冷冻液化石油气码头装卸工艺

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1、第 1 8卷第9期油气储运带冻技但巨油气码斗装翻工艺徐宏斌.(中国交通部第二航务 工 程勘察设 计院)徐宏斌:冷 冻液化石油气码 头装卸工艺,油 气储运,19 99,18(9)7一10。摘要结合 冷冻液 化石油 气(LPG)的储运特性及 全制冷式液 化石油 气船舶货物装卸系统的特点,介绍了冷冻L P G码头 软接设施、冷冻LP G的低温维护措施 和冷冻L PG装卸管道管材的选择,在卸船流程、扫线流程以及 循环冷却流 程 方面对冷冻L PG装卸工艺流程进 行了分析说明。主题词液 化石油气装卸系统工艺流程设计一、冷冻LPG的特性及储运船舶目前,国际上LPG的水 运多以纯 丙 烷或 纯丁烷为主。LP

2、G的储运 是 在 液态 下 进 行 的,但在输 转 过程中,由于压 力、温 度 的变化,有 一 小 部分会发生汽化。为了保证LPG输 转设 备 正 常运转,气 态的LPG也需作相 应 的输 转。因此,L PG储运 不 仅 要考 虑 其液 态 时的储 运 特性,而 且 要考 虑气态时的储运 特性。冷 冻液 态和气态L PG的主要 特性见表1和表2。常 压下的冷 冻丙烷温 度 为一4 2.2,冷冻丁烷为一0.5 0。同质 量的液 相L PG汽化后体积可增加2 30一300倍。冷 冻LPG船舶即全制 冷式船舶,是利用船上的制冷 系统,在 常 压下 将LPG冷 却 至其 沸点以下 而液化,其 制冷 系

3、统、绝 热措施 必 须 完 善,货 舱和货 管 道应采 用 特殊 材料 制 造。全制 冷式L PG船舶 大部分是大吨位的船一般可 运载 一两 种货 物 的定期 班轮。多 用 途船 舶 使用不 同 的货舱,各货舱 管 路 系统和液 化 装置是 完 全 独立的,可以保 证一种以上 的L PG不发生混杂,并可同时进 行装 卸。表1冷冻液态LPG主要成分物性LPG成分密度(g/em3)粘度(m mZ/s)丙烷(一42.2)正 丁烷(一050)0。5 8热容(J/(g, C)9 9。2 10。600,3 0一601 3 3.5 3异丁烷0.59(一1 1.7)0.3 2一60130.18表2冷冻气态LP

4、 G主要成分物性LPG成分密度(kg/m3)枯度(m Pas)0.06 850爆炸极限写(上限 下 限)热容(J/(9.)丙烷(一2 1.4)丁烷(10.4)2.29.52.30.076021.98.591按运 载多 品种货 物设计的,装 卸和管理 相对复杂。较挤妇孚罗孚,孚卿乎妙半妙甲生,谬臼渗叨 乎臼J,浮叨浮,浮够护的洲卿业半,浮的 孚够沙吵J,孚够孚叨矛妇 孚”孚吟孚妇浮妇护,孚邹字卿孚妙护叨孚叨挤, ,乎”乎多孚” 沙p孚”寸吵乎妙宁妇字” 水妇挤妙乎妇挤妙护三徐 诚张 秀杰等:多组分混合原油凝点与粘度的图示 方法,油气田地面工程,1 995,14(2)1618。刘 青林张冬敏等:降

5、凝剂在含蜡原 油中作用规律的研究,油气储运,1 9 93,1 2(3)l5。刘天佑曹强等:管流剪切对原抽 流动性的影 响,第五届全国流变学 学术会议论文集(流变学进展),化学工业出版社(北京),199 6,158167。刘 天佑徐诚等:大落差管道中原油流动规律 的分析研究,石油学报,1997,1 8(2)11 0一11 6。刘天佑高艳清等:原 油 长输 管道启动 压力 研究,油气储运,199 7,16(2)713。10,张帆李炯等:原油长翰管道应用降凝剂研究,石油学报,19 9 2,1 3(4)12 613 5。1 1,Thoms on,R.W.andFa rr entL.A.:Tre atm

6、 entofJa ckso nWaxyCr udesfo rPipel ining,Cheme ea,19 84,7 986.1 2,权忠舆:原油改性处理 的管道输送工艺,油气储运,1 9 9 6,15(1)l6。(收稿日期:1 99 9一07一04)编辑:张彦教*43007 1,湖北 省武汉市武昌区 民主路6 4 3号,电话:(027 8)73 1 7 425。油气储运19 99年全 制冷 式L PG船舶 卸 货 泵数量、排 量、扬程的配 置 与 油轮 相 似,出口压 力 为0.6一1.1MPa ;船上气态LPG压缩 机出口压 力 为0.0 3一0.0 6MPa。全 制 冷式L PG船舶甲板

7、 上与码头对 接的装 卸接口管汇 一般 位于船舶 横向中心线 处,最 大不 偏 离该 中心线4m,并配有 不 同规 格 的大 小头,接口管汇排列顺 序如图1所示。包 络区内可随船 舶 的漂摆而自由伸屈、旋转。装 卸臂还可阻止低温 通过底座传导至码 头钢 筋混凝土结构上,因而码 头结 构可不作 特殊 处理。为安全起 见,装卸 臂上可装备紧急脱离装 置。当船舶漂移超出装卸臂 包 络区以外时,装 卸臂 会 自动 报警,然后紧急脱离系 统将 船 舶 与 码 头 自动 分 离,臂 内 的LPG不 会泄漏,达到保护船 舶和码头的 目的。液液液液液气气曰进进T T T氮氮气气气气气相相相相相相相相相相l 气

8、气相相相相相相相二二 管管管 管管管管管管 管. . .7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7I I I】 姨姨姨姨姨鬓鬓翼攀攀奔奔 , , ,式心夕/ /乙船兹边线/分夕夕夕夕)川川三、冷冻L PG码头装卸工艺流程图1接口管汇的排列 示意 图冷 冻L PG船 均属大型船舶,航 线多 为远 洋型。因此,船 舶型深较 深,干弦也 较 高。如800 0m“冷 冻LPG船 的船型尺度 为:船 长X型宽X型深X满 载吃水=2 3Ox3 6.60又2 1.5ox l l.6o(m ),满 载时干 弦为9gm。二、冷冻LPG船 岸软接设施船 岸 软 接 设施一般 采用装 卸臂

9、或 软 管,但 冷 冻L PG船 较 大,且L PG温 度 较 低,为 减 轻 劳 动强度,避免操作人员冻伤,应 采用 全液 压自动 控制 装 卸臂。冷 冻L PG全 液 压 自动 控 制 装 卸 臂 由底 座、立柱、内臂、外臂、接 头总 汇、接 头藕 合 器、平 衡 系统、液压 系统以及操作控 制柜 等组 成。其中装 卸 臂的过流部 分是 由多段 钢 管通 过多个 旋 转 接 头连 接 而 成,能耐低温。船 舶 接口管汇固定在甲板 上,相对码头 的位 置随船型、吃水及水 位的不 同而各 异,而装 卸臂 底座固定 在 码 头上,装卸 时接头藕 合 器 必 须 与 船舶 接口管汇相连,接 头藕

10、合器 随接口管汇 可达 到的 最大活动范围即为装 卸 臂 的包络区,装 卸 臂 在 包 络区内的任何 位置 均可自动处于平衡 状态。作为设备,装 卸 臂 不 受 我国石油库 设计 规 范(GBJ74一84)中规定的静电流速 的限制,按有 关国际规 范的推 荐,装 卸冷 冻L PG的流速可 达到nm/ s。当船 舶 停 泊后,可通 过 液压 操 作 控 制 柜控 制 装卸臂与船上的货管接口自动对 接。对接后装 卸臂 在由于全制 冷式L PG船舶上配 有卸 船泵,因此装运和卸 货工艺 基 本相同,码 头 上均不设 泵,只是LPG的流向不同。1、主要 卸船 流程全 制冷 式LPG船 舶可同 时运载纯

11、丙 烷和纯 丁烷,两种货 物 在船舱中的位 置不定,有时纯丙 烷在前部 船 舱,有时纯丁 烷在前 部船 舱,因此 卸船工艺流 程应具 备灵活切 换的功能。在 接 卸纯丙 烷和纯 丁烷时,为 保 证L PG的 品质,码头工 艺 管 道应专 管专用。卸船干管上 设 单 向阀,当船上货 泵停 车时,可自动阻止L PG倒流。码 头上 除设 置L PG液 体卸 船 管外,还应 设置L PG气 体平衡 管,以确保 泵正常吸人。主要卸 船流程见图2,其中 M一IOOA和M一IOOB、M一IOIA和 M一IOIB可以任意组 合 成一套 卸 船 流 程,以下以M一1 0OA和M-lo oB、M一101A和M一I

12、OIB的组合 为例,给出不同的接 卸流程。(1)M一100A和M一IOOB组 合接 卸丙 烷液体 丙烷 的卸 船 流程:船上货泵一M一10 0A一旧vZo 7卜匣习一匣i习匡 画TK一1。(岸)气体 丙烷 的卸 船流 程:B一1。1(岸)一画一回一画一巨 立画一M一10 0B卜船舱(2 )M一IOOA和M一IOOB组 合接 卸丁烷液体丁烷的卸 船流 程:船上货泵一M一10 0A一阳vZo 7一巨川一匡亚 l匣国T K一1。“(岸)气体丁烷的卸船流 程:B一1。2(岸)一画一画一画一匡呸困M一l o 0B船舱(3)M一lolA和M一101B组合接卸丙烷第18卷第9期徐宏斌:冷冻掖化石油气码头 装

13、 卸工艺液 体丙 烷的卸 船 流程:船上货泵川M一0 A一Uv“1 一匡11国一匡舀回T K一1。l(岸)气 体丙 烷的卸船流程:B一 “(岸一匣国一巨困州又 巫一应亘国M一iolB船舱(4)M一101A和M一101B组 合接 卸丁烷液 体丁烷的卸船流程:船上货泵川M一lo1A一陌v211一巨亚一匡亘 国应 亘习T K一1 。“(岸气 体丁烷的卸船流程:B一102(岸)一回一画一画枢亚回IM一10一B!船舱以上 气、液 流 程可互 换,既 可 用M一IOOB和M-10 lB接 卸 液体 丙烷和液体丁烷,也可用 M一IOOA和M一10 1A输转 气体丙 烷和气体丁烷。一一专 立2 2 2 2 2

14、阶3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3瞬瞬瞬瞬瞬瞬4 4 4 一1一一. 一一一蕊六下-又: : :弓弓uvZosP e二二二 r r r r r r rr写查v45 5 51 1 10 1 1 1 1 1V V V V V双双口丫丫产U3 3 3 耳耳耳耳耳耳耳耳耳I I I I I. . .!石耳V45_ _ _JyGolv GO资t。L L L L L._誉YGo3vGo产导_L L L L L,、 l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l

15、l l l l l l l“。 只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只只烷气 自B_IC C C几几J J J卜v。,- - - - -:vl泛v,选vl 。蛋v2 1 立V25 5 5V27 7 7 7 7 7 7二二v07峨峨三vl近近近二v呀v肾2年22: : :二v23碱碱互vZ 。三三互vZs三三三三了了Vos二二二二二二vZ介介介介介介 一一一一一一一一一一一 去去去 ll l l l l 丙烷去T K一1亦亦 l l! ! ! ! !丁烷去T K一1 02二二 l l l l l l l 丁烷气 自B一10 2来二二循循环丙烷自P一1

16、 03A/B来, , I I IV381 1 1循环丁烷 自P一1 04A/ B来来l来图2冷冻LPG的码头卸船流 程安 全。冷 冻LPG的扫 线 方法很 多,下列是图2给出的其 中一 种扫 线 流程:舶解斑舶船船船船一一画画画画一画画画画一一一2、扫 线流 程冷 冻L PG的码 头 扫线 是 指码头卸船 作业 前 后,清除管道内或设 备 内的残留介 质。每次在码 头装卸臂与已停 泊的船 舶 对 接 后,为 避 免空气 随 接 卸 的LPG进 人岸 上储 罐而造成严 重 后 果,应 在 清 除装 卸臂和相关管 段 内的 空气后,方可进 行 卸船 作业。而每次卸船 完 毕后,必 须 先清扫 装 卸 臂和相关管 段 内 的冷冻L PG,并 泄压,然后拆卸装 卸臂,与船舶 脱 离。冷 冻L