一臺(tái)液化天然氣（LNG）低溫液體儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行和定期檢驗(yàn)

劉良勇

（貴州省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院，貴陽(yáng) 550002）

一臺(tái)液化天然氣（LNG）低溫液體儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行和定期檢驗(yàn)

劉良勇

（貴州省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院，貴陽(yáng) 550002）

通過(guò)一臺(tái)在用LNG低溫液體儲(chǔ)罐定期檢驗(yàn)中的問(wèn)題進(jìn)行分析，確定了該設(shè)備的安全狀況等級(jí)，針對(duì)問(wèn)題提出了應(yīng)對(duì)措施，并對(duì)LNG低溫液體儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行提出了建議。

液化天然氣（LNG）；低溫液體儲(chǔ)罐；定期檢驗(yàn)；安全運(yùn)行

隨著城市環(huán)保要求的提高，天然氣作為清潔能源被大量使用，液化天然氣（LNG）低溫液體儲(chǔ)罐由于其儲(chǔ)存天然氣的能力大，作為城市供氣的主要壓力容器設(shè)備不可或缺。

液化天然氣是在深冷狀態(tài)下儲(chǔ)存的，環(huán)境溫度越高其蒸發(fā)越厲害。絕熱效果好壞，對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)蒸發(fā)速率影響很大。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液化天然氣還存足夠的氣相空間，即充裝系數(shù)低于一定值（安全充裝系數(shù)）后，只要絕熱效果很好，儲(chǔ)罐內(nèi)的工作壓力上升就緩慢；反之，絕熱效果不好，即使低于安全充裝系數(shù)，罐內(nèi)壓力也會(huì)迅速上升，使儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力超過(guò)設(shè)計(jì)壓力。LNG儲(chǔ)罐的壓力控制對(duì)安全儲(chǔ)存非常重要，涉及到LNG的安全充裝數(shù)量、保護(hù)系統(tǒng)和儲(chǔ)存的穩(wěn)定性等諸多因素。

液化天然氣（LNG）低溫液體儲(chǔ)罐作為一種壓力容器設(shè)備，須按《固定式壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定進(jìn)行定期檢驗(yàn)，依據(jù)《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》評(píng)定其安全狀況等級(jí)。液化天然氣（LNG）低溫液體儲(chǔ)罐不開(kāi)設(shè)人孔，定期檢驗(yàn)時(shí)不開(kāi)罐。檢驗(yàn)主要是對(duì)夾套的接管角焊縫進(jìn)行表面無(wú)損檢測(cè)，儲(chǔ)罐接地電阻測(cè)定，以及夾套真空度測(cè)定。角焊縫檢測(cè)是因?yàn)樵撎幾钊菀桩a(chǎn)生使用缺陷，測(cè)接地電阻是防止儲(chǔ)罐表面產(chǎn)生有害的靜電，因?yàn)檎婵斩认陆档揭欢ǔ潭?，夾套的真空絕熱效果下降會(huì)很快，罐內(nèi)低溫液化天然氣蒸發(fā)會(huì)異常增加，儲(chǔ)罐內(nèi)壓力也會(huì)迅速上升且難以控制。

筆者通過(guò)對(duì)貴陽(yáng)市某公司一臺(tái)液化天然氣（LNG）低溫液體儲(chǔ)罐的定期檢驗(yàn)，討論該類(lèi)設(shè)備的檢驗(yàn)和安全運(yùn)行問(wèn)題。

1 基本情況

設(shè)備名稱(chēng)：LNG低溫液體儲(chǔ)罐，內(nèi)徑：3000mm，長(zhǎng)：13250mm 容積：52.6m3，設(shè)計(jì)壓力：0.88/-0.1（內(nèi)筒/夾套）MPa，設(shè)計(jì)溫度：-196/50（內(nèi)筒/夾套），介質(zhì)：LNG/珍珠巖（內(nèi)筒/夾套），材料：內(nèi)筒0Cr18Ni9 夾套16MnR，夾套設(shè)計(jì)真空度≤3Pa，出廠封結(jié)真空度2.5Pa最大充裝系數(shù)：0.95，該設(shè)備2005年8月制造并于當(dāng)年投用，設(shè)計(jì)及制造單位略。

2 檢驗(yàn)情況

檢驗(yàn)時(shí)通過(guò)了解和核實(shí)，該LNG低溫液體儲(chǔ)罐使用中，經(jīng)常有安全閥起跳現(xiàn)象?，F(xiàn)場(chǎng)檢查安全閥泄放管在罐區(qū)內(nèi)直通大氣，安全閥、壓力表在校驗(yàn)、檢定有效期內(nèi)。對(duì)該罐進(jìn)行壁厚測(cè)定，未見(jiàn)異常；對(duì)主要介質(zhì)進(jìn)出接管角焊縫進(jìn)行滲透探傷檢測(cè)，未見(jiàn)異常；夾套真空度檢測(cè)結(jié)果6.5Pa；儲(chǔ)罐接地電阻為0.37Ω；此外，用戶(hù)未能提供完整的操作記錄和交接班檢查記錄，也未按規(guī)定對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行年度檢查。

3 分析與討論

從檢驗(yàn)情況看，除運(yùn)行操作記錄等因素外，影響安全運(yùn)行的主要是安全閥起跳。說(shuō)明LNG壓力有時(shí)持續(xù)升高，雖然安全閥泄放后壓力升高未超過(guò)設(shè)計(jì)壓力，但因排放的介質(zhì)是天然氣，系易燃易爆氣體，使周?chē)h(huán)境的安全受到嚴(yán)重威脅。真空度檢測(cè)結(jié)果顯示，夾套內(nèi)壓力較儲(chǔ)罐出廠時(shí)升高，真空度是下降的。夾套的真空絕熱效果降低，罐內(nèi)LNG蒸發(fā)速率加大。即使遠(yuǎn)未達(dá)到規(guī)定的充裝系數(shù)，罐內(nèi)LNG壓力也容易上升超過(guò)正常操作壓力，引起安全閥的動(dòng)作而泄放介質(zhì)。

由于夾套內(nèi)真空度較出廠時(shí)下降，但＜10Pa，可以不對(duì)夾套進(jìn)行重新抽真空處理，但應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況控制充裝系數(shù)，使罐內(nèi)LNG壓力不超過(guò)正常操作壓力而引起安全閥動(dòng)作泄放介質(zhì)。也可考慮將泄放介質(zhì)引至安全地點(diǎn)處理或排放。

結(jié)論：該LNG低溫液體儲(chǔ)罐需監(jiān)控使用，安全狀況等級(jí)4級(jí)，檢驗(yàn)結(jié)論為基本符合要求。

4 建議

1）對(duì)LNG低溫液體儲(chǔ)罐安全運(yùn)行，應(yīng)加強(qiáng)操作記錄和安全巡回檢查，按規(guī)定進(jìn)行儲(chǔ)罐年度檢查，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患。

2）對(duì)LNG儲(chǔ)罐安全閥泄放管排放的天然氣，采用循環(huán)設(shè)備進(jìn)行回收或引至自動(dòng)火炬燃燒處理，以使緊急泄放的LNG氣體不致對(duì)站區(qū)外環(huán)境安全造成威脅。

3）儲(chǔ)罐安全閥，須通過(guò)正確的安全泄放量計(jì)算后進(jìn)行選用。

[1]國(guó)家質(zhì)檢總局.壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則[S].新華出版社出版2013年4月第1版

[2]吳粵燊.壓力容器安全技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，1982年

[3]嚴(yán)銘卿、廉樂(lè)明等.天然氣輸配工程[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社2005年7月第一版