深冷大流量LNG高压外输泵的自主研发

LNG大型高压外输泵是LNG接收站的核心设备之一,具有设计温度低(-196℃)、处理流量大(300～500 m3/h)、扬程高(超过1 500 m)等特点,长期以来只能依赖进口。为了突破国外技术垄断、实现LNG高压外输泵的国产化,开展了水力设计、结构设计、材料加工与组装工艺、水力测试和低温测试方法等关键技术研究,研制了国内首台LNG高压外输泵,并与国外的同类产品进行了对比分析。实际应用与对比分析的结果表明:(1)所研制的高抗气蚀性能LNG高压外输泵水力模型,通过工厂液氮(LN2)低温试验和LNG接收站LNG实流工业应用的运行验证,设备运行平稳,流量、压力、振动、噪声等各项参数指标均能满足实际项目的要求;(2)所开发的高强度大型铝合金零件锻造及热处理技术,保证了零件在承受泵组自身重量、高压力、大功率运行载荷时泵运行的安全性与可靠性;(3)研发形成了全速全流量深冷低温性能测试技术。结论认为,LNG高压外输泵实现国产化后,设备投资较进口产品可以节省30%以上、供货周期缩短6个月,为我国LNG项目的建设及运营提供了后备力量。     

液氮+LNG预冷在大型常压LNG储罐的应用

针对传统LNG储罐预冷过程中出现的问题,提出了液氮+LNG预冷的技术,并成功应用于广安LNG储罐预冷。结果表明,液氮+LNG预冷技术在保证储罐预冷效果的基础上,有效地解决了工程上的两相流和相平衡问题,并明显减少了材料费用,是一种安全性和经济性兼备的高效预冷方案。同时,采用Fluent流体计算软件与传统计算方法相结合,研究了预冷过程中储罐的温度变化规律,对实际生产具有指导意义。     

LNG轻烃回收装置投产问题分析与处理

山东LNG接收站建设了国内首套LNG轻烃回收装置,装置投产过程中发现轻烃LNG产品外输泵外输不顺畅,外输流量达不到设计要求,若该问题不能解决,则可能导致装置无法投产。通过设计参数对比分析与现场测试,认为是由于工艺区高压外输泵与LNG产品外输泵出口存在压力差所导致。对该问题提出三种解决方案:增加轻烃外输泵叶轮级数;在工艺区每台高压泵出口增设1台调节阀;对现有工艺总管进行改造,将两类泵出口管道分开独立设计。通过计算对比分析,认为轻烃外输泵增加两级叶轮的方案是短期最有效的解决方案,但从长远角度考虑,建议在项目二期建设时每台高压外输泵出口增设1台可以从DCS控制调节的截止阀。     

LNG卸料臂接卸船预冷工艺新方案

LNG卸料臂的预冷,作为LNG卸船安全的重要环节,其预冷过程的工艺控制和预冷效果直接关系着预冷过程的时间经济和卸料安全性问题。本文通过分析传统卸料臂预冷过程卸船总管出现管线"温升温降"和卸船总管末端"压降"两个现象问题,结合现有工艺管线限制,提出新的卸料臂预冷工艺方案。并通过实践证明,在不改变现有工艺设备条件的基础上,很好地解决了这两个问题,保障了LNG卸料臂预冷效果,为其他接收站长距离卸船管线预冷提供参考。     

福建LNG接收站BOG再冷凝工艺优化研究

为解决福建液化天然气(Liquified Natural Gas,LNG)接收站蒸发气(Boiling Off Gas,BOG)处理再冷凝系统能耗较高,外输量低时BOG无法全部冷凝等问题,分析再冷凝工艺中的关键操作参数,以降低系统能耗,减小接收站最小外输量,充分利用LNG冷能为出发点,提出利用部分高压泵出口低温LNG对进入再冷凝器前BOG降温的预冷式BOG再冷凝工艺。对BOG再冷凝工艺和预冷式BOG再冷凝工艺进行基于最小外输量的比较,结果:预冷式BOG再冷凝工艺在减小再冷凝系统能耗和降低接收站允许最小外输量方面有显著效果。     

浙江LNG接收站卸料管线BOG预冷模拟研究

由于LNG的低温特性,在其首次进入接收站工艺系统前,需要先对LNG卸料管线采用低温LNG蒸气（BOG）预冷至-120 ℃,然后再引入LNG将卸料管线冷却至-150 ℃。卸料管线预冷是确保LNG接收站顺利投产试运行的重点工作。为此,以浙江LNG接收站为例,采用自编程序建模,针对管径为1 000 mm长距离LNG卸料管线的BOG预冷过程,建立了一维流动传热模型,借助MATLAB工具模拟了BOG预冷LNG接收站卸料管线的整个过程,结果显示：卸料管线壁面温度下降速率最大不超过10 ℃/h,计算时间步长取10 s,计算得出737 m的LNG卸料管线冷却到-120 ℃左右所需时间为30.25 h。同时还分析了不同因素对卸料管线预冷过程的影响,结果显示：①冷却用BOG流量随着时间的推移逐渐增大,在冷却结束阶段,BOG流量达40.95 kg/s,累积BOG消耗量为14 330 kg;②管道内BOG流速随冷却时间增加而增大;③管道内BOG压力随冷却时间及管道长度的增加而减小。建议实际操作中,将管线冷却至-100 ℃即可进入LNG冷却阶段,可节省整个管线的冷却时间及BOG用量。     

大型LNG储罐预冷数值模拟

建立大型LNG储罐预冷模型,采用FLUENT软件对储罐低温气体预冷过程进行数值模拟,研究了储罐冷却过程中物理场的变化规律以及低温气体入口流量。结果表明:(1)大型LNG储罐预冷时,罐内气体温度最先降低,罐底比罐顶、罐壁最先冷却;(2)根据规范中对储罐预冷温降速率的要求调控低温气体的流量,提出五阶段LNG储罐逐步冷却方法,得到了不同阶段低温气体的入口流量。     

基于Python的大型LNG全容储罐预冷仿真分析系统开发

为了减少LNG全容储罐预冷模拟试验研究的成本,通过仿真软件对LNG全容储罐预冷过程进行模拟分析.基于Python语言开发出大型LNG全容储罐预冷仿真分析系统,将预冷相关的技术、行业经验与仿真流程封装成模板,使用者仅需输入相应参数,程序模板自动执行仿真计算,即可得到预冷过程的仿真结果,降低了仿真使用门槛,缩短了预冷效果的...     

基于计算流体动力学的LNG卸料管线预冷工艺仿真研究

为了防止低温液化天然气(LNG)突然进入卸料管线引起局部管道大幅度收缩从而造成管道的损坏,卸料管预冷效果的分析校核是必须的。目前国内对于卸料管线预冷时间和预冷流量均以经验为主,基于计算流体力学的方法,研究LNG卸料管预冷过程仿真方法,包括几何模型、网格划分、物理模型选择等,得到卸料管预冷过程数值模拟方法。     

LNG接收站工艺流程模拟计算

采用软件对LNG接收站工艺流程进行静态模拟计算是LNG接收站工艺设计最重要的工作之一。采用HYSYS软件建立模型并开展研究,分析了影响模拟结果准确性的关键因素。根据所得结果,认为在某一假设参数条件下LNG接收站在零气态外输、卸船、无槽车槽船外输的工况的BOG量最大;在最大气态外输、装车、装船工况下低压外输负荷最大;采用中/高压BOG压缩机直接外输与再冷凝工艺相结合的BOG处理工艺有利于在气态外输和液态外输量较小的工况下减少放空。     

大型LNG接收站首船接卸作业流程分析

随着中国能源需求的不断增长和环保要求的日益提高,国内大型LNG接收站的建设迎来了高峰期、LNG接收站的首船接卸是一个系统工程,同时也是LNG接收站建设的里程碑,因此,国内外LNG接收站都高度重视首船接卸分析了大型LNG接收站首船接卸的典型程序,从生产准备,卸料管线BOG置换、预冷,卸料管线LNG填充．储罐预冷和填充,注意事项等方面系统阐述了LNG接收站首船接卸作业,并提出了相关优化建议     

LNG罐内泵的特点及应用浅析

LNG罐内泵在LNG接收站的生产运行中的主要作用是将罐内LNG输送至罐外低压管汇,以继续完成下一步的重组分回收、冷能利用、加压、气化、计量、外输等操作。本文以山东LNG接收站工程建设为基础,结合接收站工艺以及罐内泵厂家技术交流情况,对罐内泵的结构、特点、参数影响及现场安装、拆卸等内容进行简要介绍。     

多台LNG高压泵联动运行的优化与改进

随着我国LNG进口量的不断增加,国内部分大型LNG接收站已开始进行扩建以提高气化外输能力,如何保证新增设备尤其是高压泵的可靠运行以达到预期的效率和产能,便成为LNG接收站重要的研究课题。为此,基于中石油唐山LNG接收站二期工程投产成功运行4年的数据资料,梳理了多台高压泵并联运行出现的相关问题,并根据设计数据、管道布置和联锁保护逻辑,分析了上述问题产生的原因,明确了影响多台高压泵之间流量分配的主要因素,提出了相关操作方式和工艺流程的优化改进措施。研究结果表明:①入出口总管π形弯是导致部分高压泵出现抽液、排液困难的原因;②出口阀开度是影响流量分配骤然变化的重要因素;③高压输出总管LNG倒流是高压泵出口流量被抢占的直接原因;④高压泵泵井与再冷凝器气相空间连通是导致高压泵泵井液位波动的主要原因;⑤提出了优先启动高压输出总管远端高压泵、将高压泵出口阀开度控制在较高水平、投用泵井放空至储罐工艺流程以规避BOG堆积泵井风险、定期检查高压泵出口止回阀的工作状态等4点运行优化措施建议。结论认为,所提出的优化方法可行有效,保证了唐山LNG接收站4 200×10~4 m~3/d的最大气化能力,为LNG接收站扩建工程及新增接收站提供了借鉴。     

LNG船液货舱预冷过程

LNG船在装货前要向液舱内喷入少量LNG或液氮进行降温，喷入的LNG吸热降温并需使液舱温度达到一定值后才能开始正常的装货，预冷过程影响到LNG船液货舱的安全。对LNG船液货舱的预冷过程进行了分析，提出预冷过程的数学模型，由此得出预冷理论规律。同时，以12.5×10⁴ m³的MOSS型LNG船为母型船进行了理论推导、编写计算程序和实际计算，并与实船试验进行比较分析，得出LNG船预冷的实际规律，对船舶实际航行中的预冷计划和节约预冷时间具有指导意义。     

液化天然气长输管道输送技术

各国对液化天然气(LNG)的重视使得LNG需求量逐年增加,为满足LNG长输管道建设需求,有必要对LNG长输管道输送技术进行研究。分析了LNG的应用现状和现行LNG管道面临的问题,阐明了LNG长输管道建设的必要性和可行性。对LNG长输管道的工艺设计标准和方法进行了介绍,阐述了LNG长输管道采用的密相输送工艺原理,对管道中间加设冷却站的方法进行了分析并给出了冷泵站间距的计算公式。管道需安装绝热保冷层,介绍了管材和绝热材料等绝热保冷技术以及保冷层厚度的计算方法。最后提出了LNG长输管道设计中可能遇到的管道预冷、冷收缩和停输以及LNG冷量利用等问题的解决方法。     

LNG接收站管道预冷温度—应力模型

LNG接收站管道预冷是保证接收站能够顺利运行的关键之一,但是预冷有可能导致管道应力损伤,具有较大的风险隐患。为了有效地指导LNG接收站管道预冷工作,针对大型LNG接收站管道预冷作业,基于CFD建立预冷温度模型,从网格优化、动力松弛因子、相变模型选择等方面进行计算控制,实现了多组分、多相、大尺度、长时间预冷多相流的快速、稳定计算;结合温度差值算法建立LNG接收站管道预冷应力模型,实现了温度模型和应力模型的耦合,据此分析预冷温度变化造成的热应力作用,基于子模型技术实现对峰值应力区域的应力、疲劳寿命的精细评估,并对某油田公司LNG接收站的预冷作业进行分析。研究结果表明:①依据案例管道结构的不同,管道内气液状态具有较大差异;②管道位移较大点位于在拐角位置,应力较大值集中在三通、四通的连接位置;③案例预冷工作条件下,疲劳损伤弱点在某三通接头倒角处。结论认为,所建模型计算结果的精度高,可为LNG接收站管道预冷设计和作业提供技术支持,具有较好的推广应用价值。     

预冷式-二级压缩BOG再冷凝工艺研究

针对国内某一LNG接收站再冷凝工艺存在能耗大、回收率低、稳定性差等问题,提出了预冷式-二级压缩BOG再冷凝工艺:利用高压泵出口LNG预冷一级压缩机出口BOG,降低工艺物料比;通过二级压缩减小压缩机进出口BOG比焓差,降低压缩机能耗;新增再冷凝器和稳压泵,利于减小高压泵运行波动。使用ASPEN-HYSYS模拟接收站再冷凝工艺流程,以该接收站典型工况BOG产量7 640 kg/h,LNG外输量180 t/h为例,新工艺节能8. 26%,并且随着BOG产量增加,节能效果上升,最大节能14. 04%。新工艺提高了接收站经济性和安全性,为再冷凝工艺选择提供参考。     

液化天然气(LNG)长距离管道输送技术

天然气作为一种高效清洁的能源，在世界能源市场结构中的比例将显著增加。天然气液化输送相对于气态输送来说，具有很多显著的优点，新材料和新工艺技术的发展使得天然气的液化输送成为可能。世界天然气地区性贸易的迅猛增长也将有助于降低天然气液化输送的成本。目前国内LNG的管道输送技术尚处于起步阶段，国外也无很成熟的实践经验。文章从LNG的特点出发，就LNG的管道输送工艺、经济管径与经济流速、站间距与经济保温层、管材以及LNG管道的预冷与停输技术等方面作了简要介绍。     

LNG管道过量位移的预防

针对LNG管道预冷调试工况,分析了顶底部温度差、轴向温差和支座安装位置误差对管道的影响以及发生的结构位移。认为减小管道不同部位的温差,将能有效地减少管道位移,避免对管道应力、表面检测元件和保温材料造成破坏。     

LNG离心泵故障原因分析及其解决方案

针对某LNG工厂LNG离心泵预冷、启动困难且运行异常等故障,通过现场观察、数据采集、理论分析计算等方法详细分析了上述故障的原因.分析结果表明:LNG离心泵预冷流程阻力大;泵前管路存在气阻;泵存在汽蚀是导致LNG离心泵运行异常的主要原因.根据分析结果,结合现场实际情况提出了整改方案,整改后LNG离心泵运行情况明显好转.经...