摘要：在管输天然气供应不足的情况下，LNG已成为无法使用管输天然气供气城市的主要气源或过渡气源，也是许多使用管输天然气供气城市的补充气源或调峰气源。本文介绍了如何实现LNG气化站的安全运行和管理。

         关键词：液化天然气（LNG）；气化站；

“十一五”规划期以来，中国天然气储产量快速增长，天然气管网基本形成，下游市场需求不断增加，市场监管机制正在建设和完善，天然气产业进入了高速发展时期。

石化工业协会的数据显示，本世纪以来，我国天然气市场进入大规模发展阶段，天然气消费量以每年两位数的速度增长。2008年我国天然气消费量807亿立方米，是2000年的3倍多。2008年国内天然气产量为760.82亿立方米，比上年增长12.3%，2009年我国天然气消费量为874.5亿立方米，同比增长11.5%。供需缺口近50亿立方米，我国成为天然气净进口国。

从保障国民经济持续安全有效发展、保障民生、促进低碳环保科学可持续发展产业、进一步改善能源结构等基本国策要求来看，中央政府将保持持续促进我国天然气产业健康、全面、快速发展的政策。预计在未来的“十二五”规划期，以天然气为主的气态能源在我国一次能源的占比将持续提升，这一比例在我国的 “十一五”规划中，由期初的2.8%，将提升到期末的5.3%目标比例。

LNG(液化天然气) LNG气化站凭借其建设周期短、投资规模小以及能迅速满足用气市场需求的优势，已逐渐在我国东南沿海众多经济发达、能源紧缺的中小城市建成，成为永久供气设施或管输天然气到达前的过渡供气设施。

针对LNG的低温深冷和易燃易爆的特性，笔者结合上海航天能源股份有限公司的SAE-LSMS系统，讨论如何能通计算机、控制器、仪表、设备等产品有效地、安全的管理LNG气化站的生产运营。

正常运行中，必须将LNG储罐的操作压力控制在允许的范围内。华南地区LNG储罐的正常工作压力范围为0.3～0.7MPa，罐内压力低于设定值时，可利用自增压气化器和自增压阀对储罐进行增压。增压上限由自增压阀的自动关闭压力确定。

若将常用的自增压阀更改为气动或电动控制阀，则可通过SCS系统（Station Control System 站控系统）对储罐的操作压力进行动态设定，故储罐的操作压力可设定范围为0.3～0.7MPa。同时储罐输出至中压管网的压力也可在0.3～0.7MPa范围内调整。

储罐的最高工作压力由设置在储罐低温气相管道上的自动减压调节阀的定压值(前压)限定。当储罐最高工作压力达到减压调节阀设定开启值时，减压阀自动开启卸压，以保护储罐安全。为保证增压阀和减压阀工作时互不干扰，增压阀的关闭压力与减压阀的开启压力不能重叠，应保证0.05MPa以上的压力差。考虑两阀的制造精度，合适的压力差应在设备调试中确定。

　　LNG在储存过程中会由于储罐的“环境漏热”而缓慢蒸发(日静态蒸发率体积分数≤0.3%)，导致储罐的压力逐步升高，最终危及储罐安全。为保证储罐安全运行，设计上采用储罐减压调节阀、压力报警手自动放散、安全阀起跳三级安全保护措施来进行储罐的超压保护。

其保护顺序为：当储罐压力上升到减压调节阀设定开启值时，减压调节阀自动打开泄放气态天然气；当减压调节阀失灵，罐内压力继续上升，达到压力报警值时，压力报警，手自动放散卸压；当减压调节阀失灵且手自动放散未开启时，安全阀起跳卸压，保证LNG储罐的运行安全。对于最大工作压力为0.80MPa的LNG储罐，设计压力为0.84MPa，减压调节阀的设定开启压力为0.76MPa，储罐报警压力为0.78MPa，安全阀开启压力为0.80MPa，安全阀排放压力为0.88MPa。

该手自动放散阀并入ESD系统（Emergency Shutdown System 紧急停车系统）中进行安全控制。

　　LNG在储存过程中可能出现分层而引起翻滚，致使LNG大量蒸发导致储罐压力迅速升高而超过设计压力，如果不能及时放散卸压，将严重危及储罐的安全。

通过SCS系统（Station Control System 站控系统）的设计可对长期储存的LNG，采取定期倒罐的方式防止其因静止而分层。

现在LNG气化站中多使用LNG卸车泵和LNG增压泵，增压烃泵有总管式增压和单元式增压之分。总体来讲对于LNG烃泵的控制基本雷同，控制流程包括预冷——排气——增压回流——增压，对于LNG增压的控制，如何防止LNG在烃泵内过热气化，如何避免大量回流导致大量气化潜热带至LNG储罐，如何匹配烃泵的输液量和下游管网对LNG需求，均是SCS系统（Station Control System 站控系统）控制的重点，图1烃泵控制工艺流程。

 

☆通过设置在安全管理系统内的ESD系统（Emergency Shutdown System 紧急停车系统），可实现：

■LNG储罐高、低液位紧急切断。在每台LNG储罐的进液管和出液管上均装配气动紧急切断阀，在紧急情况下，可在卸车台、储罐区、控制室紧急切断进出液管路。在进液管紧急切断阀的进出口管路和出液管紧急切断阀的出口管路上分别安装管道安全阀，用于紧急切断阀关闭后管道泄压。

■气化器后温度超限报警，联锁关断气化器进液管。重点是对气化器出口气体温度进行检测、报警和联锁。正常操作时，当达到额定负荷时气化器的气体出口温度比环境温度低10℃，进行主备气化器切换。当气化器结霜过多或发生故障时，通过温度检测超限报警、联锁关断气化器进液管实现对气化器的控制。

■出站阀后压力高出设定报警压力时声光报警。紧急情况时，可远程关闭出站电动阀。

☆通过设置在安全管理系统内的FGS系统（Fire and Gas System 火灾和气体报警系统），可实现：

■在LNG工艺装置区设天然气泄漏浓度探测器，当天然气其泄露浓度超越报警限值时发出声、光报警信号，并可在控制室迅速关闭进、出站电动阀，进出液低温阀，并可以根据现场情况开启消防水喷淋阀以及泡沫阀发生器。

■在LNG灌区设置低温检测，当检测LNG泄露时，可启动泡沫发生器，同时关闭进出液低温阀。

■在LNG工艺区设置红紫外火焰检测，一旦触发，及时启动泡沫发生器和消防水喷淋系统，以保护现场低温储罐和重要工艺设备。