LNG气化站低温管道设计方法

井 帅

(北京市煤气热力工程设计院有限公司， 北京 100032)

1 概述

LNG气化站内LNG管道系统(以下简称管系)通常安装温度约为20 ℃，运行温度约为-162～-140 ℃，采用液氮预冷时的预冷温度约为-196 ℃。预冷温度比安装温度低约216 ℃，如此大的温降致使管系产生较大的冷收缩量和温差应力，从而影响到管系的安全性。为了减少管系冷收缩时所产生的应力，需对管系的冷收缩量予以补偿。根据GB/T 51257—2017《液化天然气低温管道设计规范》第6.1.2条，低温管道的补偿，优先采用自然补偿。自然补偿的效果取决于管道和支座的设置。本文以典型LNG气化站内低温管道为例，介绍主管干、分支管及其支座的设计方法。

2 LNG主干管设计

在LNG气化站的设计过程中，通常会优先布置设备，然后根据工艺流程初步确定连接设备的管道及管道支座，最后对初步确定的管系进行校核计算。校核计算是为了避管道应力、作用在支座上的荷载和位移过大。若校核结果不合理，则有针对性地调整管系，直至结果合理。下面以典型LNG气化站内规格为DN 100 mm的06Cr19Ni10奥氏体不锈钢管道为例，对LNG主干管及其支座的设计方法进行阐述。

2.1 LNG主干管的初步确定

经试算，LNG气化站内管道口径小，压力低，因此管道应力及支座承受的荷载均较小，校核的重点是管道位移。为了保证支座不滑落，需综合考虑管道位移与支座选择，先根据管道位移初步选择支座，然后结合选定的支座校核管道位移。实际工程中，为了方便采购，同管径的管道会采用相同规格的支座。……