LNG接收站外输管网充压和泄压的动态模拟计算

doi:10.3969/j.issn.1001-2206.2020.01.002LNG接收站外输管网充压和泄压的动态模拟计算贾保印1，胡本源2，贺永利2，宋媛玲1，许洋1，田海星21.中国寰球工程有限公司，北京1000122.中石油江苏液化天然气有限公司，江苏南通210000摘要：以LNG接收站外输管网为研究对象，应用动态流程模拟软件HYSYSDynamic，建立外输管网充压和泄压过程的动态计算模型，分别计算天然气外输管网充压过程中管道内储存气体质量、操作压力随着充压时间、充压天然气小时流量及天然气管道初始压力的变化趋势；并研究事故或检维修工况天然气管道泄压阶段天然气操作压力、操作温度和泄放质量流量的变化趋势。研究结果表明，建立的动态模型可仿真模拟天然气管道的充压和泄压过程，较为准确地计算充压时间、泄压时间、最大泄放质量流量及泄放设施的流量系数。关键词：充压；泄压；动态模拟；联锁；天然气管网DynamicsimulationcalculationonpressurizingandpressurerelievingofLNGterminalpipelinenetworkJIABaoyin1,HUBenyuan2,HEYongli2,SONGYuanling1,XUYang1,TIANHaixing21.ChinaHuanqiuContracting&EngineeringCorp.,Beijing100012,China2.PetroChinaLNGJiangsuCompanyLimited,Nantong210000,ChinaAbstract：BasedontheLNGterminalpipelinenetwork,thedynamiccalculationmodelofthepressuringandpressurerelievingprocessofthepipelinenetworkisestablishedbyusingthedynamicprocesssimulationsoftwareHYSYSDynamic.Thechangetrendsofthegasmassandoperationpressureinthepipelinewiththepressurizingtime,gasflowrateandinertialpressureatthepipelinenetworkpressurizingstagearecalculated.Thechangetrendsoftheoperationpressure,operationtemperatureandrelievingmassflowrateatthepressurerelievingstageinthecaseofemergency,inspectionormaintenanceareresearched.Theresultsshowthatthedynamicmodelscansimulatetheprocessesofnaturalgaspipelinepressurizingandpressurerelieving,andaccuratelycalculatethepressurizingtime,pressurerelievingtime袁maximumrelievingmassflowrateandflowratecoefficientofgasrelievingfacilities.Keywords：pressurizing;pressurerelieving;dynamicsimulation;interlock;naturalgaspipelinenetwork在LNG接收站实际运营过程中，通常天然气外输管道的操作压力随着下游用户用气特点会在一定范围内无规则地波动。此外，在某些电力紧张的地区，当地政府为了调整用电高峰通常规定商业用电的白天电价远远高于夜晚电价。为了降低运行成本，LNG接收站通常按照白天小流量外输，晚上大流量外输的运营方式，因此造成管道的操作压力波动较大，这就需要能够准确掌握天然气管网充压过程的时间、充压速率等规律，以指导实际操作过程。可借助动态模拟离线研究计算获得上述数据和规律。此外，LNG接收站内天然气管道的设计压力往往高于天然气外输管道的设计压力，在正常操作过程中，需设置压力高高联锁以关闭上游压力源来保证下游天然气外输管道的安全，但该设置的效果和有效性取决于压力高高联锁设定值取值的正确性。该取值取决于下游管道容积、上游天然气来料流量、下游切断阀的关闭时间等，难以通过定性来设定。此外，当下游天然气管道处于事故状态时（如外输管道破裂、下游站场着火等工况），需停止LNG接收站天然气外输，并实施紧急泄压以降低安全风险。不同天然气管