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LNG天然气液化储存系统跟LNG储罐定检磁粉检测技术应用

202004-0814:47:06

  其一、气液化及储存系统

  1、液化及混合冷剂循环系统

  在混合冷剂循环技术的支持下,可满足气的液化要求,该技术应用中可在混合冷剂的作用下,满足气液化过程中的工艺优化要求,使得其工艺装置有着良好的实践应用效果。

  通过对气工艺要求的考虑,可在预处理系统的支持下,对水、二氧化碳等进行针对性处理,确保它们能够达标,进而在液化区中对气进行进一步处理。此时,板翅式换热器、气液分离器配合作用下可形成液化区,箱体中填充珠光砂用来隔绝外界空气,保持冷量不流失。

  气首先在预冷换热器中预冷,将温度冷却至-50℃,并在重烃分离器中除去可能存在的重烃组分,然后进入液化换热器中液化,将温度冷却至-120℃,经过过冷换热器过冷到-159℃。液化的冷量由多组分混合冷剂的循环量提供,混合冷剂由氮气、甲烷、乙烯、丙烷和异戊烷组成。

  入口分离器会对混合冷剂进行处理,进而在压缩机、水冷却器的作用下,使得进而到二级分离器中的气体和液体可达到分离的目的,且其产生的气体需要进一步压缩。液相由增压泵送至循环压缩机二级出口冷却器,与二级出口气相混合后,经水冷却器冷却后进入二级出口分离器。此时,在预冷器的预冷作用下,能够对泵流进行处理,满足气对冷量的实际需求。同时,通过对预冷换热器实际作用的发挥,可对来源于二级出口分离器的气相进行冷却处理,并通过对高压分离器的配合使用,能够达到对分离器中流出液体冷却处理的目的,从而为气液化阶段提供冷量,同时,液化段中气体的冷凝,需要在该工序实施后进一步进行过冷处理,确保气能够得到所需的冷量。

  膨胀后的循环气流,在冷箱板翅式换热器的预冷段、液化段和过冷段共用返流流道中复热后出冷箱,再进入压缩机入口分离器循环压缩。

  2、LNG储存系统及装车系统

  LNG自液化装置进入LNG低温储罐,进液可以通过储罐上部,也可通过储罐下部注入,或采用同时进液的方式。进液的方式根据储罐内的液体密度和温度条件而定,保证进罐LNG和储罐内的LNG能够充分混合,避免储罐内液相产生分层,防止“翻滚”现象的发生,保持低温储罐运行的稳定性和性。

  LNG储罐外置两台离心泵,泵出口设置回流管线,可将罐内的LNG经装车泵重新注入储罐内,起到循环、混合储罐内LNG的作用,减小LNG分层现象的发生。装车时经LNG泵输送至专用槽车,气相返流管线既可与储罐内气相空间相连,也可经汽化器后进入BOG压缩机,以平衡装车时槽车内的压力,提高装车速度和液相充满率。

  其二、磁粉检测在储罐定检中的应用

  由于LNG储罐用材料大多为Q235、16MnR等碳素钢或低合金钢,具有低剩磁、低矫顽力的特点,故LNG储罐磁粉探伤只能采用连续法,即在外加磁场磁化的同时,将磁粉或磁悬液施加到工件上进行磁粉探伤。磁粉探伤磁化方法有多种,一般根据被探工件特点选择,如周向磁化的常用方法有通电法、中心导体法、偏置芯棒法、触头法、感应电流法、绕电缆法等,纵向磁化的方法有线圈法、磁扼法、磁铁法,多向磁化有交叉磁扼法、交叉线圈法等。不同方法有不同的特点,例如触头法是用两支杆触头接触工件表面,通电磁化,在平板工件上磁化能产生一个畸变的周向磁场,用于发现与两触头连线平行的不连续性,用较小的磁化电流就可在工件局部得到的磁场强度,其灵敏度高,使用方便。

  尽管磁粉探伤方法多种多样,但LNG储罐定检磁粉探伤主要是针对焊缝,包括对接焊缝、角焊缝等,一般无法使用固定式设备,只能用便携式设备分段探伤,致使LNG储罐定检对磁粉探伤方法的选择受到局限,目前常用的方法有以下几种。

  (1)磁扼法:应用较为广泛,该方法设备简单,操作方便,活动关节磁扼可检角焊缝,使用中为检出各个方向的缺陷,在同一部位至少做两次互相垂直的探伤,且应将焊缝划分为若干个受检段,检测操作时应有的重叠,此方法效率低,操作不当可能造成漏检。

  (2)交叉磁扼法:目前容器定检中应用广的一种方法,可产生旋转磁场,探伤效率高,灵敏度高,操作简单,一次磁化可检出各方向的缺陷,适于长的对接焊缝探伤,对角焊缝则不适用。但由于需使用380V电源,在石化行业容器内部使用受到了一些限制。

  (3)触头法:属单方向磁化方法,电极间距可以调节,可根据探伤部位情况及灵敏度要求确定电极间距和电流大小,对于角焊缝可灵活调节。该方法和磁扼法一样,同一部位也要进行两次互相交叉垂直的探伤。

  (4)线圈法:对于管道圆周及管角接焊缝可以用绕电缆法探伤,属纵向磁化,可发现焊缝及热影响区的纵向裂纹。在实际的LNG储罐定检中,笔者所在单位主要使用的只有磁扼法和交叉磁法两种。对于容器对接的纵、环焊缝,此两种方法操作方便、灵敏度高、效率高,处于无可替代的地位;对于接管角焊缝,实施交叉磁法无法检验,活动关节磁扼能较好的解决与容器筒体垂直的接管角焊缝探伤,但对于成角度的接管角焊缝则存在的困难,而触头法和线圈法则能较好的解决此问题。

  事实上,由于接管处受力状况复杂,角焊缝较对接焊缝更容易出现问题,故如何解决好角焊缝探伤问题,如何引入和运用好触头法、线圈法是以后工作和努力方向。


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