摘 要：以1750m3液化天然气(LNG)子母罐的安全保护系统为例，探讨四级安全保障系统(自力式降压调节阀—BOG压力控制阀—安全阀—泄放阀和呼吸阀)的设置方式和工艺过程，从经济上分析了设置BOG压力控制阀的必要性。 关键词：LNG储罐； 安全保护； 自力式降压调节阀； BOG压力控制阀； 安全阀Setting of Four-level Safety Protection System of Liquefied Natural Gas TankAbstract：Taking the safety protection system of 1750m3 liquefied natural gas(LNG)cluster tanks for example，the setting mode and process flow of the fourlevel safety protection system composed of self-operated depssurization regulating valve，BOG pssure control valve，relief valve，discharge valve and breather valve are described．The necessity for setting BOG pssure control valve iS analyzed economically．Keywords：liquefied natural gas tank；safety protection；self-operated depssurization regulating valve；BOG pssure eontrol valve：relief valve 1 概述由于LNG工厂、卫星站、储配站的产量或储存量较大，均需要设置大容量的LNG储罐，其安全可靠性要求较高，事故情况下造成的损失和影响也较大，因此设置一套安全、可靠、成熟、经济的储罐安全保障系统尤为必要。本文以传统1750m3LNG子母罐为例，介绍一套较为安全可靠、经济实用的安全保障系统——四级安全保障系统。传统1750m3LNG子母罐内部设置7个子罐，每个子罐罐容为250m3，材质为06Crl9Ni10，最高工作压力为0.6MPa，设计压力为0.66MPa，设计温度为-196℃；母罐为平底拱盖结构，几何容积(子母罐夹层)为2515m3，材质为Q345R，最高工作压力为1kPa，设计压力为3kPa；子母罐夹层保冷方式为填充珠光砂，并通入氮气保持正压。2 LNG储罐四级安全保障系统的设置为使储罐安全，防止超压，确保稳定、可靠供气，设置了四级安全保障系统，即自力式降压调节阀—BOG压力控制阀—安全阀—泄放阀和呼吸阀。该安全保障系统比常规安全保障系统增加了BOG压力控制阀。①第一级：自力式降压调节阀自力式降压调节阀为机械式，设置于储罐BOG管上，调节阀前压力(即储罐气相压力)，见图1。自力式降压调节阀为储罐气相的第一道压力调节阀，当气相压力达到或超过设定值时，气体压力推动膜片，促使阀口打开，排放阀前气体，降低压力；当气相压力小于设定值时，弹簧推动膜片，关闭阀口。 设定压力为0.6MPa，当储罐压力达到或者超过0.6MPa时，自力式降压调节阀自动开启，降低压力，保证储罐工作压力维持在0.6MPa以下，满足安全需要。②第二级：BOG压力控制阀BOG压力控制阀为气动式薄膜凋节阀，设置于自力式降压调节阀后、BOG总管的支管路上，进口与BOG总管连接，出口与放空主管连接，取压点设置在BOG压力控制阀前储罐BOG管上，当取压点压力达到设定值时，阀门开启，实现少量放散。BOG压力控制阀的设置见图2(图2中EAG指安全放散气体)。 取压点设定压力为0.62MPa和0.63MPa。当储罐由于某种原因(保冷部分失效、LNG翻滚等)导致蒸发量增大，储罐气相和BOG总管压力持续升高。当取压点压力达到0.62MPa时，站控系统执行声光报警，提醒生产人员进行故障排除；如故障不能得到及时排除，储罐气相和BOG总管压力仍继续升高，当取压点压力达到0.63MPa时，BOG压力控制阀开启，实现少量持续放空，取压点的压力维持在0.63MPa。由于BOG压力控制阀为气动式，通过站控系统实现对取压点压力的调节，其安全、可靠性较传统的机械式压力调节阀高，能够更好地实现系统要求的超压放散功能。另外，此BOG压力控制阀与安全阀的区别在于：安全阀实现的是压力保护功能。如出现事故工况，系统超压，达到安全阀开启压力时，安全阀全部开启，放空气体直至系统压力为0.54MPa(安全阀的回座压力)时，安全阀才会关闭，停止放散，属于间歇大量放散过程。BOG压力控制阀是实现对压力的调节和控制，可通过调节阀的阀门开度实现对系统压力的保护，超压气体较少时，阀口少量开启；超压气体较多时，阀口开度增大，增大放散量以实现取压点稳定在0.63MPa，属于连续稳定的少量放散过程。BOG压力控制阀开启的设定压力值略低于安全阀的开启压力值，正是为了避免安全阀频繁开启引起大量放空，在安全阀开启前就动作，实现压力控制。可见，设置BOG压力控制阀适用于LNG系统少量超压放散的情况，可以更好地避免因少量超压导致安全阀开启等情况，减少放空量。
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