LNG項目中低溫儀表的安裝與使用要點
摘 要 從 LNG品牌優點和缺點認為,其物質體現了溫度性,在對其進行智能儀器汽車儀表盤板的選擇時,要重心做智能儀器汽車儀表盤板的溫度檢測工具原則具體分析,明顯智能儀器汽車儀表盤板的安裝手段各類特別留意要點。現緊密聯系品牌實際上的體驗,共性 LNG 品牌中溫度智能儀器汽車儀表盤板的適用,及 安 裝 調 試的過程中碰見的狀況,做簡略的探討,匯報了特別留意要點,為重要性水利工程展示 考慮。
0引言
縱觀行業發展,博萊克威奇(BLACK&VEATCH)中型規模天然氣液化技術始終處于領先地位,已 經 生 產 大約1.6億噸液化天然氣。該工藝不僅操作簡單,設備使用數量少,運行效率高,而且投資和運營的成本較低。在已投產的液化天然氣工廠生產中,大多應用 PRICO 單級混
合制冷工藝。主要是因其具有液化天然氣產能的優勢,且原料氣組分靈活。目前,在中國博萊克威奇和康泰斯,已建立23條液化天然氣生產裝置,在生產方面彰顯了不錯的優勢,總產能已經超過12500t/d,并且處于不斷增長的態勢。
1LNG特點分析
液化天然氣為新型能源,屬于清潔高效能源類型,因而備受企業 青 睞,被廣泛應用于各行業。目 前,LNG 貿易在能源市場的地位不斷提升,LNG 接收站以及液化站的建設不斷增加,如何選擇低溫儀表,成為項目建設的關注重點。在常壓狀態下,氣態天然氣可冷卻到-162 ℃,也就是凝結成為 LNG。LNG的主要組分為甲烷,一般情況下,被 儲 存 在 112 K(-161.15 ℃)、壓 力 大 小 為0.1MPa左右的低 溫 儲 罐 內,LNG 密度是標準狀態下甲烷密度的600多倍。為保證天然氣使用的安全性和可靠性,要做好項目建設的嚴格把控,選擇適合的儀表。現結合具體項目,分析如何選擇和安裝低溫儀表[1]。
2LNG項目中低溫儀表的選擇及安裝注意事項
2.1 溫度儀表
在常壓狀 態 下,液化天然氣的溫度為 -162 ℃,對LNG進行溫度測量,多選擇熱電阻 PT100溫度傳感器裝置。熱電阻 PT100在低 溫 狀 態 下 可 以 測 量 到-200 ℃,并且精度 很 高,性 能 比 較 穩 定,具 有 較 好 的 重 復 性。從LNG項目實際來說,儲罐溫度測量的實現,是在 LNG 儲罐內部設置儲罐多點溫度計,進而完成相應的測量工作。一般來說,LNG 儲罐的內壁、底部以及吊頂等部位,都是儲罐多點溫度計 的 安 裝 位 置,在冷卻過程以及具體操作時,均能開展 溫 度 監 測。除 此 之 外,LNG 儲罐 的 內 外 罐間隙,也會設置儲 罐 多 點 溫 度 計,基于溫度參數的變化,實現儲罐泄漏的監測。
以昆侖能源華油天然氣四川廣安液化天然氣2萬方儲罐為例,在安裝多點溫度計過程中,內罐底部溫度熱電阻需要從內罐浮 頂 進 入 罐 內,沿罐壁垂直向下固定在罐底部。如需夾層底 部 溫 度 測 量,則需要將溫度熱電阻沿外罐 壁 垂 直 而 下,固定在罐底夾層的氮氣管上,每 間 隔4m布置1個電纜固線器,如圖1所示。
然后利用多孔法蘭(結合 LNG項目的實際情況來選擇法蘭的孔數以及尺寸大小),將其 接 到 LNG 罐頂 的 溫度變送器接線箱內部,再使用多芯電纜把4~20 mA 信號發送到控制 系 統。現 場 安 裝 RTD 熱電阻建議選用雙支,方便以后檢修更換。圖2為 LNG儲罐溫度顯示。
2.2 液位儀表
從 LNG低溫測量 實 際 來 說,低溫液體液位的測量,可以選擇的方法有很多。在實際運用中,要結合 LNG 項目特點以及設備的具體情況,來選擇zui為適合的方法[2]。以“時達綠能液 化 天 然 氣100萬標 準 立 方 米/天”項 目 的重烴分離罐液位 為 例,分析中小型液化天然氣儲槽以及低溫壓力容器的 液 位 測 量 方 法。目 前,其主要采取以下方法:
(1)差壓法。在 小 型 LNG 儲罐 內,開展低溫液體液位的測量,多采 用 差 壓 法。該方法是從儲罐底部以及頂部,各引出一個引壓管,對兩個引壓管的壓力差大小進行測量,也就是儲罐內部液柱產生的靜壓力,進而確定儲罐內部的液柱高度。根據現場顯示的結果,也 可 以 利 用 差壓變 送 器,把采集的信號發送給中控室,zui 終 顯 示 和 報警,輔助儲罐或者系統的控制聯鎖[3]。從方法的應用實際來說,此方法不 僅 原 理 簡 單,而且使用比較方便,能 夠連續指示液位。
在現場實際操 作 過 程 中,由于引壓管內部吹掃不干凈,導致液位變送器膜片變形,引起液位測量波動。解決方法:拆卸引壓管,重新吹掃管 道,清 理 膜 片 雜 質,如 圖3所示。
(2)低溫型帶真空夾套的。對 小 型 低溫壓力容器,開展 液 位 測 量 作 業,可以使用此類液位計,其基于原結構,在測量筒以及平衡連接管外側,設置了真空保溫層。因此,即使平衡管以及測量筒內部的液體處于低溫狀態,由于外部設置了真空保溫層,控制了低溫液體以及外界空氣溫度因素的影響,避免液位計冷凝,進而消除了結冰的問 題。在現場液位測量作業中,使 用 磁 浮子液位計裝置,因 其 結 構 簡 單,且觀察清晰明了,進 而 在低溫場合被廣泛應用。
現場(圖4)由于儲罐壓力偏高,正常生產時為3MPa,導致磁翻板液位計浮子被壓扁。解 決 方法:尋找能夠生產耐高壓低密度液位計浮子廠家。
2.3 流量儀表
在選擇流量儀 表 時,要結合天然氣工程的流程特點以及工藝要求。開展低溫介質流量的測量作業,如 果 用于監測控制,而且精度要求不是很高,可以選擇節流式流量計,或者選擇轉子流量計。如果用于交接計量,而且精度要求比較高,則選擇低溫介質流量計。利用節流裝置,進行 LNG流量的 測 量,選 擇 較 高 壓 差,能夠確保測量的精準度,并且縮短上游側必要的直管段長度。不過,若壓力達到飽和蒸汽壓時,液化天然氣很容易發生閃蒸,基于此情況,應合理選擇差壓。
鑒于以往的工 程 經 驗,孔板的選擇不僅需要達到特定的技術要 求,還得具有經濟實用性[4]。因為 孔 板 沒 有可動部件,所以不需要考慮潤滑和摩擦問題,但需要注意的是,孔板的量程范圍很小,只有1∶3,并且孔板適宜的zui小管徑是 DN50。在特 殊 工 藝 階 段,需要壓降級別比較大時,也可以選擇多級限流孔板,但是在安裝過程中需要注意安裝方向,小孔朝上游方向。
不同于孔板,轉子流量計采用變面積式測量原理,多用于液體及氣體 的 測 量,在惡劣的環境條件以及各類介質條件的流量測量實踐中,它有著很大的優勢。目前,多使用的是金屬轉子流量計和玻璃管流量計。在具體選擇時,要做好特性分析,并且考慮其耐久性的優劣。LNG測量作業中,對于使用轉子流量計時易發生的故障,必須嚴格把控。在安裝轉子流量計時,應注意以下幾點:
(1)在安裝作 業 前,要將流量計中的頂襯物取出來,保證產品運輸環節不會出現質量問題。除 此 之 外,要 檢查好椎管是否存在破損的情況,檢查浮子是否可以自由上下移動,確保正常后再進行安裝。此外,要做好技術參數的檢查,比如測量范圍和精確度等。
(2)對于新裝 管 路,必 須 沖 洗,確保管路中無雜質顆粒存留,以免造成浮子卡住。
(3)轉子流量計時,必須把控好垂直度。將其安裝在無振動的管道上,其中心線和鉛垂線路的夾角不得超過5°。由于大口徑流量計質量大,為了避免出現管道彎曲的情況,必須采取有效的支撐措施或者其他措施。
(4)完成安裝 作 業 后,要做好質量檢測和檢查,確 保轉子流量計的使用效果。
2.4 分析儀表
從使用的角度來說,LNG 成品的組分分析,需要 分析儀表的支持。在進行 LNG產品合格性的分析時,成品的組分為主要衡量指標。因為液態天然氣屬于超低溫的液體 混 合 物,為精準獲取組分,必須確保組分的分流氣化,并且保證氣化的均勻性。就當前實際來說,LNG 產品的連續取樣,多運用以下方法:
(1)利用電加熱氣化取樣探頭,把測量介質引入在線色譜分析儀,實 時 分 析 氣 體 組 分。在使用在線色譜分析儀(圖5)時,需要配合標氣及載氣,提前對色譜進行標定。預處 理 部 分,先把每個取樣管路取下來吹掃 5~10 min(取樣探頭壓力設定為2~3kg),保證沒有雜質摻入,然后接上管線。要注意定期檢查色譜載氣(H2 或者 N2)使
用情況,及時更 換。如果更換不及時,在 使 用 完 之 前,zui好停用色譜,防止燒壞檢測器。
(2)專業的 LNG 深冷 汽 化 器。基 于 上 述 裝 置,實 現LNG取樣以 及 氣 化,不 僅 結 構 簡 單,而且成本比較低。通過該方法采取的試樣,經過汽化器裝置氣化處理后,輸送到儲氣筒或者緩沖罐,經過均勻混合后減壓保溫,送到色譜分析儀。按照 取 樣 相 關 規 范,在 進 行 LNG 取樣 時,要盡量避免管線中介質氣化,需要采取相應的措施,確保收集的氣樣具有代表性。因此,建議使用 LNG 深冷汽化器,進而確保分析的效率和質量[5]。
3結語
綜上所述,在 LNG項目中,選擇低溫儀表時,包括溫度儀表和流量儀表等,要做好把控。在具體實踐中,要結合 LNG的特性選擇適合的儀表。
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