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1 概述

隨著液化天然氣(LNG)供應(yīng)渠道和供應(yīng)量的迅速增長(zhǎng)，用于城市管道燃?xì)獬Ｒ?guī)氣源、管輸天然氣過(guò)渡氣源、城市天然氣調(diào)峰與應(yīng)急氣源、LNG汽車加氣、LNG中轉(zhuǎn)儲(chǔ)存、LNG灌裝等功能的城鎮(zhèn)LNG站的建設(shè)也得到了快速發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，類似于液化石油氣管道供氣的模式，結(jié)合具有LNG灌裝功能的城鎮(zhèn)LNG站，一些城市還出現(xiàn)了小區(qū)或工商業(yè)用戶的LNG瓶組氣化站供氣。這些LNG站的儲(chǔ)存、氣化和供氣設(shè)施都固定在一個(gè)地點(diǎn)，固定向某個(gè)區(qū)域供氣或提供調(diào)峰與應(yīng)急氣源，但不能對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)局部應(yīng)急供氣。

2 移動(dòng)式LNG應(yīng)急裝置的開發(fā)思路

城市實(shí)現(xiàn)管道天然氣供氣以后，管道系統(tǒng)停氣搶修的情況將會(huì)越來(lái)越多，停氣會(huì)給居民用戶的生活和重要公共設(shè)施的供氣帶來(lái)很多影響。由于天然氣和液化石油氣不具有互換性，天然氣管網(wǎng)一旦停氣，用戶無(wú)法采用其他氣源替換，為此，深圳市結(jié)合自身實(shí)際提出了利用CNG儲(chǔ)罐橇裝車和LNG瓶組橇裝車作為應(yīng)急氣源的方案。當(dāng)城市的某個(gè)小區(qū)或工商業(yè)用戶，甚至是小區(qū)內(nèi)的某根立管需要停氣搶修時(shí)，非常需要有反應(yīng)快速、運(yùn)輸方便的中小型應(yīng)急供氣裝置來(lái)保障供氣。

我公司現(xiàn)有一座LNG應(yīng)急站作為城市天然氣供氣的調(diào)峰與應(yīng)急氣源，站內(nèi)具有LNG鋼瓶的灌裝功能。為了保證居民、重要公建用戶和部分小型公建用戶的應(yīng)急供氣，減少停氣事故造成的影響，我公司決定根據(jù)嘉興市區(qū)天然氣供應(yīng)的現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)有條件，在LNG瓶組氣化站的基礎(chǔ)上，開發(fā)移動(dòng)式LNG應(yīng)急裝置，在局部范圍因搶修或維護(hù)需要停氣時(shí)，能及時(shí)提供天然氣供應(yīng)。該移動(dòng)式應(yīng)急裝置應(yīng)能安全靈活地被運(yùn)送到需要臨時(shí)供氣的地點(diǎn)，并能安全快捷地與供氣管道進(jìn)行連接。從以往維修停氣和事故停氣的情況看，少到幾戶居民用戶、多到上千戶居民用戶的停氣都有可能發(fā)生。根據(jù)浙江省用戶事故管理規(guī)定和我市小區(qū)供氣現(xiàn)狀，為體現(xiàn)快速靈活的特點(diǎn)，擬開發(fā)兩種規(guī)模的供氣裝置，其中小型裝置能直接接入用戶的立管，中型裝置同時(shí)具備中壓和低壓接入供氣管道的功能，以有效減少用戶停氣。

3 移動(dòng)式LNG應(yīng)急裝置的工藝設(shè)計(jì)

根據(jù)上述開發(fā)思路，我公司提出了分別開發(fā) 10m 3 ／h和 300 m 3 ／h兩種規(guī)模的移動(dòng)式LNG應(yīng)急裝置的方案，并對(duì)兩套裝置的配置提出了具體的要求。

3 ．1小型應(yīng)急裝置

小型應(yīng)急裝置的規(guī)模為 10 m 3 ／h。系統(tǒng)由3部分組成，分別是LNG鋼瓶、氣化裝置、調(diào)壓裝置，特點(diǎn)是小巧輕便，主要適用于小區(qū)內(nèi)立管的臨時(shí)供氣。應(yīng)急使用時(shí)，3部分裝置分別運(yùn)到使用現(xiàn)場(chǎng)，簡(jiǎn)單組合連接后即可投入使用。各裝置具體要求如下：

①LNG鋼瓶：為標(biāo)準(zhǔn)的 175 L 鋼瓶，配備手推車以方便運(yùn)輸。配1根 2 m 長(zhǎng)的LNG用不銹鋼軟管，一端用于與鋼瓶連接，另一端為DN 15 mlTl的不銹鋼法蘭接口，用于與氣化裝置連接；軟管設(shè)計(jì)壓力為1.4 MPa。

②氣化裝置：氣化能力為 10 m 3 ／h。采用微型的LNG空溫式氣化器，由若干支翅片并聯(lián)組成，翅片長(zhǎng)度控制在 1 m 左右，結(jié)構(gòu)緊湊，方便手提；兩端接口均為DN 15 mm 的不銹鋼法蘭接口。配l根 2 m 長(zhǎng)的低溫不銹鋼軟管，兩端均為DN 15 mm 的不銹鋼法蘭接口。氣化裝置及軟管設(shè)計(jì)壓力為1.4MPa。多備幾套裝置，必要時(shí)可以多套串聯(lián)氣化升溫，避免供應(yīng)用戶的天然氣溫度偏低。

③調(diào)壓裝置：按常溫單路調(diào)壓設(shè)計(jì)，次高壓到低壓一級(jí)調(diào)壓，流通能力≥ 10 m 3 ／h。為減輕裝置重量和簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，可以不設(shè)旁通和前后控制閥門；調(diào)壓裝置的進(jìn)口采用DN 15 mm 不銹鋼法蘭連接，出口為DN 25 mm 螺紋接口，配1根 2 m 長(zhǎng)DN 25 mm 的螺紋連接不銹鋼軟管。調(diào)壓器前加裝過(guò)濾器，調(diào)壓前后各留一個(gè)壓力表接口，并配相應(yīng)的控制閥門，用于在供氣時(shí)測(cè)量供氣壓力，確保供氣安全。調(diào)壓前后各設(shè)一個(gè)放空接口，并配相應(yīng)的控制閥門，供氣開始前先對(duì)臨時(shí)供氣系統(tǒng)進(jìn)行置換，避免用氣安全事故。調(diào)壓后設(shè)安全放散閥，防止戶內(nèi)管道超壓而引起事故。調(diào)壓前管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力為1.4 MPa。調(diào)壓后設(shè)計(jì)壓力為2．5 kPa，調(diào)壓器選型應(yīng)考慮今后能較方便更換。整個(gè)裝置要求連接可靠，充分固定，方便手提。

④由于應(yīng)急裝置是偶而使用的，一旦某個(gè)部件生銹不能正常使用，將對(duì)應(yīng)急供氣產(chǎn)生致命的影響，為此要求整個(gè)系統(tǒng)全部使用不會(huì)產(chǎn)生腐蝕的材料如不銹鋼、銅、鋁等，所有法蘭墊片的規(guī)格也要求統(tǒng)一，并適當(dāng)多配，以方便更換。

⑤關(guān)于天然氣加臭，由于應(yīng)急系統(tǒng)為臨時(shí)使用，供氣規(guī)模小，且用戶用氣不連續(xù)，無(wú)論采用人工加臭還是自動(dòng)加臭都難以保證實(shí)現(xiàn)規(guī)定的加臭效果，因此該系統(tǒng)不考慮加臭功能。

3 ．2中型應(yīng)急裝置

中型應(yīng)急裝置的規(guī)模為 300 m 3 ／h。系統(tǒng)由兩部分組成，分別是LNG鋼瓶、氣化調(diào)壓裝置。中型應(yīng)急裝置的供氣規(guī)模較大，裝置本身也相對(duì)較為龐大，裝卸必須采用適當(dāng)?shù)钠鹬貦C(jī)械，結(jié)構(gòu)上還要方便利用各種搶修車輛進(jìn)行運(yùn)輸。應(yīng)急使用時(shí)，兩部分裝置分別用車輛運(yùn)送到使用現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)管道連接后即可投入使用。各裝置具體要求如下：

1 LNG鋼瓶：為標(biāo)準(zhǔn)的 410 L 鋼瓶；配1根 2m 長(zhǎng)LNG用不銹鋼軟管，一端與鋼瓶連接，另一端為DN 25 mm 的不銹鋼法蘭接口，用于與氣化裝置連接；軟管設(shè)計(jì)壓力為1.4 MPa。

②氣化調(diào)壓裝置：LNG氣化器設(shè)計(jì)氣化能力為 300m 3 ／h，調(diào)壓前設(shè)計(jì)壓力為1.4 MPa，調(diào)壓后分中、低壓兩路出口，中壓出口壓力為0.35 MPa，低壓出口壓力2.5 kPa，兩路出口的調(diào)壓供氣能力均滿足 300 m 3 ／h的流量要求。裝置應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固，能安全方便地吊裝或鏟送到運(yùn)輸車上，并能較可靠地在運(yùn)輸車上臨時(shí)固定(綁定)，以確保運(yùn)輸安全；裝置的結(jié)構(gòu)尺寸按1.5 t平底欄板貨車裝運(yùn)考慮，原則上最大寬度為 1.7 m ，最大長(zhǎng)度不超過(guò) 3 m 3 總高度不超過(guò) 2 m 。調(diào)壓部分宜垂直布置，以減少對(duì)平面的占用。氣、液相的進(jìn)出口均布置在整個(gè)裝置的一端，以減少應(yīng)急裝置使用時(shí)對(duì)道路通行的影響并保證運(yùn)行安全。設(shè)3個(gè)DN 25 mm 液相法蘭進(jìn)口，2用l備。中、低壓出口均可只設(shè)1個(gè)，法蘭連接，中壓出口公稱直徑≥ 50 mm ，低壓出口公稱直徑≥ 80mm 。調(diào)壓前和兩個(gè)出口處各設(shè)測(cè)壓及放空口1個(gè)，并配相應(yīng)的控制閥門，用于系統(tǒng)的置換。次高壓一中壓調(diào)壓前裝設(shè)溫度計(jì)，用于i貝0量和控制氣態(tài)天然氣的溫度，避免低溫氣體破壞調(diào)壓設(shè)備。次高壓一中壓和中壓一低壓調(diào)壓均宜考慮1用1備，調(diào)壓器

選型應(yīng)有超壓切斷或超壓放散功能，并考慮今后能較方便更換。配中、低壓出口軟管各1根，每根長(zhǎng)5 m。

③關(guān)于天然氣計(jì)量和加臭，由于應(yīng)急系統(tǒng)的供氣量通常不穩(wěn)定，采用人工加臭難以保證加臭效果，宜采用自動(dòng)加臭，此時(shí)的流量計(jì)可以增加在次高壓一中壓調(diào)壓器后，而加臭機(jī)加臭接口分別接到天然氣的中、低壓出口處，并加控制閥門。實(shí)際使用時(shí)，根據(jù)中壓供氣或低壓供氣方式，關(guān)閉其中一路加臭接口，另一路由流量計(jì)控制進(jìn)行自動(dòng)加臭。無(wú)論采用人工加臭還是自動(dòng)加臭，整個(gè)裝置會(huì)更大，不便于運(yùn)輸，并且長(zhǎng)期不用的計(jì)量和加臭裝置在應(yīng)急情況下能否即時(shí)發(fā)揮作用也難以肯定。因此盡管增加天然氣計(jì)量和加臭功能并不難，增加的費(fèi)用也有限，但我公司的的方案中沒有考慮計(jì)量和加臭功能。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著城市天然氣供氣的普及，采用移動(dòng)式LNG