04期
《化工设计通讯》2018年第04期文献

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