LNG氣化站及LNG低溫儲罐預(yù)冷方案

預(yù)冷的必要性

LNG氣化站內(nèi)低溫管道和LNG低溫儲罐在正式進(jìn)入低溫液體前，要首先進(jìn)行充分的冷卻，即預(yù)冷過程。LNG低溫儲罐及管路采用奧氏體不銹鋼材料。奧氏體不銹鋼具有優(yōu)異的低溫性能，但線膨脹系數(shù)較大。在LNG溫度條件下，不銹鋼收縮率約為千分之三，對于304材質(zhì)管路，在工作溫度為-162℃時，100m管路大約收縮300mm。

LNG管路的收縮和補(bǔ)償是一個需要細(xì)心考慮的重要問題。兩個固定點(diǎn)之間，由于冷收縮產(chǎn)生的應(yīng)力，可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過材料的屈服點(diǎn)。特別是對于LNG儲罐內(nèi)的管道要求更加嚴(yán)格，一旦出現(xiàn)問題，將會產(chǎn)生嚴(yán)重后果。在管路設(shè)計中已經(jīng)考慮有效的措施來補(bǔ)償。在LNG設(shè)備和管路上，為了補(bǔ)償冷收縮，采用彎管補(bǔ)償。

雖然在設(shè)計時考慮了冷收縮的補(bǔ)償，但是在溫度變化速率較大時，還存在溫度變化過快、熱應(yīng)力過大而使材料或連接部位產(chǎn)生損壞的問題。這就要求在低溫管道和設(shè)備進(jìn)入低溫液體前，首先進(jìn)行預(yù)冷操作，確保投運(yùn)安全。

預(yù)冷目的

檢驗(yàn)和測試低溫設(shè)備和管道的低溫性能，包括：
(1)檢驗(yàn)低溫材料質(zhì)量是否合格。
(2)檢驗(yàn)焊接質(zhì)量。
(3)檢驗(yàn)管道冷縮量和管托支撐變化。
(4)檢驗(yàn)低溫閥門的密封性。
(5)使儲罐達(dá)到工作狀態(tài)，測試儲罐真空性能。

預(yù)冷前的管道吹掃

1、預(yù)冷前管道吹掃的重要性  

預(yù)冷前的管道吹掃一定要干凈。如果吹掃不干凈，將會導(dǎo)致閥門凍結(jié)。由于低溫管道的閥門大多為焊接，法蘭很少，不利于管道吹掃。因此吹掃一定要采取措施，嚴(yán)格控制。
在氣密試驗(yàn)前更換正式墊片。

2、管道吹掃原則

（1） 施工中實(shí)行分段吹掃，分段以焊接閥門為界，注意管道施工后要及時密封，防止雜物和雨水時進(jìn)入。
（2） 為防止碳鋼管道內(nèi)的鐵銹、焊渣進(jìn)入低溫管道，碳鋼管道不能向低溫管道吹掃。  
（3） 不能向儲罐內(nèi)吹掃，由罐內(nèi)向外吹掃。
（4） 不能吹掃任何儀表設(shè)備。
（5） 由于要吹掃，在安裝時應(yīng)當(dāng)使用臨時墊片，在氣密試驗(yàn)前更換正式墊片。
（6） 在吹掃時要適當(dāng)敲擊管道表面和焊接部位。
（7） 施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計中的要求按本站工藝流程制定具體吹掃方案。

3、吹掃合格標(biāo)準(zhǔn)

氣流以20m/s速度吹向管道口附近放置的附有半濕白色毛巾的墊板，毛巾上無灰塵和雜質(zhì)為合格。

預(yù)冷所需物資

(1)液氮。     
(2)便攜式測溫儀和便攜式可燃?xì)怏w報警儀 。
(3)銅制緊固工具及與液氮槽車卸車口連接的快裝接頭(一頭法蘭連接、一頭快裝接頭)。
(4)預(yù)冷人員所需防凍工作服、絕緣防凍膠鞋、防凍絕緣手套。
(5)預(yù)冷需要的手表和記錄表格，15min記錄一次。

預(yù)冷前準(zhǔn)備工作

(1)檢查閥門，確認(rèn)所有閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。
(2)確認(rèn)放空系統(tǒng)所有盲板拆除，放空系統(tǒng)暢通。
(3)打開所有安全閥根部閥。打開儲罐氣相放空根部閥。
(4)自動保護(hù)系統(tǒng)測試完好，全部投用。氮?dú)庀到y(tǒng)投用，緊急切斷閥全部打開。
(5)壓力表根部閥全部打開。儲罐液位計根部閥、氣液平衡閥打開。（如是蘭石組合壓差液位計將閥門開到中間狀態(tài)）
(6)用干燥氮?dú)庵脫Q管道內(nèi)的空氣，防止預(yù)冷時閥門處有凝結(jié)水而凍住閥門。

預(yù)冷原則

預(yù)冷時儲罐和管道溫度要步降低，避免急冷，防止溫度驟降對設(shè)備和管件造成損傷。根椐有關(guān)的操作經(jīng)驗(yàn)，冷卻速率在50℃/h比較安全。