LNG储罐四级安全保障系统的设置.doc

LNG储罐四级安全保证系统的设置

③第三级：安全阀
安全阀为机械式，设置于子罐的BOG管道上，开启压力为0.66MPa，回座压力为0.54MPa。当储罐出现故障，产生大量蒸发气，自力式降压调节阀和BOG压力控制阀均全部开启，仍不能稳定储罐压力，储罐气相压力升高至0.66MPa时，安全阀开启，与BOG压力控制阀、自力式降压调节阀联合放空，当储罐压力下降至0.63MPa时，BOG压力控制阀关闭；压力降至0.6MPa以下时，自力式降压调节阀关闭；压力降低至0.54MPa时，安全阀关闭。在放散过程中，站控系统发出声光报警信号，通知生产修理人员进行抢修。安全阀的设置见图3。

④第四级：泄放阀和呼吸阀
在母罐上设置泄放阀和呼吸阀，泄放阀保证母罐不超压，呼吸阀保证母罐不超压和不形成负压。夹层氮气工作压力为0.5kPa，泄放阀开启压力为1kPa，呼吸阀呼气压力为0.8kPa，吸气压力为-0.28kPa。
当氮气系统发生故障引起子母罐夹层氮气压力升高或子罐发生泄漏造成夹层气体压力升高，压力达到0.8kPa时，呼吸阀首先工作，进行呼气动作，保证压力不再继续升高；如系统故障较大，夹层压力继续升高，达到1kPa后，泄放阀开启，直接排空以降低压力，保证母罐在正常工作压力下运行。
当夹层出现负压(氮气系统故障出现暂时性停止供氮、子母罐预冷时夹层温度降低等)，压力达到-0.28kPa时，呼吸阀工作，进行吸气动作，保证母罐不形成负压。
⑤各级阀的设置数量
7个子罐共分为2组，1组3个子罐，1组4个子罐。每组子罐气相管路上各设置1个DN 50mm的自力式降压调节阀；总BOG管路上设置1个DN 100mm的BOG压力控制阀；设置的4个安全阀(DN 80mm)和1个泄放阀(DN 250mm)、1个呼吸阀(DN 200mm)见图3。
3　BOG压力控制阀设置的经济性分析
①增加的造价
设置BOG压力控制阀，需要增加一套BOG压力控制系统，即需要增加相应的设备和管道，因此相应的造价也要增加。增加的设备和管道见表1。

②安全阀单次放空损耗的天然气成本
依据上文可知，安全阀单次放空的天然气量为2348m3／次，天然气售价按4.8元／m3计，则计算得到安全阀单次放空损耗的天然气成本约11270元/次。
③BOG压力控制系统投资回收期
依据国内同类LNG项目运行经验，未设置BOG压力控制系统的LNG储罐安全阀开启次数为3～5次／a，此处取4次／a，而设置BOG压力控制阀后，安全阀基本不开启。则BOG压力控制系统投资回收期约为1.5a，之后每年还将产生45080元的经济效益。
4　结论
LNG储罐尤其是大中型储罐，设置四级安全保证系统(自力式降压调节阀—BOG压力控制阀—安全阀—泄放阀和呼吸阀)的作用主要体现在以下几个方面：
①能够有效保证储罐在正常工作压力下运行，极大地提升了储罐的安全性。
②各级安全保护装置随着储罐压力的提升，逐级进入工作状态，实现对储罐的阶梯保护。
③BOG压力控制阀的设置能够很好地控制BOG压力，避免气相压力突升，最大限度减少了安全阀开启的次数，杜绝工艺事故，大量减少了安全排放气体，具有一定的经济价值。