Omówienie zastosowań gazów w zakładach przetwarzania LNG
19 maja 2017
Co to jest LNG?
Proces wydobycia, przetwarzania i dystrybucji LNG
Po wydobyciu gaz ziemny zazwyczaj przesyła się rurociągiem do zakładu przetwarzania LNG. Tutaj rozpoczyna się proces skraplania. Gaz jest schładzany do -162°C (-259,6°F), co powoduje 620-krotne zmniejszenie jego objętości. Uzyskany w ten sposób LNG transportuje się z terminalu LNG do odbiorców, którzy go magazynują, poddają regazyfikacji, a następnie kierują do sieci dystrybucyjnej.
Zastosowania gazów w zakładach przetwarzania LNG
Powietrze i azot, dostarczane przez wypożyczone urządzenia, wykorzystuje się w całym cyklu życia zakładu przetwarzającego LNG — od budowy, przez fazę poprzedzającą odbiór techniczny i fazę odbioru technicznego, aż po eksploatację.
- Do produkcji modułów składowych zakładu przetwarzania LNG używa się sprężarek i osuszaczy powietrza, doprężaczy oraz wytwornic azotu. Są one wykorzystywane do przedmuchiwania rurociągów, prób pneumatycznych i usuwania tlenu za pomocą azotu. Wspomniane urządzenia służą również do utrzymywania zwiększonego ciśnienia dachu zbiornika wznoszonego na miejscu, sprawdzania zbiornika metodą prób pneumatycznych i wypychania z niego tlenu za pomocą azotu. Z kolei na etapie budowy terminalu LNG używa się sprężarek powietrza do wykonywania odwiertów i wbijania pali.
- W fazie poprzedzającej odbiór techniczny — i na etapie samego odbioru — sprężarki i osuszacze dostarczają powietrze na potrzeby zasilania urządzeń (i/lub ich testowania), a także na potrzeby przedmuchiwania. Przeprowadzenie testów szczelności pod wysokim ciśnieniem z użyciem azotu wymaga zastosowania dodatkowo doprężaczy i wytwornic azotu.
- Gdy zakład już pracuje, rezerwowe sprężarki powinny być dostępne na wypadek sytuacji awaryjnej. Do prac związanych z lakierowaniem lub oczyszczaniem — albo z modernizacją zaworów — jest niezbędne suche sprężone powietrze, a zatem są potrzebne sprężarki i osuszacze. Natomiast usuwanie tlenu za pomocą azotu wiąże się z koniecznością użycia nie tylko sprężarki i osuszacza, ale także doprężacza i wytwornicy azotu.
Przyjrzyjmy się teraz bardziej szczegółowo najważniejszym zastosowaniom urządzeń na wynajem dostarczających sprężone powietrze w zakładach przetwarzania LNG.
Próby pneumatyczne
Próby pneumatyczne przeprowadza się w celu sprawdzenia integralności konstrukcyjnej zbiornika lub instalacji rurowej, gdy z różnych powodów nie jest możliwe wykonanie prób hydrostatycznych. W przypadku sprawdzania instalacji o krytycznym znaczeniu zasadniczo wymagane jest użycie wysokiej jakości powietrza. Próby pneumatyczne zyskują na popularności, ponieważ rośnie stopień zaawansowania instalacji, a wiele z nich nie toleruje wody.
Osuszanie
Usuwanie tlenu za pomocą azotu
Azot, jako gaz nieaktywny chemicznie, jest stosowany do wytwarzania atmosfery gazów obojętnych w zbiornikach LNG. Przed oddaniem zbiorników LNG do uruchomienia i eksploatacji trzeba ograniczyć ilość znajdującego się w nich tlenu, aby nie reagował on z węglowodorami i nie tworzył mieszanin wybuchowych. Akceptowalna zawartość tlenu w dowolnym obszarze takich zbiorników to maksymalnie 8%. Do usunięcia nadmiaru tlenu można użyć ciekłego azotu lub systemu wytwarzania azotu na miejscu. Dostawy dużych ilości ciekłego azotu do odległych lokalizacji stanowią spore wyzwanie — znacznie lepiej jest wytwarzać azot na miejscu przy użyciu urządzeń opartych na technologii membranowej. Firmy specjalizujące się w wynajmie najnowocześniejszych źródeł sprężonego powietrza oferują kompletne rozwiązania składające się nie tylko ze sprężarek powietrza zasilającego, ale także membranowych wytwornic azotu o czystości nawet 99%. Oto główne zalety stosowania wytwornic azotu w porównaniu z dostawami ciekłego azotu:
- System wytwarzania azotu na miejscu pozwala uniknąć problemów logistycznych.
- Maleją koszty transportu, zwłaszcza jeśli zakład znajduje się w odległej lokalizacji.
- Niższe są koszty całego projektu, szczególnie gdy potrzeba dużych ilości azotu.
- System może pracować nieprzerwanie.
- Nie trzeba się martwić o czynniki zewnętrzne, takie jak niedobór ciekłego azotu na rynku.
- System wytwarzania azotu na miejscu jest znacznie bezpieczniejszy niż opcja dostaw ciekłego azotu.
Sprawdzanie szczelności za pomocą azotu i helu
Takie próby wykonuje się zwykle przy badaniu zbiorników podczas wstępnego rozruchu instalacji LNG. Zazwyczaj w zbiornikach wytwarza się ciśnienie przy użyciu mieszaniny składającej się w 1% z helu i w 99% z azotu. Ciśnienie zwiększa się stopniowo do poziomu standardowego ciśnienia roboczego lub do wartości 95% nastawy zaworu nadmiarowego. Następnie sprawdza się instalację, a ewentualne nieszczelności pozwala wykryć gaz lokalizacyjny (hel) i spektrometr masowy. Ponieważ hel ma najmniejsze cząsteczki, pozwala to ujawnić nawet bardzo małe nieszczelności.
I jeszcze rada na koniec: nie zapomnij zapytać firmy wynajmującej źródła sprężonego powietrza i azotu, czy ma doświadczenie w projektach LNG. Skorzystanie z usług renomowanego przedsiębiorstwa znanego na całym świecie pozwoli uniknąć przykrych niespodzianek.