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液化天然气(LNG)输送泵的特点与应用? 液化天然气(LNG)输送泵的特点与应用 张翼飞 仝晓龙 (嘉利特荏原泵业有限公司,浙江瑞安;325204) 摘要:概述了输送LNG(液化天然气)泵的结构和特点,并对各别用途的LNG泵的应用特点作了言简意赅的介绍。 关键词:石化工业用泵液化气泵结构应用 1 概述 天然气是一种碳氢化合物,主要成分是甲烷,也含少量乙烷、丙烷、丁烷等重质碳氢化合物和少量的氮气、氧气、CO:和硫化物等,经过净化处理后成为无色无味无毒并且无腐蚀性的气体。天然气燃烧后的产物主要是COz和水,是除煤炭和石油外的最好、最清洁的能源之一。天然气在常压下,当冷却到约一162℃时,则由气态转变为液态,称为液化天然气,即LNG(Liquefied N~ural Gas)。用于输送LNG的泵一般称为LNG泵或超低温泵。天然气在气态时密度约为空气的一半,液化后的体积约为同质量气态天然气体积的1/600,重量仅为同体积水的45%。天然气运输除采用气体方式外,都采取液化方式运输,因此需要应用LNG泵来输送。LNG的特点是温度低,一般为一162~C左右;易汽化,轻微的温升就会引起LNG的气化;易燃、易爆。由于LNG超低温、易燃、易爆的特点,因此与其它泵相比,LNG泵具有很多独特的特点,以下将做简要介绍。 2 LNG泵的主要特点 LNG泵主要有以下特点,第一是要求具有较低的汽蚀余量,一般LNG泵都带有诱导轮;第二是泵为立式屏蔽结构,泵和电机整体浸没在LNG液体中运行,电机与泵共轴;第三是一般无需防爆电机,但需采用 防爆接线盒 ;第四是泵密封系统必须绝对安全可靠,确保安全,防止LNG外泄引起爆 炸;第五是备用泵必须保证能够随时启动。为防止处于气一液平衡状态的LNG在泵内气化,必须保持泵内LNG与储罐内LNG具有相同的温度,LNG泵除需要采用浸没式结构外,还需采取措施保冷。泵停运后如保冷不善,泵内的LNG会不断蒸发,导致溶解在LNG中的CO 浓度相对增加,当其浓度大于1.5×10 时就可能“结冰”,堵塞泵的流道,使泵不能正常运行。LNG泵流量范围一般为50 2000m3/h之间,扬程可根据用户要求选定,最高可达2000m以上。 支储图1 LNG船用泵 维普资讯 http://www.cqvip.com www.Egas.cn 2006年第6期 森柱禾 · 39 · 3 LNG泵的结构与应用 LNG泵主要在LNG运输船和LNG接收站 (TERMINAIs)上使用。LNG接收站用泵按其安装位置可分为罐内泵和罐外泵两种。 图1、图2、图3分别为美国荏原公司(EBARAINTERNATIONAL CORPORATION)制造的3种LNG泵示意图。 3.1 LNG船用泵 LNG船用泵是指在LNG运输船储罐内使用的泵,作用是将船上储罐内的LNG输送到LNG接收站的储罐内。一般每艘LNG船有4个LNG储罐,每个储罐内安装2台LNG泵,共8台(不含辅助泵)。目前LNG船装载量一般为14万m 左右。船用泵的要求是安装时尽量使泵入口接近储罐底,这样可以提高LNG运输船利用率,节约运输成本。此外由于不能经常更换泵,所以对泵的安全性、可靠性要求都很高。一般LNG船用泵为单级或双级叶轮。 3.2 LNG接收站罐内泵 LNG罐内泵是指在LNG储罐内使用的泵,一般通过泵井(泵井固定在储罐中)安装在LNG储罐内。它是一种较大流量、低扬程泵。作用是将罐内的LNG景象吸入段弹簧 图2 I G接收站罐内泵输出。罐内泵间歇运行,一般每个储罐内安装3台。 3.3 LNG接收站罐外泵 罐外泵是指在LNG储罐外使用的泵,安装在LNG蒸发器前的固定容器内,作用是对LNG进行增压,为LNG气化后外输管线提供足够的能量和压头,保证用户能正常使用。该泵为多级泵,扬程可以根据要求选择。由于输送介质中有部分汽化了的LNG,其使用寿命比船用泵和罐内泵短些,需要定期检修和更换。另外,罐外泵的轴向力平衡措施要安全可靠,防止因轴向力平衡装置引起泵的故障,影响泵的运行。 3.4 材料 LNG泵的筒体和轴等需要采用奥氏体不锈钢材料制造,如316L等,泵体、叶轮及诱导轮等可采用铝合金材料制造。 4 泵的监测与保护 LNG泵的安全保护系统要求非常高,常用的有振动监测系统、电流过载保护系统、低电流保护系统、氮气(N:)密封保护系统、低流量报警、低压力报警等。电力系统 图3 LNG接收站罐外泵 维普资讯 http://www.cqvip.com www.Egas.cn · 40· 小番柱不 2006年第6期 4.1 振动检测系统 测量振动的装置可由客户自己置备或由生产制造商来提供,按照客户不同的要求进行配置。由于转子的振动会传到泵壳,所以一般直接测量泵壳体的振动即可。如振动超过规定的标准,系统自动报警。 4.2 电机保护系统 在LNG价格构成中,电机价格约占泵总价格的20% ~40%,所以保护电机是非常必要的。一般对电机的工作电流范围进行预先设定,对电流的上限提供过电流保护,电流的下限提供低电流保护,工作电流超过此范围则自动报警。通常电机电流强度的减小表明泵人口压力的降低,可能导致泵发生汽蚀;电流强度的增大说明运行中存在机械故障或电机接人电缆异常,需要进行检查维护。 4。3 防爆保护系统 由于电机的接线盒是防爆的,为防止LNG沿电缆泄漏到接线盒而遇到电火花产生爆炸,要对屏蔽电机的外接电力系统进行密封和保护,通常的做法是在外接电缆和接线盒之问设置两道氮气(N:)密封保护系统,作用是阻断LNG可能进入 电机接线盒 的通道。即使泄漏的LNG进人第一道氮气密封系统,第二道氮气密封系统仍可继续阻断其进入电机接线盒。当第一道氮气密封保护系统失效时其压力会有显著变化,从而可以通过压力自动报警系统来进行安全监测。 4.4 泵自身的保护 泵自身保护措施为低流量报警和低人口压力报警。低流量报警是当工作流量小于泵的最小流量时装置就会报警;低人口压力报警是当泵人口压力过低,达到设定值时装置就会报警。 4.5 电缆 由于LNG泵电缆也浸在超低温LNG中,所以要使用专门的低温电缆,其结构为在导体表面涂覆半导体材料、绝缘体材料及 聚四氟乙烯 (PTFE)保护层等,最外边为不锈钢铠装保护套,低温电缆要求在一200~C以下仍要具有良好的延展性。目前国际上低温电缆权威质量认证是美国uL(UNDERWRITERS LABORATORIES)认证。 5 泵的试验 泵试验一般用LNG(一162clC)或用液氮(一196℃)做试验,试验介质温度很低,泵试验前需进行充分的预冷,防止材料脆裂。试验设备及附属系统正常运行时需要保冷,泵试验程序比较复杂,而且对安全性的要求都极高,这也是LNG泵生产制造中的一个难点。目前世界上只有几家公司建有独立的LNG泵试验台,而有些公司生产的LNG泵需要运到其他国家的试验台去试验,试验成本也很高。试验后还需用Nz对泵进行清洗和吹净,然后干燥和密封后才能包装发货。 6 LNG泵主要制造厂 目前世界上只有美国荏原公司(EBARA INTER—NATIONAL C0RP0RAT10N)、美国JC.CARTER、日本日机装(NIKKISO)等少数几家公司可以生产和制造LNG泵,其中美国荏原公司的市场占有率最高,目前约达90% 。全世界每年LNG泵销量约为数百台。 7 结 语 我国国内目前正在大力发展LNG工业,广东、福建、河北唐山、辽宁、浙江等很多地区都规划建设LNG接收站。其中广东LNG接收站已建成投运,福建LNG接收站正在建设之中。根据国家发展规 划,今后15 20年将是我国天然气工业高速发展的时期,LNG泵在中国也将得到广泛应用。了解和掌握一定的LNG泵知识无论对于泵使用者还是泵设计制造部门都是有益的。 (本文编辑王振华)查看更多 10个回答 . 3人已关注
用臭氧与乙酸反应制备过氧乙酸? < >大家好:</P> < > 我现在采用双氧水(50%)与 醋酸 在 硫酸 催化下制备过氧 乙酸 ,浓度25%左右。</P> < > 少量可以,但大量做就有问题了,而且有危险。</P> < > 不知那位用臭氧与乙酸反应制备过过氧乙酸?或臭氧与其它试剂反应制备。</P> < > 请大家帮忙,有相关文献,帮忙传上,好吗,谢谢!</P>查看更多 4个回答 . 3人已关注
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简介
职业:杭州盛弗泰新材料科技有限公司 - 给排水工程师
学校:电子科技大学中山学院 - 化学生物系
地区:甘肃省
个人简介:最甜美的是爱情,最苦涩的也是爱情。查看更多
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