单位： 编号 类型 名称 序号 名称 工程技术措施 管理措施 培训教育措施 个体防护措施 应急处置措施 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 1 岗前排 查 薄弱人物上岗 2 4 人身伤害 1、配备酒精检 测仪；2、制订 薄弱人物排查 标准。 1、建立单位与家庭热 线沟通交流机制；2、 制订并落实薄弱人物管 理规定和班前会区队排 查、井口安监排查、现 场管理人员排查等三级 排查制度，实施现场互 查联保；3、按规定考 进行安全上岗教育培训 和排查帮教。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 毛巾、耳塞、矿 灯、供氧瓶、自 救器、定位卡等 符合规定的劳动 立即停止上岗或停止作 业，安排符合条件的人 员上岗。 岗位（班 组）级 采掘工区 岗位工 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 2 岗前排 查 未配备合格的劳动 防护用品 2 4 人身伤害 1、制定劳动防 护用品配备、 使用、检验、 更换等技术标 准；2、按技术 标准配发。 1、制定劳动防护用品 管理规定；2、现场检 查、过程控制；3、按 规定考评兑现。 安全培训部门按规定进 行机械凿岩作业培训， 掌握劳动防护用品应知 应会知识，考核合格上 岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 毛巾、耳塞、矿 灯、供氧瓶、自 救器、定位卡等 符合规定的劳动 立即停止上岗或停止作 业，整改落实合格后上 岗作业。 岗位（班 组）级 采掘工区 岗位工 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 1 气体检 查 通风不良、有害气 体超标 2 3 窒息中毒 1、通风系统合 理有效，风量 、风质满足要 求；2、施工地 点按规定悬挂 气体检测设备 并始终处于完 好开启状态， 1、制定矿井通防管理 规定；2、矿通防专业 按规定实测风量、风 质；3、现场对通风状 态、劳动防护用品佩戴 、有毒有害气体进行现 场检查，过程控制；4 、按规定考评兑现。 安全培训部门、区队及 通防技术专业按规定进 行机械凿岩作业培训， 掌握通风、有害气体方 面应知应会知识，考核 合格上岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 毛巾、矿灯、供 氧瓶、自救器、 定位卡等符合规 定的劳动防护用 1、出现通风不良或有害 气体超标时立即停止作 业，人员撤至安全地 点；2、发生人身伤害 时，立即开展安全自救 互救，并汇报调度监控 中心，立即启动应急救 援预案。 专业级 技术部 通防专业 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 1 活石检 查 顶帮存有危岩浮石 2 4 人身伤害 1、执行敲帮问 顶制度，及时 排除危岩浮 石，若不能有 效排除进行可 靠支护；2、执 行探顶制度， 及时掌握护顶 1、制定排险专项规 定；2、定时检排：进 入工作面及放炮后凿岩 工或班长在专人监护、 警戒条件下排除；3、 随时检排：工作中由凿 岩工随时检查，发现危 岩活石由班长盯岗排 安全培训部门、区队及 采掘技术专业按规定进 行机械凿岩作业培训， 掌握顶帮浮石排除应知 应会知识，考核合格上 岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 毛巾、矿灯、供 氧瓶、自救器、 定位卡等符合规 定的劳动防护用 1、立即停止危险区作 业；2、组织安全排除； 3、现场无法排除按程序 汇报处理；4、发生人身 伤害时，立即开展安全 自救互救，并汇报调度 监控中心，立即启动应 急救援预案。 岗位（班 组）级 采掘工区 岗位工 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 1 设备检 查 作业场所消防设施 不齐全或失效 2 3 火灾事故 1、制定消防设 施配备标准；2 、按标准配备 。 1、制定消防器材管理 规定；2、现场检查、 过程控制；3、按规定 考评兑现。 安全培训部门、区队及 通防技术专业按规定进 行机械凿岩作业培训， 掌握消防设施应知应会 知识，考核合格上岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 毛巾、矿灯、供 氧瓶、自救器、 定位卡等符合规 定的劳动防护用 1、初期火源由现场班长 或管理人员组织灭火， 控制火情并向调度监控 中心汇报，调度监控中 心汇报值班领导，密切 调度跟踪火情处理；2、 火势较大无法控制时立 即启动应急救援预案， 区队级 采掘工区 工区区长 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 2 设备检 查 设备安全棚不牢固 2 3 人身伤害 1、制订安全棚 制造标准；2、 按照标准进行 制作加工或整 改处理。 1、制定凿岩机安全使 用管理规定；2、现场 检查、过程控制；3、 按规定考评兑现。 安全培训部门、区队及 机电专业按规定进行凿 岩作业培训，掌握安全 棚应知应会安全知识， 考核合格上岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 毛巾、矿灯、供 氧瓶、自救器、 定位卡等符合规 定的劳动防护用 1、发现安全棚不牢立即 停止作业，按规定整改 处理；2、发生人身伤 害，立即开展安全自救 互救，并汇报调度监控 中心，启动应急救援预 案。 区队级 采掘工区 工区区长 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 3 设备检 查 各输油管及其连接 部位等出现“跑、 冒、滴、漏” 2 3 火灾 1、制订输油管 路完好标准；2 、按照标准进 行安装检查或 整改处理。 1、制定凿岩机输油管 路安全使用管理规定； 2、现场检查、过程控 制；3、按规定考评兑 现。 安全培训部门、区队及 机电专业按规定进行凿 岩作业培训，掌握机械 凿岩作业输油管路及其 连接部位安全应知应会 知识，考核合格上岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 毛巾、矿灯、供 氧瓶、自救器、 定位卡等符合规 定的劳动防护用 1、发现跑、冒、滴、漏 立即停机处理；2、发生 初期火源由现场班长或 管理人员组织灭火，控 制火情并向调度监控中 心汇报，调度监控中心 汇报值班领导，密切调 度跟踪火情处理；3、火 区队级 采掘工区 工区区长 作业活动风险分级控制清单（总） 可能发生 的事故类 型及后果 风险点 作业步骤 危险源或潜在事件 评价级别 风险分级 管控措施 管控层级 责任单位 责任人 备注 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 1 作业中 退路不畅通 2 4 人身伤害 1、制订安全畅 通路线标准；2 、按照标准进 行设置或整改 处理。 1、制定凿岩机安全畅 通路线管理规定；2、 现场检查、过程控制； 4、按规定考评兑现。 安全培训部门、区队及 机电专业按规定进行凿 岩作业培训，掌握机械 凿岩作业安全畅通路线 应知应会知识，考核合 格上岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 毛巾、矿灯、供 氧瓶、自救器、 定位卡等符合规 定的劳动防护用 1、发现退路不畅通立即 停止作业，按规定整改 处理；2、发生人身伤 害，立即开展安全自救 互救，并汇报调度监控 中心，启动应急救援预 案。 岗位（班 组）级 采掘工区 岗位工 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 2 作业中 运行路线或驻车位 置不平整 2 4 倾倒伤人 1、制订运行路 线或驻车防倾 倒安全标准；2 、按照标准进 行设置或整改 处理。 1、制定凿岩机运行路 线或驻车位置管理规 定；2、现场检查、过 程控制；3、按规定考 评兑现。 安全培训部门、区队及 机电专业按规定进行凿 岩作业培训，掌握机械 凿岩作业运行路线或驻 车安全应知应会知识， 考核合格上岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 毛巾、矿灯、供 氧瓶、自救器、 定位卡等符合规 定的劳动防护用 1、发现运行路线或驻车 位置不合理时立即停止 作业，按规定整改处 理；2、发生人身伤害， 立即开展安全自救互 救，并汇报调度监控中 心，启动应急救援预案 。 岗位（班 组）级 采掘工区 岗位工 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 3 作业中 运行范围安全间隙 不够或周围有人 2 4 挤伤 1、制订运行范 围安全间隙及 人车运行安全 标准；2、按规 定留设安全间 隙，警示控制 人车混行。 1、制定凿岩机运行安 全间隙和人车运行管理 规定；2、现场检查、 过程控制；3、按规定 考评兑现。 安全培训部门、区队及 机电专业按规定进行凿 岩作业培训，掌握机械 凿岩作业运行范围安全 间隙和人车运行安全应 知应会知识，考核合格 上岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 毛巾、矿灯、供 氧瓶、自救器、 定位卡等符合规 定的劳动防护用 1、发现运行间隙不够或 周围有人时立即停车， 按规定整改处理；2、发 生人身伤害，立即开展 安全自救互救，并汇报 调度监控中心，启动应 急救援预案。 岗位（班 组）级 采掘工区 岗位工 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 4 作业中 行驶过程中爬、跳 车 2 4 挤伤、摔 伤 1、制订行驶过 程爬跳车安全 标准；2、按规 定行驶，警示 控制。 1、制定凿岩机行驶爬 跳车管理规定；2、现 场检查、过程控制；3 、按规定考评兑现 安全培训部门、区队及 机电专业按规定进行凿 岩机车行驶安全培训， 掌握机械凿岩机车行驶 安全安全应知应会知 识，考核合格上岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 毛巾、矿灯、供 氧瓶、自救器、 定位卡等符合规 定的劳动防护用 1、发现行驶过程中爬、 跳车时立即停车制止， 按规定整改处理；2、发 生人身伤害，立即开展 安全自救互救，并汇报 调度监控中心，启动应 急救援预案。 岗位（班 组）级 采掘工区 岗位工 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 5 作业中 水文地质可疑区未 执行“先探后掘” 制度 2 3 透水事故 1、按照规程规 范制订探放水 安全技术标 准；2、分析查 明可疑区水文 地质条件，设 计超前探水方 案；按照超前 1、制定防治水安全管 理规定；2、现场熟练 掌握透水征兆；3、现 场设置有效联络通讯， 保持安全可靠状态。4 、技术部门与区队管理 人员现场检查、过程控 制；5、按规定考评兑 安全培训部门、区队及 防治水技术专业按规定 进行凿岩作业防治水培 训，掌握机械凿岩作业 透水征兆及探水安全应 知应会知识，考核合格 上岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 毛巾、矿灯、供 氧瓶、自救器、 定位卡等符合规 定的劳动防护用 1、发现水情异常或透水 征兆时，立即停止作业 并汇报调度监控中心进 行分析处理。组织井下 人员按照避水路线安全 撤离；2、发生人身伤 害，立即开展安全自救 互救，并汇报调度监控 专业 技术部门 经理 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 6 作业中 未湿式作业 2 4 人身伤害 1、制订湿式凿 岩安全标准；2 、按规定配备 湿式凿岩供水 线路、工具及 材料。3、检测 作业环境粉尘 浓度不超标。 1、制定凿岩机湿式凿 岩等防尘管理规定；2 、现场检查、过程控 制；3、按规定考评兑 现。4、定期组织作业 人员进行职业健康查体 。 安全培训部门、区队及 通防专业按规定进行凿 岩湿式作业等综合防尘 培训，掌握机械凿岩湿 式作业综合防尘安全应 知应会知识，考核合格 上岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 耳塞、毛巾、矿 灯、供氧瓶、自 救器、定位卡等 符合规定的劳动 1、发现不能湿式凿岩时 立即停止作业，按规定 整改处理；2、发生人身 伤害，立即开展安全自 救互救，并汇报调度监 控中心，启动应急救援 预案。 岗位（班 组）级 采掘工区 岗位工 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 7 作业中 加深残眼 2 3 人身伤害 1、制订凿岩 作业残眼安全 处理标准；2、 现场及时发现 确认残眼及布 置状况；3、配 备残眼处理工 具与材料。 1、制定凿岩机残眼处 理安全管理规定；2、 现场检查、及时确认、 过程控制；3、按规定 考评兑现。 安全培训部门、区队及 采掘技术专业按规定进 行凿岩作业残眼处理培 训，掌握机械凿岩残眼 处理安全应知应会知 识，考核合格上岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 耳塞、毛巾、矿 灯、供氧瓶、自 救器、定位卡等 符合规定的劳动 1、发现残眼立即停止作 业，按规定整改处理；2 、发生人身伤害，立即 开展安全自救互救，并 汇报调度监控中心，启 动应急救援预案。 区队级 采掘工区 技术员 操作及 作业活 动 机械凿岩作业 8 作业中 作业期间出现“出 水、硫化氢超标、 地压显现”等异常 情况 2 2 冒顶、透 水、中毒 1、制订防出水 、硫化氢超标 、地压显现安 全处理标准；2 、现场及时发 现出水、硫化 氢超标、地压 显现状况；3、 1、制定出水、硫化氢 超标、地压显现处理安 全管理规定；2、现场 检查、及时落实处理、 过程控制；3、按规定 考评兑现。3、编制应 急救援预案，定期组织 演练，检验应急救援能 安全培训部门、区队及 采掘与通防技术专业按 规定进行出水、硫化氢 超标、地压显现培训， 熟练掌握透水、硫化氢 突出、冲击地压征兆及 避灾路线和应急救援知 识，考核合格上岗。 操作人员必须穿 戴防护服、安全 帽、防尘（毒） 口罩、绝缘鞋、 耳塞、毛巾、矿 灯、供氧瓶、自 救器、定位卡等 符合规定的劳动 1、发现出水、硫化氢超 标、地压显现立即停止 作业，按规定整改处 理；2、发生人身伤害， 立即开展安全自救互 救，并汇报调度监控中 心，启动应急救援预案 专业级 技术部 经理
分类：风险评估 行业：其它行业 文件类型：Excel 文件大小：94.3 KB 时间：2025-12-12 价格：¥2.00
LNG 接受终端的工艺系统及设备 张立希 陈慧芳 摘 要 液化天然气(LNG)有利于远距离运输、储存及利用，现已形成 LNG 生产、储存、 运输、接受、再气化及冷量利用等完整的产、运、销体系。我国东南沿海省市建设 LNG 接 受终端已势在必行，本文对 LNG 接受终端工艺系统及主要设备进行了综述。 主题词 LNG 接受终端 工艺系统 设备 天然气的主要成分是甲烷。常压下将天然气冷冻到-162℃左右，可使其变为液体即液化天然 气（LNG）。LNG 的体积约为其气态体积的 1/620，故液化后的天然气更有利于远距离运输、 储存及利用。因此，LNG 已成为现今远洋运输天然气的主要方式。目前，世界上最大的 LNG 运输船船容约 13.8 万 m3，最大的 LNG 储罐容量为 20 万 m3，最大的 LNG 出口国是印度尼 西亚，最大的 LNG 进口国是日本。1993 年国际天然气贸易量为 3467.3 亿 m3，其中 LNG 贸易量为 832.4 亿 m3（天然气）。预计到 2020 年，世界天然气贸易量将达 6250 亿 m3，其 中大约 1/3 的天然气以 LNG 方式成交。 LNG 通常由专用运输船从生产地输出终端运到 目的地接受终端，经再气化后外输至用户。目前，已形成了包括 LNG 生产、储存、运输、 接受、再气化及冷量利用等完整的产、运、销 LNG 工业体系，见图 1 所示。 迄今为止， 我国除台湾省每年有一定量的 LNG 进口（1995 年为 2.5Mt）外，总体来讲我国的 LNG 工业 仍处于起步阶段。近 20 年来，我国天然气产量虽然增长较快，但由于资源相对贫乏，远远 不能满足国民经济迅速发展的需要。据统计，到 2005 年和 2010 年，我国东南沿海 5 省市对 天然气的总需求将分别达263亿m3和466亿m3，大大超过同期我国海上天然气的生产能力， 故在该地区建设 LNG 接受终端，从国外进口 LNG 已势在必行。因此，本文根据国内外有 关技术资料对 LNG 接受终端工艺系统及主要设备加以综述，以供大家参考。 1 LNG 接受 终端工艺系统 1.1 LNG 的主要物理性质 设计中采用的典型 LNG 组成（%，摩尔）为： CH4 85～90，C2H6 3～8，C3H8 1～3，C4H10 1～2，C+5 微量。LNG 再气化（约-162℃） 时的蒸发潜热约为 511 kJ/kg［1］，其它主要物理性质见表 1。 表 1 LNG 的主要物理性质 相对密度（气体） 液体密度, kg/m3 高热值, MJ/m3 ① 颜 色 0.60～0.70 430～460 41.5～ 45.3 无色透明 ①指 101.325kPa、15.6℃状态下的气体体积。 LNG 中 H2S 含量通常要 求最大不超过 4×10-6 (体)，总硫含量要求不超过 30mg/m3(气体)，N2 含量要求最大不超过 1.0%（摩尔）。 1.2 LNG 接受终端工艺流程 由图 2 可知，LNG 接受终端一般由 LNG 卸船、储存、再气化/外输、蒸发气处理、防真空补气和火炬/放空 6 部分工艺系统（有的终 端还有冷量利用系统）组成。现以我国东南沿海某地拟建的 LNG 接受终端工艺方案为例， 对其分别说明如下。 1.2.1 LNG 卸船系统 由卸料臂、卸船管线、蒸发气回流臂、LNG 取样器、蒸发气回流管线及 LNG 循环保冷管线组成。 LNG 运输船靠泊码头后，经码 头上卸料臂将船上 LNG 输出管线与岸上卸船管线连接起来，由船上储罐内的输送泵（潜液 泵）将 LNG 输送到终端的储罐内。随着 LNG 不断输出，船上储罐内气相压力逐渐下降， 为维持其值一定，将岸上储罐内一部分蒸发气加压后经回流管线及回流臂送至船上储罐内。 LNG 卸船管线一般采用双母管式设计。卸船时两根母管同时工作，各承担 50%的输送量。 当一根母管出现故障时，另一根母管仍可工作，不致使卸船中断。在非卸船期间，双母管可 使卸船管线构成一个循环，便于对母管进行循环保冷，使其保持低温，减少因管线漏热使 LNG 蒸发量增加。通常，由岸上储罐输送泵出口分出一部分 LNG 来冷却需保冷的管线，再 经循环保冷管线返回罐内。每次卸船前还需用船上 LNG 对卸料臂等预冷，预冷完毕后再将 卸船量逐步增加至正常输量。 卸船管线上配有取样器，在每次卸船前取样并分析 LNG 的组成、密度及热值。 1.2.2 LNG 储存系统 由低温储罐、附属管线及控制仪表组成。 LNG 低温储罐采用绝热保冷设计。由于有外界热量或其它能量导入，例如储罐绝热层、附 属管件等的漏热、储罐内压力变化及输送泵的散热等，故会引起储罐内少量 LNG 的蒸发。 正常运行时，罐内 LNG 的日蒸发率约为 0.06%～0.08%。卸船时，由于船上储罐内输送泵运 行时散热、船上储罐与终端储罐的压差、卸料臂漏热及 LNG 液体与蒸发气的置换等，蒸发 气量可数倍增加。为了最大程度减少卸船时的蒸发气量，应尽量提高此时储罐内的压力。 蒸发气中含有更多的易挥发成分，如 N2、CH4 等。例如，当 LNG 中 N2 含量约 1%（摩尔） 时，蒸发气中 N2 含量可达 20%，故其热值远低于终端外输气。通常，可采用向蒸发气中加 入丙烷或与外输气混合的方式以满足用户对这种燃料气的热值要求。 接受终端的储存能 力可按下式计算，即 Vs = Vt + nQ - tq (1) 式中： Vs─ 储存能力，m3 ； Vt─ LNG 运输船 船容，m3 ； n ─ 连续不可作业的日数，d ； Q ─ 平均日输送量，m3/d ； t ─ 卸船时 间，h ； q ─ 卸船时的输送量，m3/d 。 一般说来，接受终端至少应有 2 个等容积的 储罐。例如，本方案接受终端一期规模为 2.0 Mt/d，采用的 LNG 运输船船容为 13.5 万 m3， 如连续不可作业的日数为 5d，卸船时间按 12h 计，则应选用 13.5 万 m3 的储罐 2 台。 1.2.3 LNG 再气化/外输系统 包括 LNG 储罐内输送泵（潜液泵）、储罐外低/高压外输泵、开架 式水淋蒸发器、浸没燃烧式蒸发器及计量设施等。 储罐内 LNG 经罐内输送泵加压后进 入再冷凝器，使来自储罐顶部的蒸发气液化。从再冷凝器中流出的 LNG 可根据不同用户要 求，分别加压至不同压力。例如，本方案一部分 LNG 经低压外输泵加压至 4.0MPa 后，进 入低压水淋蒸发器中蒸发。水淋蒸发器在基本负荷下运行时，浸没燃烧式蒸发器作为备用设 备，在水淋蒸发器维修时运行或在需要增加气量调峰时并联运行；另一部分 LNG 经高压外 输泵加压至 7MPa 后，进入高压水淋蒸发器蒸发，以供远距离用户使用。高压水淋蒸发器也 配有浸没燃烧式蒸发器备用。 再气化后的高、低压天然气（外输气）经计量设施分别计 量后输往用户。 为保证罐内输送泵、罐外低压和高压外输泵正常运行，泵出口均设有回 流管线。当 LNG 输送量变化时，可利用回流管线调节流量。在停止输出时，可利用回流管 线打循环，以保证泵处于低温状态。 1.2.4 蒸发气处理系统 包括蒸发气冷却器、分液 罐、压缩机及再冷凝器等。此系统应保证 LNG 储罐在一定压力范围内正常工作。储罐的压 力取决于罐内气相（蒸发气）的压力。当储罐处于不同工作状态，例如储罐有 LNG 外输、 正在接受 LNG 或既不外输也不接受 LNG 时，其蒸发气量均有较大差别，如不适当处理， 就无法控制气相压力。因此，储罐中应设置压力开关，并分别设定几个等级的超压值及欠压 值，当压力超过或低于各级设定值时，蒸发气处理系统按照压力开关进行相应动作，以控制 储罐气相压力。 在低温下运行的蒸发气压缩机，对入口温度通常有一定限制。往复式压 缩机一般要求为-80～-160℃，离心式压缩机为-120～-160℃。为保证入口温度不超限（主要 是防止超过上限），故要求在压缩机入口设蒸发气冷却器，利用 LNG 的冷量保证入口温度低 于上限。 1.2.5 储罐防真空补气系统 为防止 LNG 储罐在运行中产生真空，在流程中配 有防真空补气系统。补气的气源通常为蒸发器出口管汇引出的天然气。有些储罐也采取安全 阀直接连通大气的做法，当储罐产生真空时，大气可直接由阀进入罐内补气。 1.2.6 火炬/ 放空系统 当 LNG 储罐内气相空间超压，蒸发气压缩机不能控制且压力超过泄放阀设定 值时，罐内多余蒸发气将通过泄放阀进入火炬中烧掉。当发生诸如翻滚现象等事故时，大量 气体不能及时烧掉，则必须采取放空措施排泄。 2 LNG 接受终端主要设备 2.1 卸料臂 通常根据终端规模配置数根卸料臂及 1 根蒸发气回流臂，二者尺寸可同可异，但结构性能相 同。如若尺寸相同则可互用。 卸料臂的选型应考虑 LNG 卸船量和卸船时间，同时根据 栈桥长度、管线距离、高程、船上储罐内输送泵的扬程等，确定其压力等级、管径及数量。 蒸发气回流臂则应根据蒸发气回流量确定其管径等。 卸料臂的旋转接头可在工作状态时 平移和转动，同时还配有安全切断装置。 2.2 LNG 储罐 LNG 储罐属常压、低温大型
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真空技术 对水环真空泵的几点看法 开发的几点看法 众所周知，由于水环真空泵和水环压缩机具有结构简单、使用维修方便的特点，因而在各行各业得到了广泛的应用。特别是 具有等温压缩的特点，极易抽吸、压缩易燃易爆的气体。下面就其发展及设计开发谈几点粗浅的看法。 1 大型化 由于煤矿、化工、制药、造纸等行业的发展，对水环真空泵的要求越来越向大型化方面发展。在 2000 年以前，我国能 生产抽气量在 100m3／min 以上的水环真空泵仅 3-4 个企业，全国年产量也不过几十台。而仅过了三年，到 2003 年全国能生 产 100m3／min 以上的大泵的厂家达 10 多家(其中仅淄博地区就有 7--8 家)，据不完全统计，全国的大泵的产量达几百台以上， 这些产品主要应用于： (1)煤矿行业 由于国家加强了对煤矿的安全要求，因而用水环真空泵，特别是大型水环真空泵抽除瓦斯气体已成为煤矿行业必须的 安全要求，例如去年陕西某矿务局订购的多台抽气量达 400m3／min 的特大型水环真空泵就是用以抽除瓦斯气体，有的一个 大型煤矿使用 100m3／min 以上的大泵就达 7--8 台。随着国家对安全工作进一步加强，大型、特大型水环真空泵将在煤矿系 统得到越来越广泛的应用。 此外，由于煤炭产量的飞速增加，煤矿的洗、选煤所用的真空过滤机也向大型化方面发展，在八十年代大多配抽气量为 27m3／min 的 SZ-4 型水环真空泵，这在当时也是较大的。而近几年煤矿的过滤机都选配抽气量为 80--150m3／min 的大型水 环真空泵，有的达到 200m3／min 以上，而且还有气量继续增大的趋势。 (2)化工行业 a)氯碱行业 近几年来我国启动了许多大型的基本建设和技术改造项目，这些项目的实童都需要大量的聚氯乙烯材料，特别是房地产的兴 旺，更加推动了聚氯乙烯行业的发展，据氯碱行业的统计，我国去年生产了 410 万吨聚氯乙烯，进口了 200 可吨。据该行业 的预测，2005 年的全国需求量将达 800 万吨，而到了 2010 年将达到 1500 万吨，正是因为需求量高速增加，使得我国的氯 碱行业的企业加改造扩产，并且近一、二年新上了许多企业。氯碱企业的发展，必须配套水陕空泵和水环压缩机 j 用以抽除 和压缩乙炔和氢气的水环真空泵和水环压缩 机过去最大也不过 30m3／min，而现在年产 10 万吨烧碱和 10 万吨聚氯乙烯的企 业，需要的水环真空泵和水环压缩机达 70m3／min 以上。 在这里需要特别介绍的是，正是由于这个行业的发展，推动和加快了较高 I 力水环压缩机的开发和生产。 长期以来，我 国的水环压缩机一般是当吸入压力为 1 个大气压或略低于呔气压时，排除压力为 O．1MPa，即压缩比为 2，个别企业生产过 排除压力达 25MPaG 的水环压缩机，而且仅 1--2 个规格。为了适应聚氯乙烯的生产，91 原国务院重大装备办公室在“八五” 重大技术装备攻关项目--年产 4 吨低聚合度聚氯乙烯装置设备研制中提出了氯乙烯回收水环压缩机的研制攻关课题，这种回 收氯乙烯单体的水环压缩机要求在吸入压力为常压或微负压的情况下，排出压力要达到 O.55-0.6MPaG，而且排气量要达到 700m3／min。经过几年的努力，我公司于 96 年 12 月通过了由原国家机械部组织的技术鉴定，客项技术酥达到了攻关要求。 在此产品的基础上，我公司又开发了系列产品，排气量由 90m3／min 到 2000m。／h。由于该设备是聚氯乙烯行业的关键设 备之一，因而在近几年全国大上聚氯乙烯项目的形势下，这种水环压缩机得到了推广和应用，完全替代了进口。 b)化肥行业 化肥行业特别是磷肥的生产也是我国经济宏观调控中重点支持的产业，由于新上项目及老企业的技术改造均以上水平、 上规模为主，因而大型、特大型水环真空泵在此也得到了应用，如云南某磷肥企业一次改造就新增抽气量为 300m3／min 的 特大型水环泵 3 台。 此外，还有许多磷肥企业工艺要求在压力为绝压 80--lOOhPa 时，仍要有较大的抽气能力，因而两级水环真空泵及带大 气喷射器的两级水环真空泵用在这种工况下，就具有独特的优势，许多化肥企业淘汰了振动噪声大而真空度较高的往复真空 泵，用两级水环真空泵替代，并收到了较好的效果，可以说两级水环真空泵在该行业应用将会越来越广泛。 c)造纸行业 上世纪末和本世纪初，我国的国债投入造纸行业占有较大的比例，全国各地的造纸厂争先恐后地改造上水平、上规模， 这大大地拉动了大型水环真空泵的开发生产，东北某造纸厂一次改造抽气量为 400IIl3／min 的特大型水环真空泵(目前我国 生产的最大规格的水环真空泵)6 台，总配动力为 400kW。可以说近几年来的抽气量在 100m3／min 以上的大型水环真空泵的 50 ％是用在造纸行业，而且这种发展趋势有增无减。 d)制药行业 真空浓缩脱水、干燥、蒸馏是制药企业的主要工艺过程，制药企业的技术改造也同样是上水平、上规模，这在一些大型 制药企业更为明显。过去，大多用 10m3／min 以下的小泵，而现在，在这些企业的项目招标中，抽气量在 20m3／min 以上的 中、大型泵已占多数。此外，制药行业的许多厂过去使用抽气量为 6--12m3／min 的两级水环真空泵较多，而现在都配 20-30m3 ／min 的两级水环真空泵，有的还达到 60m3／min，如四川某合资制药厂去年一次招标买抽气量为 60m3／min 的泵达到 10 台。 除以上行业外，轻工行业的食品、啤酒企业以及冶金、发电、石化、建材等行业的真空系统均向大型方面发展，如山东 某铝厂长期使用多台抽气量为 85m3／min 的水环真空泵，而去年的技改项目设备招标要求的水环真空泵抽气量要达到 140m3 ／min。 2 成套性 应当说，在 2000 年以前国内的水环真空泵的生产厂家几乎全是以销售单泵为主，极少有用户订成套设备，而近两年来， 化工、制药行业的技改项目设备招标中成套设备占的比例越来越大，一般是要求配分离器、冷却器(换热器)、补液泵、阀门、 仪表、管件以及控制装置，形成闭式循环，并且要求与企业的 OCS 系统相连，对液位、压力、力量等进行在线控制。 对这种机电一体化成套设备的要求在许多行业越来越普遍。 3 较高真空下要求较大的抽气量 许多化工、制药行业的真空蒸馏、浓缩、脱水、干燥以及发电厂的抽除尾气都要求在吸入压力为 3--8kPa 之间有较大 的抽气量，单级水环真空泵在这一区间抽气能力已相当弱，而两级水环真空泵和带一级大气喷射器的两级水环真空泵的特点 是在该区间有较大的吸气量，在 2000 年以前对于两级泵的需求大多是 15m3／min 以下，而现在达 40-50m3／min。此外，还 应当指出，单级水环真空泵带一级大气喷射器时，如果设计合理，在吸入压力为 4--5kPa 时仍有较大的抽气量，这大大扩大 了单级水环真空泵的使用范围，如我国某飞机研究所就使用该类泵多台。 综上所述，可以看出，水环真空泵及水环压缩机作为基本的粗低真空获得设备在各行业得到了广泛的应用，也可以说 国民经济各行业的迅速发展推动了水环真空泵和水环压缩机的开发生产。因此为使其更好地适应各行业的发展，现就该泵的 研制开发提出以下几点粗浅的看法。 (1)用可行性设计和高性能的密封件，提高整机的平均无故障运行期（MTBF） 水环真空泵及水环压缩机的工作可靠性，即平均无故障运行期，应当说与其它的粗低真空获得设备相比还是较高的， 平均无故障运行期可达 10000 小时以上。但随着各行业技术进步工作的加强和对整个真空系统的可靠性要求的提高，因而对 其可靠性要求也相应更高了。特别是在化工和煤矿抽瓦斯气体的这样对安全要求严格的工况下，泵要长期持续运转，国际先 进水平可达几万小时以上。所以水环真空泵和水环压缩机的设计工作的开发情况和制造条件的限制以及密封件（特别是机械 密封件）的质量现状，要真正提高整机的可靠性尚需进一步对以上几方面的工作进一步加强。 (2)采用优化设计方法，努力提高泵的效率，降低能耗 水环真空泵和水环压缩机是耗能高，效率低的产品，这是公认的事实，小泵一般为 30-35％，大泵达 40％或略高，这 样低的效率与国家对机电产品的要求及我国目前能源紧张的现状是极不相适应的。因此应尽快采用优化设计方法，对影响泵 的效率最关键的叶轮的各几何参数及吸排气孔的起始位置、面积等建立数学模型，进行优化设计，选择各参数的最佳组合方 案，并采用汽液两相流的有关理论及计算公式进行设计，尽量减少水环的涡流损失，达到提高效率的目的。所以说尽快设计 开发成功高效节能的水环真空泵及压缩机以淘汰耗能高、效率低的落后产品是摆在水环真空泵的设计开发、生产企业面前的 一项重要工作。 (3)提高带大气喷射器时的工况点的气量。 国外无论单级水环真空泵还是两级水环真空泵配大气喷射器以提高在较低吸入压力下的抽气量的情况还是较多的。从国 外技术先进的企业的技术资料上可以看出，单级水环真空泵带一级大气喷射器时，在吸入压力为 5kPa 点，抽气速率可达该 泵不带大气喷射时吸入压力为 400hPa 点的抽气速率（用户常用的单级水环真空泵的共况点）的 65--70％，两级水环真空泵 带一级大气喷射器时，在吸入压力为 1.5kPa 点抽气速率可达该泵不带大气喷射器时吸入压力为 8kPa 点的抽气速率（两级水 环真空泵常用的工况点）的 70--75％，这样便大大扩大了水环真空泵的应用范围，即满足了化工、制药、轻工、仪器、冶金、 发电等行业要求在吸入压力为 1.5--5kPa 点大抽气速率的工艺条件。但目前国内一是水环真空泵带大气喷射器的应用不够广 泛；二是在 1.5--5kPa 点的抽气速率较小，与国外先进厂家技术水平有一定差距。为进一步推广应用，应当研究改进大气喷 射器的设计与水环真空泵的最佳配比，由于气流在大气喷射器的喷嘴（拉伐尔喷管）与扩压器的渐缩段流动是超音速气流，
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小氮肥设计技术 摘要简要叙述了几种脱碳方法的发展及现状，并进行了比较和评述。 关键词脱碳技术评述 1 NHD(Selexo1)法 1958 年美国联合化学公司福朗克波特(Frank Porter)发明了在高压下能溶解酸性气体的良好溶剂聚乙二醇二甲醚，商 品名称为 Selexol。利用此溶剂发展起来的气体净化方法称 Selexol 法。6o 年代初。联合化学公司进行了净化合成气、 天然气的中型试验，1964 年冬建立了第一座工业性试验工厂用来净化合成氨装置的合成气。1996 年世界上已有 50 多 个工业生产装置。南化集团研究院于 1980 年起，经过静态平衡和模型试验，筛选出用于脱除 H2s、c02 的聚乙二醇二 甲醚溶剂(商品名称 N 助)，测定了 cO2、H2s 等组份在溶剂中的溶解度及其它热力学数据，在模试中得出了脱硫、脱碳 的较佳工艺条件，开发了与 Selexol 法相似的工艺过程，命名为 NHD 法。1984 年通过化工部鉴定。由化工部第一设计 院设计的鲁南化肥厂Ⅱ期工程脱碳装置(8×104t／a 合成氨)和郯城化肥厂第二套脱碳系统(4×104t／a 合成氨)均采用 此技术，并分别于 1993．10、1993．12．20 投运。至今运转正常。NHD 法已正式批准为我国第一批化工设计专有技术。 据不完全统计，国内运转的生产装置 50 多个。NHD 法脱碳装置的主要操作数据为：吸收压力 2．7MPa，处理气量 26 000Nm3／h。入吸收塔贫液温度 1 3℃ ，溶剂循环量 260 360m3／h，变换气 CO2 26％ 一 28％ ，净化气 CO2 <0．2 ％ ，再生气 c02 99％ 。电耗 125kw?h／tNH3 汽耗 25kg／tNH3，溶剂消耗 0．23kg／tNH3。 2 MDEA 法和改良 I 或活化)MDEA 法 20 世纪 40 年代末，美国 Flour 公司就研究过 MDEA 水溶液选择吸收 H2s 的问题。7O 年代，DOW 化学公司又在中型试验 及工业装置中研究了 MDEA 工艺。70 年代末，我国四川天然气研究所、南化集团研究院开展了 MDEA 水溶液选择吸收 H2s 的研究，并逐步实现工业化。主要用于天然气脱硫。这就是早期的 MDEA 法。MDEA 与 CO2 的反应过程受 co2 与 H2O 反 应步骤的控制，而使整个脱碳过程的速率不快。为了加快吸收与再生速率，70 年代初。西德 BASF 公司在 MDEA 水溶液 中加入了少量与 CO2 进行微弱反应的活化成份，用来脱除 CO2，形成了改良 MDAE 法。或称活化 MDEA 法。1971 年西德 的一个 30×104t／a 合成氨厂首次应用成功。据统计，至 1996 年，国外已有 60 多个工业装置在运转。建设和设计中 的装置有 125 个以上。一般使用的活化剂有哌嗪、二乙二醇、咪唑或甲基取代咪唑等有机物。改良 MDEA 法是当今能耗 较低的脱碳方法之一。1985 年南化集团研究院、华东化工学院着手进行活化 MDEA 脱碳的研究工作，筛选了活化剂。 进行了小型中试。测定了平衡数据并研究了过程动力学。1989 年南化集团研究院的活化 MDEA 法成功地应用于一个小 氮肥厂脱除部分 cO2 的工业装置。1991 年湖北襄樊氮肥厂将此法用于年产万吨氨的全脱碳装置并投入生产，1992 年通 过部级小氮肥设计技术 22 鉴定，并获国家专利。目前已有 80 多个厂采用活化 MDEA 法脱碳，总能力超过 1O ×104t／a 氨。据资料介绍，南化集团研究院的技术采用的是 30％MDEA 水溶液，活化剂是 DEA。江西永丰氮肥厂、安徽东至氮肥 厂采用华东化工学院的技术，使用50％MDEA水溶液，活化剂是派嗪。DMEA脱碳装置的主要操作数据为：吸收压力2．7MPa， 处理气量 22 OONm3／h，溶液循环量：贫液 2om3／h，半贫液 70m3／h。人吸收塔贫液温度 60?80~C，出吸收塔富液温 度 85℃ ，再生塔底温度 75℃ ，变换气 co2 26％ 一 28％ ，净化气 co20．1％ ，再生气 co2 99％ ，蒸汽消耗 0．802t／ tNH3，电耗 85．7kw?h／tNH3。某中型氮肥厂利用余热作为再生热源，做到了脱碳不耗蒸汽。使该装置运行更经济。 3 PSA 法 变压吸附(PSA)是气体分离技术中发展迅速和日益成熟的工艺过程。在气体工业中有广泛用途。将变压吸附技术用于脱 除变换气中的 co2 还是近几年的事。早期的 PSA 脱碳装置处理能力小，有效气体损失大，一度影响推广应用。1999 年 宜化投资 1 900 万元新建一套大型 PSA 脱碳装置，采用 03 200 吸附塔 10 台内装吸附剂 1 100t，实际处理气量 61 1ONm3／h，操作压力 O．8MPa，净化气 co2 0．1％ 一 0．2％(V)，H2 回收率 99．06％ ，N2 回收率 96．31％。回收 CO2 纯度≥98．5％ ，电耗 103kw?h／tNH3。 4 碳酸丙烯酯脱碳技术 国内的碳酸丙烯酯脱碳技术是南京化工研究院等单位开发的。1979 年通过化工部鉴定，据不完全统计国内已有大型装 置 2 个，中型装置 2 个，小型装置 160 多个。大部分用于从变换气中脱除 Co2。初期，碳酸丙烯酯法用于代替水洗法 脱碳取得了明显的节能效果和经济效益。80 年代此法用于老厂碳铵改产尿素工程获得成功，为我国氮肥工业的发展作 出了贡献。如果说上世纪 80 年代碳酸丙稀酯脱碳技术存在着气体净化度差，溶剂消耗高，能耗高，硫磺堵塔等问题， 那么当今碳酸丙烯酯脱碳技术更有新的改进和发展。 (1)1998 年新设计的 8×lO4t／a 合成氨，2．65MPa 的脱碳装置满负荷运行时净化气 co2 稳定的保持在 0．1％ (夏季)。 当负荷增加到 13×104t／a 合成氨时，净化气 co2 仍能保持在 0．1％ 。1998 年设计的 10×lO4t／a 合成氨， 1．7MPa 的脱碳装置，生产负荷提到 12×lO4t／a 合成氨时，净 化气 CO20．2％ 。 (2)吸收压力 1．7MPa，02 4O 吸收塔的脱碳装置，改造后生产能力达 6×104t／a 合成氨时，净化气 CO20．2％ 。 (3)2．7MPa 的脱碳装置动力消耗降到 75kwh／tNH3。 (4)某装置连续运转 7 年多未发现堵塔。 5 I-IS 脱酸气技术 碳酸丙烯酯溶剂中加入少量添加剂，在脱除 c02 的同时，可将变换气中的硫化物一次脱除至<0．1×10?6。所脱除的硫 化物，可立即转化为溶解在溶剂中的单质硫，并通过简易方法，有效地将单质硫从溶剂中分离出来。该方法集脱硫、 脱碳、硫回收于一体，在工艺、设备、投资、环保、操作费用方面具有很强的竞争能力。该技术为南化集团研究院开发，1994 年 10 月通过化工部鉴定，命名为 I-IS 脱除酸性气体技术。 6 几种脱碳方法的比较 (1)吸收压力在 1．8MPa(绝)以上时，几种方法的气体净化度都能满足铜洗、甲烷化流程对进气 co2 含量的要求。其中 改良 MDEA 法，PSA 法在较低压力(如 0．8SPa)下也能达到高净化度(CO20．1％)，而 NHD 和碳酸丙烯酯法则需要较高的 吸收压力，NHD 还要求吸收过程在低于常温的条件下操作。(2)再生气 co2 纯度，CO2 回收率都能满足尿素生产的要求。 其中 MDEA 法的 CO2 纯度和回收率最好，都可达 99％ 以上。(3)溶液的脱硫能力以 HS 法为最好，在一定条件下可将净 化气总硫降到 0．1×10?6 以下。MDEA 法和 NHD 法可脱到 1×10～ ，PC 法可脱到 5n,．g／m3 左右。(下转 62 页) 小 氮肥设计技术 62 工程项目设计合同；按工程设计合同实施监督和管理；审核设计图纸和设计概预算，严格控制工程造 价。
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