LNG槽车装车橇,以下简称“装车橇”。是指将每一个LNG装车鹤位内的仪表和设备集成在一个专用的框架结构内,在工厂内实现预制,集成组装和测试的一体化橇装设施。主要由一对装车和回气鹤管,流量计,静电报警控制器,压力变送器,装车流量控制阀,紧急切断阀,相关管道和批量控制器等组成装车橇在工厂内应进行系统强度,气密性测试和系统功能测试,系统测试合格后出厂。

装车橇到达用户现场连接地角螺栓,工艺管线,供电线路和通讯线路后,经过简单的调试就可以投入使用。与传统的装车控制系统就地组装比较,装车橇可以节省现场设计和现场施工量,缩短项目工期,提高装车控制系统的质量。

LNG槽车装车系统比油品槽车装车系统复杂,现场组配装车系统,安装和调试周期长,质量不稳定。为克服以上缺点,在工厂内,将装车系统的仪表和设备集成在一个橇装架上,并完成电气安装,强度试验和低温测试等,装车橇到达用户装车现场后,接地角螺栓,连接工艺管线,通讯和供电线路就可以使用。结合LNG装车橇技术特点,对LNG装车系统中的设计数据,功能要求,操作方法进行叙述,综合国内装车系统在使用中出现的问题提出了解决办法。

LNG站工艺设计的合理性和全面性

1> LNG橇装有合理的工艺流程

2) LNG橇装有完善的运行功能(措施)

3) LNG橇装有可靠的安全措施

4) LNG橇装输送设备制造安装质量精良

2,装车橇核心设备

2.1 LNG装车臂

装车臂是装车橇中的关键设备,LNG装车臂采用双臂带立柱结构,两条臂上下安装,分别接槽车的液相口和气相口,用于LNG装车和BOG回气,立柱支撑结构有利于减少臂内侧旋转接头受力,减少磨损,延长密封件寿命;每条装车臂上安装有5个旋转接头,保证装车臂的接口能够在360“空间内自由活动,同时也保证装车臂接口和槽车接口连接后处于正对状态;每条装车臂上还必须配置弹簧平衡机构,保证在100 Nm的作用力下,装车臂能够正常操作。装车臂材质304/304 L(沿海地区宜采用316 L),旋转接头的材料必须进行深冷加工处理,保证其强度和耐磨性。

装车液相臂和气相液相臂入口为3"-ANSI#150RF,装车臂槽车连接的出口为2"-ANSI#150RF(目前国内槽车基本上采用此标准);装车臂上必须安装切断球阀,非装车状态下切断球阀要可靠地关闭,防止空气进入,而采用球阀结构能满足快速开启和关闭要求,减

少操作时间;装车过程,这两个球阀操作频繁,操作温度常处于常温和低温的交变过牙黔,所以对阀门质量要求高。装车臂的前端旁路安装氮气吹扫阀,用于装车前对装车臂前端空气的置换和装车后对装车臂内LNG或BOG的吹扫,吹扫管线为中32x3 5 mm或中27x3 mm,吹扫阀的数量按照工艺设计稍有差异。装车臂的旋转接头一般采用氮气密封结构,使其滚珠轴承内处于干燥的氮气环境防止空气进入后水气凝结,造成滚珠轴承冻结,使得装车臂无法正常操作,氮气压力为0.02 M Pa,每条臂5个旋转接头的氮气线串接在一起,氮气消耗量为0.3 N m 3/h,

2.2质量流量计

质量流量计在装车过程中测量装车量,由于LNG装车过程中产生BOG回气,质量流量计计量结果仅作为系统控制依据,不作为贸易交割计量依据。其口径按照流量大小选配,流量计的精度选0.15级,结构选择分体式,保证在低温环境下能够正常工作。对每台出厂的LNG用流量计均经过液氮低温修正系数的标定,保证低温性能更出色。

LNG流量计数据

2.3控制阀门

系统中的流量调节阀要可靠地控制装车流量,装车流速过大会存在安全隐患,装车流速过小,产生的BOG量较大,装车时间长,装车效率降低,故一般采用直线型调节阀.而气动切断球阀,分别安装在液相线和气相线,用于装车前后对工艺管线的切断,兼作紧急切断阀,采用双电磁阀结构,和全厂的ESD系统连锁。目前国内这两种深冷控制阀门的产品性能不稳定,LNG装车橇一般采用进口控制阀门。

2.4温度和压力变送器

温度变送器采用分体式,热电阻采用法兰式,由于装车管线较小,外面有绝热层,热电阻在管道安装时需另外安装导引管,插入深度液相为管中心以下气相为管中心以上;压力变送器的引压管长度为i2o以上,保证接触测量膜片时的气体温度,防止低温对测量膜片的损坏,另外在引压管的根部安装阀门和主管线隔离,在变送器端配置两阀组,方便调试和维护。

2.5批量控制器

批量控制器采用PLC结构,每个装车橇为一个制单元,硬件上能完成对流量,压力,温

度,静电信号,阀位信号的采集,实现对调节阀和气动切断阀的控制,软件上必须具备以下

功能。

2.5.1批量控制功能

按照预定程序启动,打开相关阀门,采集流量计的流量,到达预定装车量时,按照预定程序关闭相关阀门,实现定量装车。

2.5.2流量控制功能

批量控制器采集质量流量计信号,控制装车橇内的调节阀开度,在槽车预冷,装车过程

和装车结束时,分别控制装车流量,满足装车工艺及安全要求。

2.5.3超限报警功能

系统内液相线和气相线分别安装压力变送器和温度变送器,对装车过程中的温度和压力进行监测,当超过限定的温度和压力时,控制系统报警。

2.5.4静电监测功能

装车橇内安装静电接地控制器,装车过程中监测接地电阻,当接地不良时,系统报警并切断装车控制阀。

2.5.5防雷设计

装车橇与外部连接的通讯线路,供电线路,信号线路加装防雷栅,防止雷击后损坏系统内仪表。

2.5.6操作提示功能

LNG装车过程复杂,操作阀门(包括槽车上阀门),把每一步操作都提示在批量控制器的显示屏上,操作完成后确认。规范操作,防止不安全情况发生。

2.5.7数据通讯功能

装车橇采用RS485/MODBUS通讯标准,可以实时将装车流量,温度,压力,阀位及静电接地状态向其它控制系统发送,满足工厂信息化管理要求.

2.6管线保冷

LNG装车橇内阀门,仪表和管线短节数量较多,管线不适合采用真空管结构,宜采用外部加保冷材料方式。管径57 mm以上的管线保冷材料一般采用双层橡塑管,管径57 mm以下的管线保冷材料一般采用单层橡塑管结构,每层保冷材料厚度执行整个项目的保冷规定。LNG装车橇在现场完成安装和测试后,进行橇内管线保冷工作,而阀门和仪表要等待系统预冷和试车完成后,再进行保冷工作。