天然气设备维护手册

天然气设备维护手册内容摘要：

操作，轻拿轻放，放置平稳，更不能将仪表器具作其他工具使用。 在一般情况下不允许带电查、验、调试仪表柜，必要时须穿戴好绝缘鞋、手套，并须二人以上方能操作。 操作有毒气体的仪表管道时，需打开通风装置，站在上30 风。 穿戴必要的防护用品，并须二人以上方能操作。 不准在带压的工艺设备或管道上紧固和拆卸仪表配件，必要时应采取适当的安全措施。 使用者发现计量器具有失准的情况，应及时报送相关负责人处理，严禁自行乱拆 乱修，以免造成不必要的损失。 定期计量和校验仪表的灵敏度。 经常检查仪表的运行情况，不得超量程运行。 严禁无关人员拨动仪表。 1 电线、电缆要经常检查，须绝缘良好。 电线周围不准潮湿和温度过高。 1 在高空管道或者有易燃易爆物体的地方操作时，应遵守“高处作业安全规程”和易燃易爆场所的规定。 1 不准在仪表室 (盘 )周围安放对仪表灵敏度能产生干扰的设备、线路和管道等；也不得堆放产生腐蚀性气体的化学物品。 1 拆除仪表或安装、调试仪表，应先切断压力源，电源、气源、水源，然后才能进行拆除或安装、调试工作。 1 使用后的计量器具，要洗擦干净， 作必要的技术保养，有包装盒的应放入包装盒内，达到防潮、防锈、防腐蚀。 1 长期不用的计量器具要定期进行保养，如通电、上防锈油等，保证计量器具的计量性能。 现场安装、维护必须遵守“有爆炸性气体时勿开盖”的警示标志，并在开盖前关掉外电源。 1 维护保养人员应熟知所操作和使用的流量计以及有关31 电气和有毒的液体，气体的安全知识。 1 必须保证流量计在规定的流量范围内，防止超速运行，以获得理想的精确度和保证正常使用寿命。 1 安装、组装及搬运流量计时，应有专人指挥配合协调，以免发生设备损坏事故。 流量计必须具有有效的合格证书。 2 为防止瞬间气流冲击而损坏管路和仪表，流量计投入运行时应先缓慢开启前阀门，然后缓慢开启后阀门，在小流量下运行 1～ 2 分钟，仪表运行正常后再全部打开阀门。 关闭阀门时应先缓慢关闭后阀门，切勿突然关闭。 2 流量计运行时不允许打开后盖或更改内部有关参数，否则将影响流量计的正常运行。 2 不准在带压的工艺设备或管道上紧固和拆卸流量计配件，必要时应采取适当的安全措施。 2 使用者发现流量计具有失准的情况，应及时报送相关负责人处理，严禁自行乱拆乱修，以免造成不必要的损失。 2 信号电缆要经常检查，须绝缘良好。 电线周围不准潮湿和温度过高。 2 在高空管道或者有易燃易爆物体的地方操作时，应遵守“高处作业安全规程”和易燃易爆场所的规定。 2 不准在流量计周围安放对流量计能产生干扰的设备、线路和管道等；也不得堆放产生腐蚀性气体的化学物品。 2 拆除或安装、调试流量计，应先切断压力源、电源、气32 源、水源，然后才能进行拆除或安装、调试工作。 2 长期不用的流量计要定期进行保养，如通电、上防锈油等，保证流量计的计量性能。 33 RLNG 再液化设备维护规程 一、 概述 根据《 LNG50 型天然气再液化装置合同技术附件》的要求，本公司设计的 LNG50 型天然气液化再装置在合同技术附件所规定的设计条件下，它将具有每天生产 1200Nm3（即每小时液化50Nm3）的液化天然气（简写 LNG）的能力。 本装置充分利用了 LNG 储槽的自蒸发气体（简写 BOG）不含水、二氧化碳等杂质的特点，利用液氮自身的冷能将 BOG 再液化。 以成熟技术设计的本天然气液化装置将是简单、安全可靠、高效的，而且容易操作和维护。 、 装置由一台液化冷箱和一套仪表阀门组成，消防设施和其他安全设施（静电接地、避雷、可燃气体与火灾报警、紧急切断等）与原 LNG 储存系统共用。 、 除非另有说明，本文件将按如下的单位： 温度 ℃ 压力 bara（表示绝压，单位为 bar） / barg（表示表压，单位为 bar） 容积 Nm3（其状态为 0℃、 ） 组成 mol% 二、 设计条件 设计基础条件、装置设计条件及性能指标： 34 装置设计条件 装置设计条件按用户给定条件。 现场气象条件 （ 1）大气温度 ℃ （ 2）相对湿度 80 % （ 3）大气压 （ A） （ 4）地震裂度 麦卡里烈度 （ 5）基本雪压 （ 6）风速 地基承载力 第一层 1520T/m2 第二层 1625T/m2 LNG 组分 CH4 % C2H6 % C3H8 % N2 % 其它 (具体 ) % 冷却水 35 上水：温度 ≤ 34℃ 压力 ≥ MPa 回水：温度 ≤ 44℃ （装置启动时由用户提供） 流量 50Nm3/h 压力 露点 － 50℃ 质量 无油、无尘 电源条件 高压： 380V177。 5% 50HZ177。 三相交流三线制 原料天然气气体参数 天然气： 气 量 : 6179。 100LNG 贮槽的日蒸发量（≤ 50 Nm3/h） 进口压力 : ～ 进口温度 : 按进装置 80℃设计 性能参数 装置启动 加温时间 1 h 36 三、 装置性能参数 XX公司与 XX公司签订的《 LNG50型天然气再液化装置合同技术附件》（合同编号： XX）之合同附件，规定了如下装置性能参数。 表 1 装置产品 —— 液化天然气数据表 进装置原料气流量 液化天然气产量 备注 以质量计 t/d 标准气态 Nm3/d 液态 m3/d 设计流量： 179。 104Nm3/d 1200 性能保证值 说明： 1） 液态 LNG 产量是指 LNG 贮槽的储存压力为 、 142℃下的体积流量。 2） 由于 LNG 管道和贮槽本身有约 %的汽化量，该汽化量也是 LNG产量的一部分。 四、 基础知识 天然气中常见组分的基本物理 化学性质 本天然气液化装置的天然气的组分主要为：甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷、氮和二氧化碳。 它们的一般物理性质见表 9。 表 2 本装置主要组分的一般物理性质 性质 甲烷 乙烷 丙烷 异丁烷 正丁烷 分子式 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C4H10 分子量 37 摩尔体积（ L）（在 0℃、 下） 沸点 （在下） 温度（℃） 汽化热（ kJ/kg） 液体密度（ kg/m3） 426 582 596 601 熔点（在 下）（℃） 临界点 压力（ bara） 温度（℃） 密度（ kg/m3） 气液比（体积） 591 403 290 223 222 自燃温度（空气中、 ）（℃） 538 515 468 420 420 在空气中的爆炸极限（ 20℃）（体积比 %） ～ ～ ～ ～ ～ 说明： ①本节数据来源于化学工业出版社《工业气体手册》表 81（黄建彬主编， 2020 年 3 月第 1 版）。 ②气液比是指与正常沸点下单位液体体积相等的在0℃和 下的气体体积。 甲烷，分子式 CH4，是最简单的饱和烃。 自然界中分布很广，是沼气、煤矿瓦斯气、天然气、油田伴生气的主要成分。 是无色、无味的可燃性气体。 微溶于水。 工业上主要用于制造乙炔以及经转化制成氢气或合成氨和有机合成的原料汽。 也用于制备炭黑、硝基甲烷、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、二硫化碳、四氯化碳和氢氰酸等。 也可直接用作燃料。 38 乙烷，分子式 C2H6，化学式为 CH3CH3，是无色、无臭的可燃性气体。 微溶于水，溶于苯及乙醇。 在石油化学工业中主要用作生产乙烯的原料，也可用作染料和冷冻剂，并用于制造氯乙烷和溴乙烷等。 丙烷，分子式 C3H8，化学式为 CH3CH2CH3，常温常压下是较重的无色的易燃气体。 微溶于水。 是裂解制造乙烯和丙烯的原料，也可作燃料和冷冻剂，在有机合成中用于制备含氧化合物和低级硝基烷等。 它是液化石油气的主要成分。 异丁烷，又称 2甲基 丙烷， 分子式 C4H10，化学式为（ CH3）2CHCH3，是一种碳原子上有分枝的直链烷烃，常温常压下是较重的无色的易燃气体，但很容易液化。 微溶于水。 主要用于与异丁烯经烃化而制异辛烷，作为汽油辛烷值的改进剂。 也可作冷冻剂。 它是液化石油气的主要成分。 正丁烷，分子式 C4H10，化学式为 CH3CH2CH2CH3，是一种直链烷烃，常温常压下是较重的无色的易燃气体，但很容易液化。 主要用途可以脱氢制丁二烯，氧化制乙酸、顺丁烯二酸酐，也可与硫起气相反应生成噻吩等。 它是液化石油气的主要成分。 异戊烷，又称 2甲基丁烷，分子式 C5H12，化学式为（ CH3）CHCH2CH3，是一种碳原子上有分枝的直链烷烃，是无色的易燃液体。 不溶于水，微溶于乙醇，溶于烃类和醚。 正戊烷，分子式 C5H12，化学式为 CH3CH2CH2CH2CH3，是一种直链烷烃，是无色的易燃液体。 不溶于水，微溶于乙醇，溶于烃类和醚。 其主要组分甲烷的压 焓图见图 1。 39 图 1 甲烷的压 焓图 天然气预处理 根据本天然气液化装置合同给定的原料天然气组成，所含水分、二氧化碳、硫化物、重烃均满足预处理要求，因此天然气不需要预处理。 换热 换热器是一种静态装置，是为将热量或冷量从一种或几种流40 体传递到 另一种或几种流体上而设计的。 如图 4，在换热器中，进来物流的流量和温度是一定的，并且由换热器来决定出换热器的物流温度（进出口物流流量恒定）。 1 号流体 25℃进， 90℃出； 2号流体 100℃进， 20℃出。 热端和冷端之间的温差分别为 5℃和 10℃。 换热器1号 流体：t 1 =2 5℃ ，10 00 Nm 3 /h2号 流体：T 2 =2 0℃ ，10 00 Nm 3 /ht 2 =90℃T 1 =100℃热端 Δ T=5℃ 冷端 Δ T=10℃ 图 2 换热器示意图 热传递的基本过程有：导热、对流和辐射。 导热 热量从物流的高温部分传向低温部分，或从高温物流传向与它接触的低温物流的过程称为导热，或称热传导。 这是一种由分子、原子和自由电子的微观运动引起的热量传递过程，它在气体、液体和固体中均可进行。 在纯热传导过程中，物流个部分之间没有宏观运动。 导热的基本规律由傅里叶定律表述，其数学表达式为： ntqn  式中： nq 等温面法线方向的热流密度， W/m2  导热系数， W/（ m178。 ℃） nt 等温面法线方向的温度梯度，℃ /m。 公式中的负号表示热量传递方向与温度梯度的方向相反。 导热系数  是表征材料导热性能的物性参数，它主要与材料的种类和温度有关。 工程上，有两个等温面的复杂形状物体的稳态导热，按下式计算： RtQ W 式中： t 两等温表面间的温差，℃ R 两等温表面间的导热热阻，℃ /W 导热热阻 R 的大小与物体的形状、大小和材料的导热性能等有关。 41 对流换热 流体各部分之间发生相对位移所引起的热量。