一、預(yù)冷的必要性

 LNG氣化站內(nèi)低溫管道和LNG儲(chǔ)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(guò)程。LNG儲(chǔ)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(duì)于304L材質(zhì)管路，在工作溫度為-162℃時(shí)，100m管路大約收縮300mm。

 LNG管路的收縮和補(bǔ)償是一個(gè)需要細(xì)心考慮的重要問(wèn)題。兩個(gè)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(guò)材料的屈服點(diǎn)。特別是對(duì)于LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的管道要求更加嚴(yán)格，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。在管路設(shè)計(jì)中已經(jīng)考慮有效的措施來(lái)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(jì)時(shí)考慮了冷收縮的補(bǔ)償，但是在溫度變化速率較大時(shí)，還存在溫度變化過(guò)快、熱應(yīng)力過(guò)大而使材料或連接部位產(chǎn)生損壞的問(wèn)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。

二、預(yù)冷目的

檢驗(yàn)和測(cè)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(chǔ)罐達(dá)到工作狀態(tài)，測(cè)試儲(chǔ)罐真空性能（由儲(chǔ)罐廠家測(cè)試）。

三、預(yù)冷前的管道吹掃

LNG儲(chǔ)罐

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(huì)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(shí)密封，防止雜物和雨水時(shí)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(chǔ)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(shí)應(yīng)當(dāng)使用臨時(shí)墊片，在氣密試驗(yàn)前更換正式墊片。

（6） 在吹掃時(shí)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(jì)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(wú)灰塵和雜質(zhì)為合格。

預(yù)冷所需物資

(1)液氮。

(2)便攜式測(cè)溫儀和便攜式可燃?xì)怏w報(bào)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。

四、LNG儲(chǔ)罐預(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(kāi)所有安全閥根部閥，打開(kāi)兩個(gè)降壓調(diào)節(jié)閥的前后閥。打開(kāi)儲(chǔ)罐氣相放空根部閥。

(4)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)測(cè)試完好，全部投用。氮?dú)庀到y(tǒng)投用，緊急切斷閥全部打開(kāi)。

(5)壓力表根部閥全部打開(kāi)。儲(chǔ)罐液位計(jì)根部閥、氣液平衡閥打開(kāi)。

(6)用干燥氮?dú)庵脫Q管道內(nèi)的空氣，防止預(yù)冷時(shí)閥門處有凝結(jié)水而凍住閥門。

五、LNG儲(chǔ)罐預(yù)冷原則

 預(yù)冷時(shí)儲(chǔ)罐和管道溫度要步降低，避免急冷，防止溫度驟降對(duì)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。

六、預(yù)冷主要步驟

1、先用低溫氮?dú)忸A(yù)冷

(1)檢查卸車軟管完好狀況，管內(nèi)無(wú)雨水、垃圾等雜物。軟管連接到槽車上，并檢查連接是否牢固。

（2）將槽車壓力升高，打開(kāi)槽車氣相閥門、卸車臺(tái)卸液閥門V21及緊急切斷閥ZS101，檢查軟管連接處有無(wú)泄漏。

(3) 打開(kāi)儲(chǔ)罐上部部進(jìn)液閥V6(V7為常開(kāi)閥門)向LNG儲(chǔ)罐內(nèi)緩慢沖入低溫氮?dú)?，待?chǔ)罐壓力上升至0.2MPa，關(guān)閉卸車臺(tái)卸液閥門，儲(chǔ)罐保冷15min后，打開(kāi)儲(chǔ)罐氣相管路上手動(dòng)放空閥V3、并打開(kāi)V27(常開(kāi)閥)、V29(常開(kāi)閥)及V30，排空氮?dú)?。升降壓反?fù)進(jìn)行。

(4)判斷儲(chǔ)罐內(nèi)部溫度，通過(guò)測(cè)滿閥V12放出氣體，用溫度計(jì)測(cè)定，至預(yù)期值時(shí)，氣體預(yù)冷工作完成。

2、液氮預(yù)冷

(1)將儲(chǔ)罐壓力放空至微正壓，關(guān)閉下部進(jìn)液閥V9(V8為常開(kāi)閥門)。關(guān)閉液位計(jì)平衡閥，投用液位計(jì)。

(2)緩慢打開(kāi)槽車液相閥至較小開(kāi)度，緩慢關(guān)小槽車氣相閥，使液氮從儲(chǔ)罐上部進(jìn)液少量。控制卸車臺(tái)閥門V21開(kāi)度，輕微開(kāi)啟較小開(kāi)度，使壓力保持在0.3MPa。儲(chǔ)罐壓力升高至0.2 MPa～0.3MPa,要及時(shí)關(guān)閉卸車臺(tái)閥門V21，打開(kāi)儲(chǔ)罐氣相手動(dòng)閥V3、放空泄壓。反復(fù)進(jìn)行此操作。

(3)通過(guò)測(cè)滿閥V12放出氣體，測(cè)量溫度達(dá)到一定溫度，或液位計(jì)有液位指示，可慢慢打開(kāi)LNG儲(chǔ)罐下部進(jìn)液閥V9(V8為常開(kāi)閥門)，上下同時(shí)進(jìn)液。進(jìn)液過(guò)程中要密切觀察記錄儲(chǔ)罐壓力，防止壓力升高。壓力升高要及時(shí)關(guān)閉下部進(jìn)液閥V6。用手感覺(jué)儲(chǔ)罐外體溫度，確認(rèn)儲(chǔ)罐無(wú)問(wèn)題。

(4)儲(chǔ)罐的液位計(jì)達(dá)到一定值時(shí)(2～4m3液氮)，進(jìn)液結(jié)束。

(5)儲(chǔ)液任務(wù)完成后，關(guān)閉槽車液相閥門，打開(kāi)槽車氣相閥門，向儲(chǔ)罐吹掃卸液管線。

(6)關(guān)閉槽車閥門及卸車臺(tái)卸液閥門V21，卸下軟管，注意輕拿輕放，人員要躲開(kāi)。

(7)關(guān)閉儲(chǔ)罐氣相手動(dòng)放空閥V3、儲(chǔ)罐下部進(jìn)液閥V9。儲(chǔ)罐上部進(jìn)液閥V6，待卸車LNG管道恢復(fù)常溫后再關(guān)閉。

(8)利用儲(chǔ)罐內(nèi)的液氮對(duì)增壓器(E103A/B)、空溫式氣化器(E102A/B)及其低溫管道進(jìn)行預(yù)冷。

3、放空低溫氮?dú)獾睦?/span>

液氮預(yù)冷時(shí)需要通過(guò)氣相管放空低溫氮?dú)狻?/span>