用于城市燃氣搶修的移動式LNG應急裝置

    隨著液化天然氣(LNG)供應渠道和供應量的迅速增長，用于城市管道燃氣常規(guī)氣源、管輸天然氣過渡氣源、城市天然氣調(diào)峰與應急氣源、LNG汽車加氣、LNG中轉(zhuǎn)儲存、LNG灌裝等功能的城鎮(zhèn)LNG站的建設也得到了快速發(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站的儲存、氣化和供氣設施都固定在一個地點，固定向某個區(qū)域供氣或提供調(diào)峰與應急氣源，但不能對管網(wǎng)系統(tǒng)局部應急供氣。

    城市實現(xiàn)管道天然氣供氣以后，管道系統(tǒng)停氣搶修的情況將會越來越多，停氣會給居民用戶的生活和重要公共設施的供氣帶來很多影響。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，用戶無法采用其他氣源替換，為此，深圳市結(jié)合自身實際提出了利用CNG儲罐橇裝車和LNG瓶組橇裝車作為應急氣源的方案。當城市的某個小區(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，非常需要有反應快速、運輸方便的中小型應急供氣裝置來保障供氣。

    我公司現(xiàn)有一座LNG應急站作為城市天然氣供氣的調(diào)峰與應急氣源，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)移動式LNG應急裝置，在局部范圍因搶修或維護需要停氣時，能及時提供天然氣供應。該移動式應急裝置應能安全靈活地被運送到需要臨時供氣的地點，并能安全快捷地與供氣管道進行連接。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，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。

    根據(jù)上述開發(fā)思路，我公司提出了分別開發(fā)10m³／h和300 m³／h兩種規(guī)模的移動式LNG應急裝置的方案，并對兩套裝置的配置提出了具體的要求。

    小型應急裝置的規(guī)模為10 m³／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，特點是小巧輕便，主要適用于小區(qū)內(nèi)立管的臨時供氣。應急使用時，3部分裝置分別運到使用現(xiàn)場，簡單組合連接后即可投入使用。各裝置具體要求如下：

    ①LNG鋼瓶：為標準的175 L鋼瓶，配備手推車以方便運輸。配1根2 m長的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；軟管設計壓力為1.4 MPa。

    ②氣化裝置：氣化能力為10 m³／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。氣化裝置及軟管設計壓力為1.4MPa。多備幾套裝置，必要時可以多套串聯(lián)氣化升溫，避免供應用戶的天然氣溫度偏低。

    ③調(diào)壓裝置：按常溫單路調(diào)壓設計，次高壓到低壓一級調(diào)壓，流通能力≥10 m³／h。為減輕裝置重量和簡化結(jié)構(gòu)，可以不設旁通和前后控制閥門；調(diào)壓裝置的進口采用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DN 25 mm的螺紋連接不銹鋼軟管。調(diào)壓器前加裝過濾器，調(diào)壓前后各留一個壓力表接口，并配相應的控制閥門，用于在供氣時測量供氣壓力，確保供氣安全。調(diào)壓前后各設一個放空接口，并配相應的控制閥門，供氣開始前先對臨時供氣系統(tǒng)進行置換，避免用氣安全事故。調(diào)壓后設安全放散閥，防止戶內(nèi)管道超壓而引起事故。調(diào)壓前管道系統(tǒng)的設計壓力為1.4 MPa。調(diào)壓后設計壓力為2．5 kPa，調(diào)壓器選型應考慮今后能較方便更換。整個裝置要求連接可靠，充分固定，方便手提。

    ④  由于應急裝置是偶而使用的，一旦某個部件生銹不能正常使用，將對應急供氣產(chǎn)生致命的影響，為此要求整個系統(tǒng)全部使用不會產(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，并適當多配，以方便更換。

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

    中型應急裝置的規(guī)模為300 m³／h。系統(tǒng)由兩部分組成，分別是LNG鋼瓶、氣化調(diào)壓裝置。中型應急裝置的供氣規(guī)模較大，裝置本身也相對較為龐大，裝卸必須采用適當?shù)钠鹬貦C械，結(jié)構(gòu)上還要方便利用各種搶修車輛進行運輸。應急使用時，兩部分裝置分別用車輛運送到使用現(xiàn)場，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：為標準的410 L鋼瓶；配1根2m長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；軟管設計壓力為1.4 MPa。

    ②氣化調(diào)壓裝置：LNG氣化器設計氣化能力為300 m³／h，調(diào)壓前設計壓力為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 m³／h的流量要求。裝置應結(jié)構(gòu)緊湊、堅固，能安全方便地吊裝或鏟送到運輸車上，并能較可靠地在運輸車上臨時固定(綁定)，以確保運輸安全；裝置的結(jié)構(gòu)尺寸按1.5 t平底欄板貨車裝運考慮，原則上****寬度為1.7 m，****長度不超過3 m³總高度不超過2 m。調(diào)壓部分宜垂直布置，以減少對平面的占用。氣、液相的進出口均布置在整個裝置的一端，以減少應急裝置使用時對道路通行的影響并保證運行安全。設3個DN 25 mm液相法蘭進口，2用l備。中、低壓出口均可只設1個，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)壓前和兩個出口處各設測壓及放空口1個，并配相應的控制閥門，用于系統(tǒng)的置換。次高壓一中壓調(diào)壓前裝設溫度計，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5 m。

③關(guān)于天然氣計量和加臭，由于應急系統(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，宜采用自動加臭，此時的流量計可以增加在次高壓一中壓調(diào)壓器后，而加臭機加臭接口分別接到天然氣的中、低壓出口處，并加控制閥門。實際使用時，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，另一路由流量計控制進行自動加臭。無論采用人工加臭還是自動加臭，整個裝置會更大，不便于運輸，并且長期不用的計量和加臭裝置在應急情況下能否即時發(fā)揮作用也難以肯定。因此盡管增加天然氣計量和加臭功能并不難，增加的費用也有限，但我公司的的方案中沒有考慮計量和加臭功能。

4         結(jié)語