利用LNG装车橇解决超装排液问题技术研究
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完成单位:中海浙江宁波液化天然气有限公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
蔡主斌、孙军民、张 豪、全 日、赵 来、李民星
一、项目背景
在LNG槽车充装过程中,装车橇自带流量计会实时检测、计算LNG槽车充装量。根据累计充装量,装车系统控制阀门状态完成提速、减速等步骤。当充装系统或流量计出现故障,极易发生槽车超装事故。为确保LNG槽车装卸及运输安全,避免槽车发生安全阀起跳、罐体LNG大量泄漏等安全事故,必须对超装槽车进行排液,将超装的LNG通过装车橇排出槽罐车,确保槽车充装量符合危化品运输相关规范和交通法规要求,保障LNG槽车运营安全。
二、技术原理及性能指标
针对LNG超装的情况,浙江LNG现有29个装车橇均可以设置超装后的排液流程:连接完气相臂和液相臂后,将气相臂隔离阀关闭,导通罐体气相管线流程,打开气相臂氮气隔离阀对槽车罐体进行升压。观察槽车罐体压力表,当压力升至0.5Mpa时,导通罐体液相下进液流程,通过压差将罐体内多余的LNG从装车橇液相管线上的排放管线排至接收站LNG储罐。
三、技术创新及先进性
改造后的LNG装车橇排液装置在现有设备设施基础上通过在氮气进口管线上加装一段三通管线,改变注氮升压进口流程,使注氮管线尺寸变大,从而增加槽车罐体排液时氮气增压速度,以此减少排液时间,大幅提高排液效率。
四、创新点说明
LNG装车橇排液原理为氮气注入槽车罐体后升压,将LNG压出,并且在一定时间内一定体积的氮气可以置换出同等体积的LNG
即Q(氮气)=Q(LNG)
Q(氮气)=πr3*v
r:氮气管线半径 v:氮气流速
改造前氮气管线尺寸为1/2寸,改造后氮气管线尺寸为1寸,所以根据公式计算,改造后的氮气流量为改造后的4倍。按照同等体积的氮气置换同等体积的LNG计算,改造后的排液装置较改造前的排液装置速度提升4倍。
五、技术成熟度
LNG装车橇排液装置改进后,进行了测试及实际运用。通过与原排液装置以往使用数据进行比对,改进后的LNG装车橇排液装置排液效果得到了验证,排液效率大幅提高。为此,日后浙江LNG槽车站一旦出现槽车超情况时,将优先使用改进后的LNG装车橇排液装置进行超装处理。
六、经济社会效益
自开始应用以来,已经成功完成6辆槽车的排液工作,平均耗时1吨/小时,累计节省了排液时间48小时。48小时可多充装LNG 940吨,市场价值约376万元。(按LNG价格4000元/吨换算)
另一方面确保了槽车装载量符合“交通部第62号令”及“移动式压力容器安全技术监察规程”的要求,避免超装槽车在运输过程中发生安全阀起跳、LNG罐体泄漏等交通安全的事故,减少对下游用户用气需求的影响程度,切实保障下游客户用气稳定。
七、发展前景与参考价值
该成果支持在充装站内就地使用装车橇对槽车进行安全、高效的排液。既不会长时间影响槽车充装正常业务,也不会因转移超装槽车而产生安全风险。
该成果能为石油化工行业中配备有类似装车橇的企业高效完成槽车排液提供参考和借鉴。目前排液装置和技术在公司内部已实际应用于槽车排液工作,可在行业中进一步推广使用。