一、預冷的必要性

 LNG氣化站內低溫管道和LNG儲罐在正式進入低溫液體前，要首先進行充分的冷卻，即預冷過程。LNG儲罐及管路采用奧氏體不銹鋼材料。奧氏體不銹鋼具有優異的低溫性能，但線膨脹系數較大。在LNG溫度條件下，不銹鋼收縮率約為千分之三，對于304L材質管路，在工作溫度為-162℃時，100m管路大約收縮300mm。

 LNG管路的收縮和補償是一個需要細心考慮的重要問題。兩個固定點之間，由于冷收縮產生的應力，可能遠遠超過材料的屈服點。特別是對于LNG儲罐內的管道要求更加嚴格，一旦出現問題，將會產生嚴重后果。在管路設計中已經考慮有效的措施來補償。在LNG設備和管路上，為了補償冷收縮，采用彎管補償。

 雖然在設計時考慮了冷收縮的補償，但是在溫度變化速率較大時，還存在溫度變化過快、熱應力過大而使材料或連接部位產生損壞的問題。這就要求在低溫管道和設備進入低溫液體前，首先進行預冷操作，確保投運安全。

二、預冷目的

檢驗和測試低溫設備和管道的低溫性能，包括：

(1)檢驗低溫材料質量是否合格。

(2)檢驗焊接質量。

(3)檢驗管道冷縮量和管托支撐變化。

(4)檢驗低溫閥門的密封性。

(5)使儲罐達到工作狀態，測試儲罐真空性能（由儲罐廠家測試）。

三、預冷前的管道吹掃

LNG儲罐

1、預冷前管道吹掃的重要性

 預冷前的管道吹掃一定要干凈。如果吹掃不干凈，將會導致閥門凍結。由于低溫管道的閥門大多為焊接，法蘭很少，不利于管道吹掃。因此吹掃一定要采取措施，嚴格控制。

在氣密試驗前更換正式墊片。

2、管道吹掃原則

（1） 施工中實行分段吹掃，分段以焊接閥門為界，注意管道施工后要及時密封，防止雜物和雨水時進入。

（2） 為防止碳鋼管道內的鐵銹、焊渣進入低溫管道，碳鋼管道不能向低溫管道吹掃。

（3） 不能向儲罐內吹掃，由罐內向外吹掃。

（4） 不能吹掃任何儀表設備。

（5） 由于要吹掃，在安裝時應當使用臨時墊片，在氣密試驗前更換正式墊片。

（6） 在吹掃時要適當敲擊管道表面和焊接部位。

（7） 施工單位應根據設計中的要求按本站工藝流程制定具體吹掃方案。

3、吹掃合格標準

 氣流以20m/s速度吹向管道口附近放置的附有半濕白色毛巾的墊板，毛巾上無灰塵和雜質為合格。

預冷所需物資

(1)液氮。

(2)便攜式測溫儀和便攜式可燃氣體報警儀 。

(3)銅制緊固工具及與液氮槽車卸車口連接的快裝接頭(一頭法蘭連接、一頭快裝接頭)。

(4)預冷人員所需防凍工作服、絕緣防凍膠鞋、防凍絕緣手套。

(5)預冷需要的手表和記錄表格，15min記錄一次。

四、LNG儲罐預冷前準備工作

(1)檢查閥門，確認所有閥門處于關閉狀態。

(2)確認放空系統所有盲板拆除，放空系統暢通。

(3)打開所有安全閥根部閥，打開兩個降壓調節閥的前后閥。打開儲罐氣相放空根部閥。

(4)自動保護系統測試完好，全部投用。氮氣系統投用，緊急切斷閥全部打開。

(5)壓力表根部閥全部打開。儲罐液位計根部閥、氣液平衡閥打開。

(6)用干燥氮氣置換管道內的空氣，防止預冷時閥門處有凝結水而凍住閥門。

五、LNG儲罐預冷原則

 預冷時儲罐和管道溫度要步降低，避免急冷，防止溫度驟降對設備和管件造成損傷。根椐有關的操作經驗，冷卻速率在50℃/h比較安全。

六、預冷主要步驟

1、先用低溫氮氣預冷

(1)檢查卸車軟管完好狀況，管內無雨水、垃圾等雜物。軟管連接到槽車上，并檢查連接是否牢固。

（2）將槽車壓力升高，打開槽車氣相閥門、卸車臺卸液閥門V21及緊急切斷閥ZS101，檢查軟管連接處有無泄漏。

(3) 打開儲罐上部部進液閥V6(V7為常開閥門)向LNG儲罐內緩慢沖入低溫氮氣，待儲罐壓力上升至0.2MPa，關閉卸車臺卸液閥門，儲罐保冷15min后，打開儲罐氣相管路上手動放空閥V3、并打開V27(常開閥)、V29(常開閥)及V30，排空氮氣。升降壓反復進行。

(4)判斷儲罐內部溫度，通過測滿閥V12放出氣體，用溫度計測定，至預期值時，氣體預冷工作完成。

2、液氮預冷

(1)將儲罐壓力放空至微正壓，關閉下部進液閥V9(V8為常開閥門)。關閉液位計平衡閥，投用液位計。

(2)緩慢打開槽車液相閥至較小開度，緩慢關小槽車氣相閥，使液氮從儲罐上部進液少量。控制卸車臺閥門V21開度，輕微開啟較小開度，使壓力保持在0.3MPa。儲罐壓力升高至0.2 MPa～0.3MPa,要及時關閉卸車臺閥門V21，打開儲罐氣相手動閥V3、放空泄壓。反復進行此操作。

(3)通過測滿閥V12放出氣體，測量溫度達到一定溫度，或液位計有液位指示，可慢慢打開LNG儲罐下部進液閥V9(V8為常開閥門)，上下同時進液。進液過程中要密切觀察記錄儲罐壓力，防止壓力升高。壓力升高要及時關閉下部進液閥V6。用手感覺儲罐外體溫度，確認儲罐無問題。

(4)儲罐的液位計達到一定值時(2～4m3液氮)，進液結束。

(5)儲液任務完成后，關閉槽車液相閥門，打開槽車氣相閥門，向儲罐吹掃卸液管線。

(6)關閉槽車閥門及卸車臺卸液閥門V21，卸下軟管，注意輕拿輕放，人員要躲開。

(7)關閉儲罐氣相手動放空閥V3、儲罐下部進液閥V9。儲罐上部進液閥V6，待卸車LNG管道恢復常溫后再關閉。

(8)利用儲罐內的液氮對增壓器(E103A/B)、空溫式氣化器(E102A/B)及其低溫管道進行預冷。

3、放空低溫氮氣的利用

液氮預冷時需要通過氣相管放空低溫氮氣。