2023石油與天然氣工業(yè) 常規(guī)陸上接收站液化天然卸料臂的設計與測試_第1頁
2023石油與天然氣工業(yè) 常規(guī)陸上接收站液化天然卸料臂的設計與測試_第2頁
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文檔簡介

石油天然氣工業(yè) 常規(guī)陸上接收站液化天然氣卸料臂設計與測試PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目次范圍 1規(guī)范性引用文件 1術語、定義 2縮略語 9卸料臂設計 10卸料臂的長度和結構 10設計依據(jù) 12旋轉接頭 16結構軸承 185.5附件 195.6管道和管件 205.7焊接 215.8腐蝕防護和脆化防護 215.9維護 22安全系統(tǒng) 226.1概述 22兩級報警和停車系統(tǒng) 23監(jiān)測和報警系統(tǒng) 23ERS 24安全裝置 25船岸連接 277.1概述 27QCDC的設計 28QCDC系統(tǒng) 28法蘭蓋 29液壓和電氣控制系統(tǒng) 298.1概述 29卸料臂操作 29液壓元件 30電氣元件 31控制系統(tǒng)測試 32遙控器 32卸料臂碼頭控制盤 32檢查和試驗 329.1概述 32原型試驗 32制造檢驗和測試 39工廠驗收測試 41現(xiàn)場驗收測試 43質量保證和控制 45質量體系 45質量方案 45文檔需求 46附錄A(資料性)設計數(shù)據(jù)表 47附錄B(資料性)參考圖表 60附錄C(資料性)所需文件 64附錄D(資料性)章條編號對照 67附錄E(資料性)技術差異及原因 68附錄F(資料性)對應規(guī)范性引用文件 70PAGEPAGE72石油天然氣工業(yè)常規(guī)陸上接收站液化天然氣卸料臂的設計與測試范圍LNGLNGLNGLNG規(guī)范性引用文件(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T3323.1焊縫無損檢測射線檢測第1部分:X和伽瑪射線的膠片技術(GB/T3323.1-2019,ISO17636-1:2013,MOD)GB/T3323.22X3323.2-2019,ISO17636-2:2013,MOD)GB/T3836.11(GB/T60079-0:2017,MOD)GB/T3836.22d(GB/T3836.2-2021,IEC60079-1:2014,MOD)GB/T3836.33e”保護的設備(GB/T3836.3-2021,IEC60079-7:2015,MOD)GB/T3836.44(GB/T3836.4-2021,IEC60079-11:2011,MOD)GB/T3836.55p(GB/T3836.5-2021,IEC60079-2:2014,MOD)GB/T3836.66o”保護的設備(GB/T3836.6-2017,IEC60079-6:2015,MOD)GB/T3836.77q”保護的設備(GB/T3836.7-2017,IEC60079-5:2015,MOD)GB/T3836.99m”保護的設備(GB/T3836.9-2021,IEC60079-18:2014,MOD)GB3836.1414(GB3836.14-2014,IEC60079-10-1:2008,MOD)GB/T3836.15爆炸性環(huán)境第15部分:電氣裝置的設計、選型和安裝(GB/T3836.15-2017,IEC60079-14:2007,MOD)GB/T3836.1818(GB/T3836.18-2017,IEC60079-25:2010,MOD)GB/T4208外殼防護等級(IP代碼)(GB/T4208-2017,IEC60529:2013,MOD)GB/T4942旋轉電機整體結構的防護等級(IP代碼)分級(GB/T4942-2021,IEC60034-5:2020,IDT)GB/T14039(GB/T4406:1999,MOD)GB/T15822.1無損檢測磁粉檢測第1部分:概述(GB/T15822.1-2005ISO9934-1:2001,IDT)GB/T18253-2018鋼及鋼產(chǎn)品檢驗文件的類型(GB/T18253-2018,ISO10474:2013,IDT)GB/T18851.1無損檢測滲透檢測第1部分:概述(GB/T18851.1-2012ISO3452-1:2008,IDT)GB/T20438.1-7電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的功能安全(所有部分)(GB/T20438.1-7-2017,IEC61508:2010,IDT)GB/T21714.33(GB/T21714.3-2015,IEC62305-3:2010,IDT)GB/T24963-2019液化天然氣設備與安裝船岸界面(GB/T24963-2019ISO28460:2010,MOD)GB/T26479彈性密封部分回轉閥門耐火試驗(GB/T26479-2011,ISO10497:2010,MOD)ASMEB16.5管法蘭和法蘭管件(PipeFlangesandFlangedFittings)ASMEIX(BoilerandPressureVesselCodeSectionIX:WeldingandBrazingQualification)術語、定義下列術語和定義適用于本文件。3.1終端terminal配有裝卸設施的LNG生產(chǎn)或接收工廠。3.2常規(guī)陸上液化天然氣接收站conventionalonshoreLNGterminalLNG3.3碼頭控制室jettycontrolcenter位于或鄰近碼頭,主要用于控制或監(jiān)控卸料臂作業(yè)的控制中心。3.4產(chǎn)品productLN、NG或L23.5輸送transfer產(chǎn)品的裝卸作業(yè)。3.6卸料臂transferarm/armLNGLNG3.7LNG運輸船LNGcarrier/LNGC用于運載LNG的專用船舶。3.8漂移driftLNG運輸船在環(huán)境的影響下縱向和/或橫向位移。3.9浮動freewheelLNG3.10垂蕩heaveLNG運輸船在波浪作用下引起的垂直方向運動。3.11擺動luffing內(nèi)臂和外臂在垂直平面內(nèi)的旋轉運動。3.12縱搖pitchLNG運輸船沿水平方向的旋轉運動。3.13橫搖rollLNG運輸船繞其徑向水平軸所產(chǎn)生的偏轉運動。3.14橫蕩swayLNG運輸船在波浪作用下引起的橫向運動。3.15偏轉yawLNG運輸船繞其垂直軸線的轉動。3.16前縱蕩surgeforeLNG運輸船在波浪的作用下向船首方向縱向運動。3.17后縱蕩surgeaftLNG運輸船在波浪的作用下向船尾方向縱向運動。3.18基座立管baseriser/riser栓固在裝載平臺上,對卸料臂鉸接組件起支撐作用的直立組件。3.19內(nèi)臂inboardarm頂端旋轉接頭與耳軸旋轉接頭之間承載流體的管段和構件。3.20外臂outboardarm頂端旋轉接頭與三維旋轉接頭之間承載流體的管段和構件。3.21立管法蘭riserflange用于連接LNG管道的卸料臂法蘭。3.22絕緣法蘭insulatingflangeLNG3.23對接法蘭presentationflange用于連接到船艙匯管或短節(jié)的卸料臂法蘭。3.24旋轉接頭swiveljoint/swivel卸料臂上的可轉接頭,允許卸料臂自由跟隨LNG運輸船的移動而運動。3.25立管和耳軸旋轉接頭組件riserandtrunnionswivelassembly安裝在基座立管頂部的流體輸送系統(tǒng),由立管旋轉接頭、耳軸旋轉接頭和彎頭組成。3.26立管旋轉接頭riserswivel立管組件中的旋轉裝置,內(nèi)臂通過該接頭可繞基座立管轉動。3.27耳軸旋轉接頭trunnionswivel立管和耳軸旋轉組件中的旋轉接頭,實現(xiàn)內(nèi)臂繞水平軸周向轉動。3.28頂端旋轉接頭apexswivel內(nèi)臂與外臂之間輸送流體的鉸接接頭。3.29三維旋轉接頭組件(TSA)tripleswivelassembly位于外臂末端,由上部、中間和下部旋轉接頭和彎頭構成的總成。3.30上部旋轉接頭topswivelLNG3.31中間旋轉接頭middleswivelLNG3.32下部旋轉接頭bottomswivel靠近三維旋轉接頭水平段對接法蘭,能夠調節(jié)LNG運輸船縱搖運動的鉸接接頭。3.33結構軸承structuralbearing支撐產(chǎn)品管線和組件的負荷重量,承載組件上的軸承旋轉接頭,允許卸料臂自由跟隨LNG運輸船的移動。3.34配重counterweight用于平衡內(nèi)臂和外臂的重量系統(tǒng)。3.35集電弓系統(tǒng)pantographsystem將平衡力矩從外臂傳遞到配重的系統(tǒng)。3.36可調支腿jackQCDCLNG3.37快速連接器(QCDC)quickconnectdisconnectcoupler/QCDC/coupler在卸料臂對接法蘭與LNG運輸船上裝卸口法蘭對接后,對連接法蘭實施快速壓緊的裝3.38懸吊式遙控器remotependantcontrol/remotecontrol(LNG對卸料臂進行法蘭連接或脫開操作的裝置。3.39主液壓單元(MHU)mainhydraulicunit產(chǎn)生液壓動力的液壓裝置,以保證卸料臂的正常操作和緊急脫離程序。3.40緊急釋放裝置(PERC)poweremergencyreleasecoupling作為緊急措施時,提供快速釋放卸料臂的動力裝置。3.41緊急脫離系統(tǒng)(ERS)emergencyreleasesystem執(zhí)行包括緊急停車(ESD3.42實時位置監(jiān)控系統(tǒng)(CPMS)constantpositionmonitoringsystem持續(xù)監(jiān)控卸料臂位置的系統(tǒng),可向操作者和船舶提供實時信息。3.43緊急停車(ESD)emergencyshutdown一種安全有效地阻止船岸間LNG和NG傳輸?shù)姆椒ā?.44不間斷電源(UPS)uninterruptedpowersupply3.45安全完整性等級(SIL)safetyintegritylevel當工藝流程需求發(fā)生時,安全儀表系統(tǒng)完整性的統(tǒng)計表示。3.46短管spoolpiece用于連接船艙匯管和對接法蘭或QCDC的管道短節(jié)。3.47干舷freeboard匯管位置處,LNG運輸船甲板和水線之間的垂直距離。3.48船艙匯管cargomanifoldLNG運輸船上用于與卸料臂法蘭連接帶有法蘭的管道總成。3.49匯管間距manifoldspacing船艙匯管管道總成中心線間的水平距離。3.50匯管舷距manifoldsetbackLNG運輸船船舷與匯管立面之間的水平距離。3.51觀測線spottingline當LNG運輸船靠泊時,用于對準卸料臂與船舶匯管中心線所使用的線。3.52狀態(tài)attitude卸料臂所處的各種使用模式(例如:操作、收起、連接、置換、水壓試驗及維護保養(yǎng))。3.53操控范圍operatingenvelope卸料臂對接法蘭操控移動所需的空間。3.54碰撞clash卸料臂的任何部位間在設計操作條件下或緊急分離狀況下的任何接觸,包括以下部位:;——同一卸料臂上的相鄰部分(例如:三維旋轉接頭與外臂);——裝卸平臺上的任何設備(例如:配重和管線系統(tǒng)或閥門)。3.55回轉slew卸料臂繞立管的水平旋轉運動。3.56壓痕brinelling旋轉接頭或結構軸承座圈上,由于滾珠或滾柱過載所造成的任何永久性凹痕。3.57接觸角αcontactangle:α旋轉接頭或結構軸承滾珠或滾柱與滾珠或滾柱接觸中心平面之間的角度。3.58夾角includedangle內(nèi)臂與外臂之間的角度。3.59設計溫度designtemperature卸料臂設計的溫度范圍。3.60設計壓力designpressure卸料臂設計的壓力范圍。3.61水(液)擊壓力surgepressure管道或管道系統(tǒng)內(nèi)流速變化引起壓力的急劇變化。3.62應力分析stressanalysis3.63氣蝕cavitation當流體中壓力降至或低于液體的蒸汽壓力時會產(chǎn)生氣泡及氣泡破裂現(xiàn)象。3.64用戶(指定代理人)owner(designatedagent)安裝卸料臂的公司或公司集團,負責安全設計和安裝的指定代理人??s略語下列縮略語適用于本文件。CPMS 實時位置監(jiān)控系ERS 緊急釋放系統(tǒng)ESD 緊急切斷FL 流體載荷LNG 液化天然氣LNGC 液化天然氣運輸L2 化氣MHU 主液壓單元NDE 無損檢測NG 天然氣N2 OBE 操作基準地震PERC 動力驅動緊急脫離裝PL 壓力載荷PQR 性能質量記錄QCDC 快速連接器SIL 安全完整性等級SSE 安全停運地震TL 熱載荷TSA 三維旋轉接頭組件UPS 不間斷電源WL 風載荷WPS 焊接工藝規(guī)范卸料臂設計卸料臂的長度和結構概述卸料臂基本配置見圖B.2。卸料臂通常由以下幾部分組成:——三維旋轉接頭組件(TSA),包括緊急釋放系統(tǒng)(ERS)和快速連接器(QCDC)——外臂——內(nèi)臂和外臂之間的頂端旋轉接頭組件——集電弓鋼索系統(tǒng)——內(nèi)臂——內(nèi)臂與基座立管之間的立管和耳軸旋轉接頭組件——基座立管承受低溫的管段應能在結構內(nèi)自由伸縮,而結構本身不應受低溫的影響。平衡在無冰且排空的條件下,整套鉸接組件應相對耳軸旋轉接頭保持平衡。卸料臂的尺寸和間距卸料臂尺寸A.1A.15A.1A.4間距分析除非表A.6中另有規(guī)定,否則設計應滿足以下最小間距:——操作與備用狀態(tài)的卸料臂間任一部分的最小凈距為0.15m;——操作狀態(tài)的卸料臂與鄰近的結構、管道、設備等任一部分間的最小凈距為0.3m;——相鄰兩臺操作狀態(tài)的卸料臂上任一部分間的最小凈距為0.3m;——相鄰兩臺操作狀態(tài)的卸料臂配重間的最小凈距為0.15m。表B.1顯示了主要間距檢查點的位置。卸料臂制造商的間距分析應包括所有情況,包括緊急釋放位置和緊急釋放后的縮回姿態(tài)。該分析應根據(jù)碼頭布局的立體圖和平面圖確定所有檢查點,而且應考慮遠期擴展情況。當卸料臂處于收起位置時,卸料臂的任何部分都不得超出碼頭前沿或護舷壓縮后的靠泊LNGA.A.A.2和A.。設計依據(jù)管線直徑和產(chǎn)品數(shù)據(jù)12m/s12m/s(如緊急釋放系統(tǒng)內(nèi))。卸料臂制造商應將卸料臂內(nèi)LNG和返回蒸發(fā)氣的壓力損失曲線告知用戶并征得用戶同意。材料和材料等級材料和材料等級的化學、物理和機械性能應符合預先設計條件,如壓力、溫度、風載、地震載荷和使用環(huán)境。對于產(chǎn)品輸送管線部件,考慮材料在低溫下的斷裂韌性,宜選用不銹鋼(304、304L、316或316L),同時建議考慮不銹鋼在氯離子環(huán)境中的耐腐蝕性能。出于焊接性能,卸料臂使用碳鋼的部件碳含量不宜高于0.26%,除非經(jīng)焊接工藝規(guī)范(WPS)和性能質量記錄(PQR)認證。卸料臂主體結構以及主體結構與管線間部件的材料等級應滿足卸料臂安裝在較低環(huán)境溫度使用的情況。應力分析概述LNG5.2.3.25.2.3.9(地方標準和法規(guī)或與用戶商定規(guī)范的規(guī)定。載荷組合A.15LNG5.2.3.10A.15許用設計應力承壓和非承壓結構件的基本許用設計應力(Sd)應取以下兩種情況的較低值——屈服強度除以1.5,32.4,屈服強度和極限抗拉強度宜為適用材料標準中規(guī)定的值。許用設計應力是將基本允許設計應力乘以提供的系數(shù)K獲得的。壓力載荷壓力載荷(PL)應根據(jù)設計壓力計算。流體載荷流體載荷(FL)設計應根據(jù)LNG的最大密度計算。積冰除非表A.9中有明確規(guī)定,卸料臂自重和風載荷(DL+WL)應包括如下結冰厚度(比重=0.80):a)寒冷氣候條件下在所有構件上為6mm;b)在產(chǎn)品輸送條件下輸送構件上為25mm。注:以上情況不累計計算。熱載荷風載荷卸料臂制造商應計算最大風向的風載荷(WL)并按以下方法計算風載荷:a)動壓

Z Z q0.613kk Z Z 式中:zqzN/m)zKZ——高度z處的動壓相關系數(shù)KZT——地形因子(取1.0)V——以3s陣風風速計算(m/s)I——重要性因子(取1.0)KZ的定義如下:KZ2.01(Z/Zg)2/,4.6≤Z≤Zg;KZ2.01(4.6/Zg)2/,Z<4.6;式中:Z——低潮之上的高度(m);Zg——坡高(m)——冪率系數(shù)表1暴露類別坡向α坡高(m)C9.5274D11.5213C10m。D1.6km。暴露類別D由海岸線向內(nèi)陸延伸4000m或卸料臂高度的10倍。DCD。b)風力風力計算如下:FqzGCfAf式中F——設計風力(N)G——陣風影響因子(取0.85);Cf——力學系數(shù);Afm)陣風影響因子(G)既要考慮順向風作用在卸料臂上渦流產(chǎn)生的載荷影響,也要考慮EN1991-1-4力學系數(shù)(Cf)是由于卸料臂的形狀或阻力受到順向風影響而產(chǎn)生的。卸料臂是單一EN1991-1-42表2力學系數(shù)截面表面類型Cf圓Dqz5.3適當平滑粗糙0.71.0圓Dqz5.3全部1.2平面或棱形全部1.72D(m;q(N/m)地震載荷地震載荷應基于操作基準地震[(OBE)見表A.9]進行計算。當用戶要求時,卸料臂制造商還應考慮基于安全停運地震(SSE)的地震載荷,并且將計算許用應力結果報用戶審核批準。地震載荷應考慮平行和垂直于碼頭基準面的平面,宜同時計算水平和豎直方向上的作用力。卸料臂處于收起狀態(tài)時的抗震設計應符合國家(地方)標準和法規(guī)。用戶可能需要卸料臂制造商提供在連接狀態(tài)下的分析報告(見表A.15)。設計應力程序設計應力程序應按以下步驟執(zhí)行:a)確定各種負荷情況下的設計載荷;使用線彈性材料性能計算應力和等效應力(特雷斯卡應力、馮·米塞斯應力或主應力);確定許用設計應力;等效應力不應超過規(guī)定的許用設計應力;局部間斷性應力和/2倍;在不參考國家(地方)標準和法規(guī)的情況下,主要承壓部件應針對不確定因素有一2應限制構件的最大形變量以確保在任何載荷狀態(tài)下設備的功能和指定的間距要求;h)在適當部位檢查動力特性;最小額定斷裂強度下完整的鋼絲繩組件,包括其錨固裝置,對應的安全系數(shù)至少應5;卸料臂制造商應確保傳遞到匯管法蘭的載荷在任何情況下都要小于用戶規(guī)定的最大值,也不應超過國際石油公司海運協(xié)會(OCIMF)/國際液化氣體船及碼頭經(jīng)營者協(xié)會(SIGTTO)發(fā)布的最新版“液化天然氣運輸船艙匯管推薦值”。A.1545應力強度因數(shù)應該用于彎頭法蘭和管道彎頭等,法蘭末端的修正因數(shù)應小于等于90°弧角。如果需要也應考慮旋轉接頭的影響。旋轉接頭旋轉接頭由產(chǎn)品密封裝置、軸承系統(tǒng)和外部密封裝置組成。產(chǎn)品密封裝置檢查口應位于主、次密封裝置間的環(huán)形空間。旋轉接頭宜適應臨時真空的情況。軸承系統(tǒng)軸承系統(tǒng)應使用氮氣吹掃以防止內(nèi)部結冰。外部密封裝置該裝置用于防止水和顆粒物進入軸承。設計旋轉接頭應滿足以下最低要求:a(SFa)+PL;b(SFb)+PL9.2.2.2c(SFc)PL,允許壓痕(表面形變)9.2.2.23比值。表3安全系數(shù)(見表A.15)工況編號(見表A.15)SFa結構失效安全系數(shù)SFb抗泄漏安全系數(shù)SFc抗壓痕安全系數(shù)3,4,5或94.02.01.51,2,7,8或103.33(=4.0/1.2)1.67(=2.0/1.2)1.25(=1.5/1.2)SSE2.0(=4.0/2.0)1.0(=2.0/2.0)0.75(=1.5/2.0)注1:在工況6中不需要設計旋轉接頭。2:PLPLTA.155、810A.15等效軸向載荷()計算如下:式中:

5MTd

tanFA——外加軸向載荷(N);MT——外加彎曲力矩(N?m)d——滾道直徑(m);FR——外加徑向載荷(N);——接觸角(滾珠軸承滾道接觸中心線與滾珠平面所形成的角度)。結構軸承概述結構軸承的設計應基于周期運動和靜載荷。周期運動除非用戶有規(guī)定,以下列參考值作為船艙管匯每年位移量的最小值:——LNG運輸船的垂蕩=1×106次/年(每年匯管總位移量75000m);——LNG運輸船的縱蕩=1×106次/年(每年匯管總位移量100000m);——LNG運輸船的橫蕩=1×106次/年(每年匯管總位移量5000m)。每一個軸承旋轉運動應分別計算上述每一個運動,并為軸承設計選擇最大旋轉角度。上述參考值應乘以設計使用壽命,用于計算軸承的周期運動。結構軸承周期運動的設計應選擇一個至少4倍的安全系數(shù)。靜載荷靜載荷應符合以下標準:a(SFa)時不應出現(xiàn)任何結構失效;c(SFc)8%。安全系數(shù)是發(fā)生事故時最大等效軸向載荷與表3中計算的最大等效軸向載荷之比。等效軸向載荷()由下式計算:PCAbearing式中

F5MTd

tanF——外加軸向載荷(N);MT——外加彎曲力矩(N?m);d——滾道直徑(m);FR——外加徑向載荷(N);——接觸角(滾珠軸承滾道接觸中心線與滾珠平面所形成的角度)4662。結構軸承的保護軸承應有適合海洋環(huán)境的密封和保護層,相關要求如下:——潤滑脂的加注點應在備用和維修狀態(tài)時易于操作;——應設計明顯的潤滑脂排出口,防止?jié)櫥^量超壓;——潤滑脂管線和配件應為奧氏體不銹鋼、涂覆銅合金或其他適合海洋環(huán)境的材料;——每個滾道應裝有足夠多潤滑脂加注口,以確保潤滑脂均勻分布。潤滑脂加注口的數(shù)量和密封保護方法應征得用戶同意。潤滑脂取樣點軸承應有足夠的潤滑脂取樣點確保潤滑脂的取樣,以此確定軸承的狀態(tài)。附件可調支架(支腿)4.2.3.10LNGLNG(或其他等高的位置)450mm1400mm??烧{支架的設計不應受卸料臂隨LNG運輸船移動的干擾。氮氣置換管線鎖定機構鎖定裝置要求如下:——外臂的鎖定方式應是機械的也可以是液壓的,液壓鎖定應由分隔鎖定閥完成;——內(nèi)臂(轉動和上下擺動功能)應是機械鎖定;——維修時應盡可能用液壓鎖定轉動機構;——日常操作時不應使用鎖定機構;——液壓鎖定機構應由獨立于遙控系統(tǒng)的手動操作完成;——當鎖定機構啟動時,卸料臂的任何動作都不應引起液壓系統(tǒng)超壓。梯子和平臺卸料臂應配備安全通道和帶扶手的平臺,以提供安全的維修工作區(qū)域。蒸發(fā)氣回收管線(地方液氮管線絕熱墜冰防護可以根據(jù)接收站的操作體系和規(guī)程考慮安裝墜冰防護裝置。管道和管件連接方式如果可能,所有管道連接方式都宜采用焊接,包括卸料臂與碼頭產(chǎn)品輸送管道的連接。排放接口(DN25),并且接口宜強度加強。絲堵連接如有特殊需要,在立管底部和三維旋轉接頭組件處宜設置絲堵連接,作為壓力表接口。閥門GB/T26479連接法蘭ASMEB16.5(地方)標準和法規(guī)的要求。墊片所有墊片應符合地方或國家標準和規(guī)定,或用戶的指定要求。焊接承壓部件的焊接應由有資質的焊工按照ASME鍋爐和壓力容器規(guī)范第IX部分或國家(地方)標準和法規(guī)的要求,使用經(jīng)批準的焊接程序進行。腐蝕防護和脆化防護腐蝕防護腐蝕和腐蝕防護應考慮卸料臂使用環(huán)境因素,并由用戶確認。在選擇涂層體系時,應考慮含鹽或腐蝕性的環(huán)境和操作條件。如果產(chǎn)品管道有涂層,應特別注意產(chǎn)品管道頻繁經(jīng)歷的冷熱交替。GB/T13912GB/T13825涂料和鋼結構腐蝕保護宜符合GB/T30790(所有部分)中的相關要求。鋼絲繩應使用鍍鋅鋼并用耐磨涂料做浸漬處理。液壓缸活塞桿應使用不銹鋼,以防止海洋環(huán)境中的腐蝕。脆化防護LNGLNG(機柜和儀表盤可安裝在不受溢出LNG影響的位置。維護主要組件的替換宜盡可能在檢修期間完成。卸料臂制造商宜盡可能確保組件的標準化和可替換性。安全系統(tǒng)概述緊急停車(ESD)(通常指“ESDI”)的功能是安全停止和隔離船岸之間液化天然氣和蒸發(fā)氣輸送。通常情況下,這個系統(tǒng)會由以下幾種條件觸發(fā):——探測到火源或天然氣泄漏;——儲罐高液位或壓力異常;——船舶漂移;——岸側電力故障或手動信號。ESDI啟動后,應實現(xiàn)船岸兩側在用的輸送泵跳車,船岸兩側ESD閥門在規(guī)定的時間內(nèi)關閉,以便將輸送管線的液體沖擊控制在可接受的限度內(nèi)。(ERS)(通常指“ESDII”)的功能是當船的漂移超過允許的操作范圍LNGERS由PERC分離時減少產(chǎn)品損失。ERSERSERSPERCESDERS功能的協(xié)調動作。ESD和ERS系統(tǒng)應符合GB/T24963中的相關要求,特別是系統(tǒng)所需的安全完整性等級GB/T21109(所有部分的ESD和ERS系統(tǒng)已達到相應的SILGB/T20438.1-7中的相關要求,同時應考慮電氣和電子元件的電磁兼容性(EMC)。兩級報警和停車系統(tǒng)一級報警一級報警會中斷輸送操作,通常會觸發(fā)以下程序:a)緊急停車系統(tǒng)(ESD);b)LNG輸送泵停車。如果用戶要求緊急脫離系統(tǒng)(ERS)隔離閥在一級報警關閉,則應利用驗證過數(shù)據(jù)進行風險評估,確保有利于系統(tǒng)的整體安全性和完整性。至少應考慮控制系統(tǒng)增加的復雜性,LNGLNGLNGESDERS二級報警除非用戶另有規(guī)定,斷開的卸料臂應以受控的方式自動提升收回至壓縮護舷靠泊線后,監(jiān)測和報警系統(tǒng)報警范圍卸料臂報警范圍應根據(jù)對泊位內(nèi)LNG運輸船的特性評估結果確定,見GB/T24963。卸料臂位移報警系統(tǒng)LNG(也可考慮SIL除第一級和第二級警報之外,還可設置預報警,它不會觸發(fā)的除人為干預外任何動作。報警應引入碼頭控制室,其余報警宜征得用戶同意。任何系統(tǒng)組件的失效宜被檢測到并應采取適當措施。卸料臂實時位置監(jiān)控系統(tǒng)(CPMS)除了6.3.2之外,連續(xù)實時位置監(jiān)控系統(tǒng)可被用為操作員和船舶提供實時信息。如果CPMS用于ESD/ERS觸發(fā),則其應具有用戶要求的SIL。壓力和液壓油液位報警就地控制盤至少應在出現(xiàn)以下情況時發(fā)出聲光報警,并能在碼頭控制室重復報警:——PERC執(zhí)行機構壓力異常,除采用本質安全液壓回路的情況外(見6.4.3);——蓄能器壓力低,若安裝了蓄能器;——蓄能器氮氣壓力低,若安裝了蓄能器;——液壓油箱油位低。ERS概述卸料臂應配備雙閥和PERC,以實現(xiàn)卸料臂與船體能快速脫離。閥門分別安裝在PERC的兩側,整個系統(tǒng)應安裝在TSA的垂直立管上,且PERC的法蘭面應保持水平。LNG5s10s2s以內(nèi)。報警距離應根據(jù)上述要求確定。在碼頭管道的液壓沖擊壓力分析中應考慮緊急脫離系統(tǒng)閥門關閉時間。PERC應滿足卸料臂與船舶匯管徹底和安全的分離。TSA的下部仍應與船舶匯管連接,ERSPERC應配置定位裝置或標識,確保在斷開后復位時能準確定位。ERS應配備一個裝置,防止由于雙閥間介質因熱膨脹而導致超壓。ERSERS(4中列出的最小安全系數(shù)來設計最大等效設計載荷():a(SFa)+PL;b(SFb)+PL。表4安全系數(shù)(見表A.15)工況編號SFa結構失效安全系數(shù)SFb抗泄漏安全系數(shù)3,4,5或94.02.01,2,7,8或103.33(=4.0/1.2)1.67(=2.0/1.2)SSE2.0(=4.0/2.0)1.0(=2.0/2.0)注1:在工況6中不需要設計ERS或QCDC。2:PLPLTA.155810A.15ERSLNGERS下列兩種形式的系統(tǒng)是符合設計要求的:ERSPERC能夠觸發(fā)。ERSPERCPERC電磁閥泄漏或者排放管線背壓導致的液壓故障而誤動作的可能性。ERS閥門關閉后,PERC才能打開。脫離后,即使出現(xiàn)液壓或電力故障,PERC卸料臂制造商應根據(jù)GT24932019154安全裝置防火要求應遵循以下防火要求:——卸料臂上的ERS閥門和排凝閥門應符合GB/T26479的防火要求;——液壓系統(tǒng)應安裝在適當位置,以便消防水應從主液壓單元(MHU)處主動排出;ERS閥門關閉和打開緊11001.535010分鐘。通常來說,在外臂較低位置的油管或軟管比較關鍵。用戶可以根據(jù)GB/T24963或國家(地方)標準和法規(guī)的防火要求針對設備、室外機柜和面板、管道和結構元件提出明確要求。應設計1套被動防火措施來配合主動防火系統(tǒng)(例如:滅火裝置、噴頭、監(jiān)控器等),以使保護效果最優(yōu)化。電氣安全要求概述電源規(guī)格應由用戶在表A.7中進行確定。主電源應設置過載保護。卸料臂制造商提供的斷路器應符合相關規(guī)定。危險區(qū)域劃分GB3836.14GB/T2496(地方)LNG運輸船靠泊時形成的危險區(qū)域。電氣元件GB/T3836.1GB/T3836.2、GB/T3836.3GB/T3836.4GB/T3836.5GB/T3836.6GB/T3836.7GB/T3836.9GB/T3836.18、GB/T3836.15和或國家(地方)標準和法規(guī)的要求。防雷和接地保護GB/T21714.1GB/T16895.3(地方)標準和法規(guī)。用戶應提供碼頭接地的詳細資料。因雷擊造成的建筑物損壞以及人員人身危害應根據(jù)GB/T21714.3或國家(地方)標準和法規(guī)的要求進行評估。電源故障概述液壓或電力系統(tǒng)故障不應觸發(fā)緊急脫離系統(tǒng)動作。液壓動力備用系統(tǒng)應安裝液壓蓄能器、多電源或應急發(fā)電機等液壓動力備用系統(tǒng)以保證液壓動力。即使所有的卸料臂不是同時斷開,液壓動力的能量應支持岸側所有卸料臂依次緊急斷開、升高和收回到護舷壓縮后的靠泊線后面。QDC電力備用系統(tǒng)邏輯和控制系統(tǒng)的電源備用系統(tǒng)應由接收站提供,如UPS、多電源或備用發(fā)電機,應符合國家(地方)標準和法規(guī)要求。雜散電流保護器絕緣法蘭和軟管的電阻應不小于以下值:——制造并安裝完成后10000Ω;——靜壓實驗后及使用周期中1000Ω。500V20V及以上絕緣電阻測試儀進行絕緣電阻測試,1000Ω。接地所有法蘭連接,包括旋轉接頭(除絕緣旋轉接頭外),應通過接地電阻阻值不大于2Ω的接地線接地。注:ERS和QCDC具有電氣連續(xù)性,不需要單獨接地,因為如果單獨接地可能會影響其安全運行。船岸連接概述A.10??梢酝ㄟ^以下方式實現(xiàn)卸料臂與船的連接:——用戶指定標準的螺栓法蘭;——手動快速連接器(QCDC);——液壓快速連接器(QCDC)。應為QCDC將要連接的每種直徑的法蘭提供中心校正設備。密封件和法蘭表面處理應與LNG運輸船匯管相匹配。墊片應符合國家(地方)標準和法規(guī)的要求或由用戶指定。QCDCQCDC4中的最小安全系數(shù)來設計最大等效設計載荷(6.4.22):a)防止結構失效和分離載荷系數(shù)(安全系數(shù))a(SFa)PL;b)抗?jié)B漏和永久變形載荷系數(shù)(安全系數(shù))b(SFb)×LCA+PL。當載荷組合與表A.15不同時,應選擇適當?shù)陌踩禂?shù)。在計算安全系數(shù)時,應考慮到最少的連接夾具僅因彎曲力矩產(chǎn)生張力的方向。當至少一個連接夾具在最大等效設計載荷和最低操作壓力下失效時,耦合器應保持密封。QCDC法蘭等級和直徑應符合表A.10的規(guī)定。QCDC夾緊機構在設計時應對公稱匯管法蘭厚度進行5mm的不均勻性補償。QCDC液壓操作QCDC的連接和斷開,應盡可能通過位于碼頭平臺的的卸料臂控制盤和就地控制站完成。該就地控制站通常是便攜式或懸掛式控制面板。LNGERSQCDC,應有一個用于防止打開的聯(lián)鎖設備。ERS準備就緒的時打開。液壓操作QCDC夾具應以相同的力矩同時操作,且不應船的匯管法蘭過度壓緊。如果發(fā)生液壓系統(tǒng)失壓故障,液壓控制QCDC和與液壓系統(tǒng)有關的閥門應保位,且應提供手動釋放裝置。QCDC10s-15s(QCDC應能在規(guī)定厚度冰層下的最大匯管負荷下斷開。手動QCDC的夾具/解鎖手柄上不需要加長桿,該加長桿不屬于原始設計。所有運動部件的潤滑都應在不拆卸聯(lián)軸器的情況下完成。法蘭蓋QCDC法蘭蓋上應設有把手,以方便手動安裝和拆卸。液壓和電氣控制系統(tǒng)概述該系統(tǒng)應包含兩種速率的操作模式。該系統(tǒng)應被設計為間歇(停止/啟動)運轉。卸料臂及其附件的操作動力應來自專用液壓單元。控制柜應安裝在碼頭控制間或儀表間??刂票P及執(zhí)行機構應安裝在碼頭一側,包括:(LNG——遙控器(A.13)LNGLNG輸送匯管處進行卸料臂的正常連接和斷開操作。遠程控制位置的選擇可商議確定。(見表A.14)應考慮作為安全系統(tǒng)組成部分的電氣和電子原件應考慮電磁兼容性(EMC)。7章內(nèi)容要求的液壓和電氣控制系統(tǒng)也可以被使用。卸料臂操作卸料臂操作包括以下內(nèi)容。單個卸料臂可進行以下操作:——常規(guī)的浮動和回轉操作,包括越過LNG運輸船護欄和連接區(qū)域匯管末端的操作;——操作到維護位置。在下列條件下液壓油壓力處于可接受壓力范圍內(nèi):——LNG運輸船正常移動的浮動模式;——LNG運輸船漂移時的浮動模式;——連接過程和LNG運輸船正常移動的控制模式;——連接后的控制模式:如果連接到LNG運輸船后,未處于浮動模式,設計應防止卸料臂受到損傷。。QCDC的連接和斷開(如果適用);ERS的操作包括自動提升和收回;ERS在以下狀態(tài)下可進行操作:——整個外臂置于略高于水平位置,以方便排凈;——滿載和空載卸料臂處于回收狀態(tài);——滿載和空載卸料臂處于重新連接PERC狀態(tài)。在完全斷電的情況下,每只臂上應該有一個單獨的手動釋放閥,用于緊急釋放。這些閥門的位置可以設置在每個臂液壓單元外。應采取措施防止這些閥門的無意或意外操作。液壓元件液壓系統(tǒng)用于操作卸料臂到指定位置,其設計應基于以下因素:卸料臂操作過程中的風載荷;旋轉接頭和其他運動部件的摩擦;c)a)b)10%的安全裕量;0.15m/s的運動速度和形成的慣性力;緊急脫離時產(chǎn)生的最大不平衡力矩;f)由冰的重量產(chǎn)生的不平衡力矩。卸料臂的運動以及閥門關閉的速度應使用流量調節(jié)器控制,而不應使用針型閥。應限制浮動時的壓力升高,應保持在較低壓力值。操作PERC的液壓回路的設計應避免由液壓泄漏、溫度升高、誤操作或任何其他原因造成的過壓無意中觸發(fā)PERC。液壓油油箱的輸出和回流管線應安裝過濾器。應安裝帶有可更換濾芯的過濾器。出于安全考慮,應配備兩套液壓“動力”源,其中一套備用以防另一套出現(xiàn)故障。液壓系統(tǒng)的設計應確保在緊急釋放和上升速度下,同時緊急斷開已連接的最大數(shù)量臂,2(6.1章節(jié)料臂收回到護舷壓縮后的靠泊線后面的安全位置(見6.5.3.2章節(jié))。如果配備了液壓蓄能器,應設置控制氣囊或者缸體內(nèi)氮氣壓力的系統(tǒng)。液壓油箱的排氣口應裝有干燥劑。管道、油管和配件的材料應采用不銹鋼(304、304L、316、316L)材質。管道應牢固軟管接頭應使用不銹鋼材質,且管卡應抗紫外線(UV)老化。應對每個液壓回路單獨沖洗。宜使用可生物降解的液壓油,以避免海水污染。電氣元件安裝在卸料臂的電纜應用于本質安全電路,并符合電纜規(guī)定參數(shù)要求。電氣元件應設計為間歇操作。GB/T4208GB/T4942IPIP56級。電氣設備的現(xiàn)場裝配應保持在最低限度。有線和無線遙控器都應為本質安全型。電機的“停止”按鈕應為自動復位型??刂葡到y(tǒng)測試應為控制系統(tǒng)的日常測試提供條件,例如互鎖設備、警報器和燈。遙控器5

表5遙控器指令類型控制指令顯示卸料臂選擇帶有零位的選擇開關—運轉速率選擇選擇開關(高/低)—卸料臂動作驅動裝置(舷內(nèi)、外臂上、下及旋轉運動)—QCDC(如需要)驅動裝置—卸料臂碼頭控制盤卸料臂操作控制盤應位于碼頭上??刂票P應至少配備表6中規(guī)定的儀器。表6碼頭控制臺類型指令報警ESDI手動激活ESDI專用聲光信號ESDII手動激活ESDII(注釋如下所示)專用聲光信號注釋:手動激活開關由用戶安裝檢查和試驗概述原型試驗旋轉接頭壽命動態(tài)測試概述524000小時的連接時間。注:24000小時=24小時×每年200次操作×5年。當卸料臂制造商能夠提供在LNG接卸作業(yè)中使用相同型號和尺寸的旋轉接頭連續(xù)成功運行至少5年且無故障的操作運行數(shù)據(jù)時,應取消旋轉接頭壽命動態(tài)測試。測試方案原型試驗應采用全尺寸制造的旋轉接頭,并遵循以下條件:(40000081062510s);——溫度低于-160℃(可用液氮充滿旋轉接頭內(nèi)部,通過控制小流量液氮,測量氮氣液體液位);——旋轉接頭內(nèi)部壓力變化范圍為0.25MPag(2.5barg)到0.35MPag(3.5barg);16600kN(41000N,徑向載21000N46——氮氣吹掃是每個試驗中的常規(guī)操作(見4.3.3章節(jié));——在大約每40000次轉動后,應將旋轉接頭的溫度恢復到環(huán)境溫度;30%、60%100%的運動次數(shù)后,應拆除測試旋轉接頭。c)測試驗收標準試驗過程中,應連續(xù)測量以下項目:(10cm3/min/cm);——旋轉副摩擦力不應顯著增加。在完成30%、60%和100%的運動次數(shù)拆除測試旋轉接頭時,應檢查以下項目:——壓痕不應超過滾珠直徑的8%;——外部密封件仍應有效,即無積水、內(nèi)部結冰或密封件損壞;——密封件(主密封和次密封件和外部密封件)和軸承(滾道和滾珠或滾子)表面不允許有明顯磨損(磨損即金屬微量磨失)。原型試驗水壓試驗旋轉接頭的水壓試驗應在環(huán)境溫度下進行,不低于設計壓力的1.5倍應保持至少30分鐘,不產(chǎn)生永久變形。局部真空和泄漏試驗局部真空和泄漏試驗應在上述壓力試驗后進行。——第1階段:水壓試驗后,旋轉接頭在50kPa(abs)下進行部分真空試驗?!?階段:以水壓方式施加設計壓力,證明密封件正確復位,不允許有任何泄漏?!?階段:泄壓后,使用空氣或者氮氣加壓到0.3MPa,以檢查次密封無泄漏。可能由溫度變化產(chǎn)生一些不連續(xù)的氣泡。每階段測試的持續(xù)時間應為30分鐘。旋轉試驗旋轉接頭應在1MPa的壓力或規(guī)定的操作壓力(以環(huán)境溫度下的較高者為準)下10秒的運動周期內(nèi)旋轉至少±5°時進行流體靜壓泄漏測試。不應有任何泄漏。測試持續(xù)時間應為30分鐘。防潮試驗(例如填充液氮的環(huán)境中并將旋轉接頭溫度曲線穩(wěn)定在-160°C以下。不需要施加外部載荷和內(nèi)部壓力。向旋轉接頭上10mm1小時,然后將旋轉接頭恢復到環(huán)境溫度。在測試過程中,旋轉接頭應按照8.2.2.2章節(jié)的規(guī)定旋轉和擺動。在整個試驗過程中,宜監(jiān)測氮氣吹掃壓力,并將壓力保持在現(xiàn)場使用所規(guī)定的壓力水平/速率。拆卸旋轉接頭并檢查旋轉接頭內(nèi)部是否有積水、結冰或密封件損壞。e)載荷試驗載荷能力試驗應以設計壓力PL為最小值,使試驗載荷組合PCT等于計算出的最差惡劣載荷組合,即:=SF×

+PL其中PCT是試驗載荷,由計算得到的最大載荷SF(見表3)×表A.15中每個負載組合PCAswivel(見4.3.5章節(jié))和PL(見4.2.3.4章節(jié))。12階段的溫度應低于-160°C3階段應僅7SF定義。表7每個階段的SF階段123SFSFcSFbSFa每個階段的測試時間應至少為10分鐘。12階段,然后施加外部載荷。11中測8%。滾珠凹痕應使用合適的測量儀器測量。在第2階段中應檢查旋轉接頭的泄漏情況,驗收標準如下:10cm3/min/cm。在第3階段,旋轉接頭和組件不會發(fā)生解體故障。112A.15PL,(設計壓力SF將壓PL減掉。注2:在第3階段,當SF超過泄漏設計標準,即使表A.15中的載荷組合要求施加壓力負載PL,也不會加壓到內(nèi)部壓力。在這種情況下,其他外部載荷可以將SF×PCAbearing和壓力負載PL相加。ERS水壓試驗ERS1.530分鐘,期間不應產(chǎn)生永久變形。氣壓試驗應使用空氣或氮氣將內(nèi)部壓力加壓到0.6Pa測試時間應持續(xù)30分鐘。強度試驗等于計算出的最差載荷組合,即:=SFb×+PL其中LCT是試驗載荷,由計算得到的最大載荷SFb(見表4)×表A.15中每個負載組合LCA(見5.4.2章節(jié))和PL(見4.2.3.4章節(jié))。測試應利用抗泄漏安全系數(shù)(SFb)在環(huán)境溫度和低于-160°C的溫度下進行。此外,通過計算證明在抗結構失效系數(shù)(SFa,見表4)下ERS不會發(fā)生結構故障。(或由用戶指定10A.15(設計壓力)SFbPL減掉。閥門操作試驗ERS應同時具備以下條件進行測試:a)溫度低于-160℃;b)設計載荷LCA;c)設計壓力。10次;然后通過閥門密PERC0.5MPa10次。記以內(nèi)。釋放性能測試ERS應同時具備以下條件進行性能測試:溫度低于-160℃;;25毫米(或用戶指定更厚厚度)。為安全起見,ERS不應受壓,然而對于其他外部載荷應等效于壓力載荷(PL)加上設計載荷()冰層的形成應使用精細的水噴霧。靜壓力應設置到最小。3PERC12PERC釋放,不需要將兩個閥門實際分離,以避免閥門密封面結冰,但在最后一次測試中應確認完全斷開。在測試中,閥門關閉后2秒內(nèi)PERC應被觸發(fā)和釋放。低溫閥座泄漏試驗該試驗應利用執(zhí)行器在ERS上部閥完成。該閥應處于正常的操作狀態(tài),即閥桿與水平最低點的ERS法蘭垂直。閥門應充滿液氮,并且溫度穩(wěn)定在-160°C以下進行。0.3MPag1MPag12次測量和記錄數(shù)據(jù)。允許的泄漏率應為:——閥桿:0;——閥座:閥門每1mm公稱直徑收集氮氣1cm3/min。QCDC水壓試驗QCDC1.530分鐘,期間不應產(chǎn)生永久變形。氣壓試驗應使用空氣或氮氣將內(nèi)部壓力加壓到0.6MPa無泄漏,測試時間為30分鐘。強度試驗強度試驗至少在設計壓力PL下進行,使試驗載荷組合LCT計算出的最差載荷組合,即:=SFb×+PL其中LCT是試驗載荷,由計算得到的最大載荷SFb(見表4)×表A.15中每個負載組合LCA(見6.2)和PL(見4.2.3.4)。測試應利用抗泄漏安全系數(shù)(SFb)在環(huán)境溫度和低于-160°C的溫度下進行。此外,通過計算證明在抗結構失效系數(shù)(SFa,見表4)下QCDC不應發(fā)生結構故障。每個階段的測試時間至少應為10分鐘。(或由用戶指定出于安全原因,在強度測試過程中執(zhí)行器系統(tǒng)不應存在靜壓力。A.15(設計壓力)SFbPL減掉。緊急泄漏測試QCDC應同時具備以下條件進行緊急泄漏測試:a)使至少一個夾具失效;b)施加最小操作壓力;c)設計載荷LCA;d)應使用合適的液體(或由用戶指定)加壓,在環(huán)境溫度下使用空氣或氮氣,低溫條件下使用液氮,然后施加外部載荷,無滲漏情況發(fā)生。釋放性能測試(QCDC)為了一致性,該測試應進行三次。在所有測試中,QCDC夾具的操作時間都應在10s~15s達到最大行程,QCDC都應從試驗法蘭脫離,沒有爪鉤鉤住。測試應在常溫和低溫(低于-160°C)按照以下要求進行(每個溫度下測試3次):出于安全原因,QCDC不應加壓。在低溫條件下:——積冰25毫米(或者可以根據(jù)用戶要求增加厚);使用精細的水噴霧制造冰層。供應商應提供在同等條件下其設計能夠有效的防止QCDC夾具意外開啟的試驗證明。制造檢驗和測試概述除非另有規(guī)定,卸料臂上所有項目都應進行測試。材料GB/T18253-2018(地方)標準和法規(guī)選用。焊接ASME鍋爐和壓力容器規(guī)范第IX(地方無損檢測焊縫射線檢查除角焊縫和分支連接外,產(chǎn)品管線的所有對接焊縫均應根據(jù)GB/T3323.1、GB/T3323.2或國家(地方)標準和法規(guī)的要求100%進行射線檢查。焊縫滲透檢測和磁粉檢測不能進行射線照相的產(chǎn)品線焊縫和所有角焊縫以及壓力容器部件的分支連接應根據(jù)GB/T18851.1或國家(地方)標準和法規(guī)100%進行滲透檢測。10%GB/T18851.1GB/T15822.1(地方標準和規(guī)定進行滲透檢測或磁粉檢測。尺寸檢查基座立管、內(nèi)臂、外臂、ERS和QCDC應進行尺寸檢查以確認符合規(guī)格要求。壓力試驗卸料臂的每個部件或子組件都應進行水壓試驗。卸料臂的承壓部件應在1.5倍設計壓力的條件下進行試驗。遵循合適的壓力等級準則,應至少持續(xù)30分鐘。試驗介質的選擇應能防止任何施工材料的污染以及試驗介質殘留在關鍵部件中的風險,這可能導致卸料臂在低溫條件下結冰而損壞。尤其在對不銹鋼進行試驗時的氯化物含量。在試驗過程中,卸料臂應禁止靠近以確保人員安全。在水壓試驗過后要對零部件進行徹底干燥。禁止直接進行熱處理。ERS水壓試驗ERS1.530分鐘。驗收標準是不應有滲漏和永久變形。脫離性能測試脫離測試應在環(huán)境溫度下進行3次來驗證聯(lián)鎖功能,并確認閥門關閉的動作時間在規(guī)定±10%2PERC閥門泄漏試驗閥座和閥蓋密封泄漏率應在環(huán)境溫度下使用空氣或氮氣來測量和記錄。0.3MPa壓力條件差下,5分鐘內(nèi)不允許有任何泄漏。根據(jù)測量方法,可能由溫度變化產(chǎn)生一些不連續(xù)的氣泡應在低于-160°CERS裝置(僅限上部閥)進行低溫測試。30.3MPa1MPa(12次測量1mm1cm3/min。QCDC水壓試驗QCDC1.530分鐘,并按照規(guī)定相應壓力等級進行實驗。驗收標準是不應有滲漏和永久變形。脫離性能測試脫離性能測試應在環(huán)境溫度、無外部載荷的情況下進行3次,驗證連接和釋放功能,確1015秒之間,在最小液壓油壓力下能夠正常操作。QCDC法蘭進行測試。絕緣法蘭(雜散電流保護器)應使用20V或以上電壓等級的儀器進行測試。水壓試驗后電阻值不應小于1000Ω。如果要在水壓試驗前進行法蘭絕緣試驗,電阻值不應小于10000Ω。液壓回路試驗所有在車間組裝的液壓回路元件應由卸料臂制造商或配件供貨商用合適的介質在不低于1.5倍設計壓力的條件下進行測試,以確認無泄漏和永久變形的情況發(fā)生。工廠驗收測試工廠測試應證實和/或確認以下事項:——完整的液壓動力系統(tǒng);——控制和報警系統(tǒng);——ERS閥和PERC的功能;——QCDC的功能;——各種聯(lián)鎖的操作;——包絡范圍;——遵守的規(guī)范;——卸料臂在所有指定速度下的平穩(wěn)操作性;——平臺和梯子的適用性;——三維旋轉接頭單元的平衡;——運動部分的間隙,如鋼制品的邊緣、軟管和電纜;——適當?shù)囊簤河凸?、線纜和軟管的布線和支撐;——評估設備、閥門和潤滑點的可維護性和可接近性;有銘牌、設備編碼服務等。平衡與性能試驗。空載卸料臂的對接法蘭應移動到包絡線的所有極端位置(應檢查所有的報警裝置。緊急斷開測試應按以下執(zhí)行(被允許的包絡范圍內(nèi)):——卸料臂是空載狀態(tài),連接在移動的模擬匯管上;——使用控制面板按鈕,對空載卸料臂進行一次靜態(tài)位置測試;——模擬靜態(tài)位置時電源發(fā)生故障,使用蓄能器對的空載卸料臂進行測試。滿載的卸料臂自動升起和收回后,應移動至收起狀態(tài),外臂升至水平面以上,以便于排空。空載的卸料臂應可以重新連接。ERSERS如果有規(guī)定,QCDC應在正常操作條件下進行脫離性能試驗。如果用戶不接受類似卸料臂的現(xiàn)有認證,可要求在低于-160℃條件下進行功能試驗。所有ERS工廠驗收測試都應記錄在視頻中,以便可以慢動作觀看。建議提供兩個固定攝像頭:一個顯示完整的PERC和其執(zhí)行機構,另一個顯示整個呈90°的卸料臂縮回動作。現(xiàn)場驗收測試概述在現(xiàn)場安裝后,卸料臂制造商應通過現(xiàn)場驗收測試證明所有卸料臂在環(huán)境溫度下的功能。所有卸料臂應完全組裝,電氣和液壓設備應完全檢查。檢查液壓回路系統(tǒng)中的液壓油質量。應符合GB/T14039(或等效標準)或閥門組件制造商設定的標準的要求,嚴格遵守-/18/15等級的表面清潔度。(主液壓單元和液壓油管)。卸料臂組件概述應按照8.1.15.2至8.5.2.7章節(jié)中的描述對卸料臂組件進行測試。泄漏測試現(xiàn)場提供的連接接頭(包括旋轉接頭)含水量不應超過0.1%。應在0.6MPa的壓力下使用空氣或氮氣進行泄漏檢查,測試時間至少為30分鐘。驗收標準為不存在泄漏。平衡測試應在空載狀態(tài)下檢查內(nèi)臂、外臂和三維旋轉接頭組件之間的平衡,必要時進行調整。驗收標準為符合相關規(guī)范要求。間隙檢查B.2)。驗收標準不能有碰撞。操作測試應進行以下測試作為操作測試。測試期間,應檢查與其他結構接口(輸入/輸出)的安裝情況。驗收標準應符合以下要求:——空載卸料臂的交接口法蘭應移動到操作包線的所有極端位置(典型數(shù):8),以及——應檢查運動部分的間隙,如鋼制品的邊緣,軟管和電纜?!獞獧z查所有警報設定值和連鎖情況。——CPMS(如有)應進行檢查?!獞獧z查旋轉接頭氮氣干燥系統(tǒng)。——應檢查QCDC(如有)應進行檢查。應檢查維護和維修作業(yè)的方便性和可操作性。注:包括卸料臂(如有模擬匯管法蘭)周圍的空間,便于卸料臂的維護作業(yè)。ERSERS脫離性能測試應使用控制面板上的按鈕和蓄能器(如有)從靜態(tài)位置(被允許的包絡范圍內(nèi))在空載條件下進行測試,在模擬電源故障狀態(tài)。進行此測試是為了確認PERC釋放,不需要實際斷開閥門。PERC釋放后,卸料臂應自動收回到指定位置,然后,應將外臂操縱到水平位置以上,最后將臂置于收起狀態(tài)。測試完應進行重連操作。LNGLNGERS的實際斷開測試。電阻測試在卸料臂安裝以后,安裝完成所有的軟管、管線、線纜等組件,檢測絕緣法蘭的電阻。應使用20V或以上電壓等級的儀器進行測試。驗收標準為不小于1000Ω。液壓回路應按照8.5.3.2至8.5.3.3章節(jié)中的描述對液壓回路進行測試水壓試驗現(xiàn)場提供的液壓油管應在1.5倍設計壓力下進行水壓測試。驗收標準為沒有永久變形或滲漏。泄漏測試應對已進行水壓試驗的設備與油管的連接接頭,在設計壓力下進行水壓試驗。驗收標準為不存在泄漏。質量保證和控制質量體系ISO9000ISO9001要求的質量體系。質量方案(含設計活動質量保證計劃應包括設計、制造和測試等詳細的質量控制計劃。詳細的質量控制計劃應至少包括以下幾個方面:——遵守標準和規(guī)定的要求;——所有部件的材料;——焊接工藝和資質;——熱處理程序;——無損檢測;——建議修復方法;——供應范圍內(nèi)的測試;——尺寸檢查;——液壓系統(tǒng)的清潔度;——噴漆和防腐蝕;——認證和測試所有升降裝置部件;——鋼結構裝配的論證;——電氣和儀表儀器設備的認證和測試;——絕緣法蘭的電阻;——包裝和存放。文檔需求C.1C.2附錄A(資料性)設計數(shù)據(jù)表表A.1到A.15和圖A.1到A.4標明了卸料臂設計數(shù)據(jù)。注1:允許用戶(用戶和卸料臂制造商)復制表A.1至A.15中的表格。注2:表A.1至A.15主要由用戶填寫。表A.1卸料臂詳細設計參數(shù)泊位No.卸料臂位號No.卸料臂設計壓力kPaG設計流量m3/h設計溫度最低/最高°C卸料臂操作單項連接組合表A.2產(chǎn)品和操作數(shù)據(jù)泊位No.產(chǎn)品卸料臂溫度°Ckg/m3粘度kPa.s蒸汽壓力kPaGm3/hkPaG最低最高最小最大最小最大最小最大最小最大表A.3LNG運輸船詳細參數(shù)船型(貨倉數(shù)量、圍護系統(tǒng))LNG運輸船艙容 a裝載(m)(m)b護欄高度(m)c最小值最大值(m)(m)d最小值最大值(m)(m)e匯管間距最小值最大值(m)(m)表A.4LNG運輸船運動船型LNG運輸船艙容(m3)運動(以匯管為基準)前縱蕩a(m)后縱蕩a(m)橫蕩a(m)垂蕩最大值+(m)-(m)橫搖最大值+(°)-(°)縱搖最大值+(°)-(°)偏轉最大值+(°)-(°)a縱蕩和橫蕩同時發(fā)生。表A.5匯管詳細參數(shù)船名產(chǎn)品直徑mm/ASME等級///壁厚/材料///產(chǎn)品直徑mm/ASME等級///壁厚/材料///產(chǎn)品直徑mm/ASME等級///壁厚/材料///產(chǎn)品直徑mm/ASME等級///壁厚/材料///表A.6泊位詳細參數(shù)——基礎單位:米a基座平面與海圖基準面高度b碼頭前沿與靠泊線距離,最大值/最小值c基座中心線與碼頭前沿距離d基座間隙e碼頭可用長度f碼頭可用寬度g平面內(nèi)最高點與海圖基準面距離h安裝方式1基座法蘭與基座平面距離i安裝方式2基座法蘭與基座平面距離j安裝方式3基座法蘭與基座平面距離k立管中心到立管法蘭面基座中心線與基座法蘭距離卸料臂動作時和停用臂之間的最小間隙(見5.1.3)(5.1.3)相鄰卸料臂任何部分之間的最小間隙(注意:一些船舶上的最小匯管中心距允許相鄰ERS和相鄰QCDC之間的間隙小于0.3m)(見5.1.3)卸料臂配重之間的最小間隙(見5.1.3)表A.7泊位詳細參數(shù)——額定功率和供電電源電壓Hz交流直流相數(shù)/芯數(shù)由用戶電動機是/否邏輯/跳閘系統(tǒng)是/否電氣儀表是/否電液元件是/否表A.8泊位詳細參數(shù)——安全危險區(qū)域分類危險區(qū)域分類表A.9環(huán)境參數(shù)設計風速a(見5.2.3.8)——收起狀態(tài)(m/s)——操縱狀態(tài)/連接狀態(tài)(m/s)——水壓試驗/維護維修(m/s)地震系數(shù)(OBE)——垂直方向——水平方向(G)(G)環(huán)境溫度-最低環(huán)境溫度-最高(°C)(°C)太陽輻射溫度(°C)對于結冰對風載荷的影響需要考慮結冰厚度(5.2.3.65.2.3.8)——在寒冷氣候下的所有組件 (mm)——在產(chǎn)品承載部件 (mm)bc(m)(m)a10m3m/s(地方)標準和法規(guī)的規(guī)定風速,或與用戶商定的規(guī)定風速。b包括潮汐和正垂蕩。c包括潮汐和負垂蕩。用“+”或“-”表示高于或低于海圖基準。表A.10特殊要求泊位號/卸料臂位號單位ERS制造商和型號ERS裝置閥門關閉行程時間第一行程(ESDⅠ)/第二行程(ESDⅡ)ERS裝置閥門關閉時間(s)PERC打開時間(s)2s內(nèi)ERS裝置閥門——型號——通徑——球徑(mm)滿\少機械連鎖是\否液壓連鎖是\否快速連接/斷開耦合器(QCDC)是\否QCDC操作液壓/手動卡具夾緊操控時間最小/最大(液壓驅動)(s)10-15液氮回流管線是\否對接法蘭等級/直徑(公稱通徑)(mm)磅級基座立管法蘭等級/直徑(公稱通徑)(mm)磅級控制系統(tǒng)碼頭控制盤見表A.12)便攜式遙控器見表是\否是\否卸放口,壓力等級/直徑(公稱通徑)(mm)——立管基座是\否,磅級——TSA底部是\否,磅級——碼頭管線和船艙匯管(防止卸料臂無卸放口)是\否——ERS閥門頂部是\否,磅級a壓力等級/直徑(公稱通徑)(mm)——基座立管——頂端——碼頭管線或船艙匯管(防止卸料臂無卸放口)\\\否外臂鎖定裝置機械/液壓基礎螺栓——指定卸料臂制造商——卸料臂制造商提供是\否是\否卸料臂制造商提供的各種模板是\否備用電動液壓泵是\否手動液壓泵是\否旋轉接頭吹掃系統(tǒng)是\否旋轉接頭蒸汽回收管線是\否保溫——內(nèi)臂是\否——外臂是\否——基座立管是\否支腿是\否潤滑——油脂規(guī)格——濾芯是\否——就近是\否——集中是\否——其他是\否維修用匯管樣板是\否表A.10特殊要求(續(xù)表)泊位號/卸料臂位號單位液壓蓄能器是\否墜冰防護是\否設計使用壽命年a氮氣吹掃管線布置需要根據(jù)接收站卸貨完成后的吹掃操作規(guī)程確定。當利用重力進行吹掃時,氮氣吹掃入口應設置在卸料臂頂部。表A.11極限報警詳細參數(shù)(卸料臂ERS)卸料臂位號預警要求是/否a俯仰動作預警(m)b一級報警(俯仰動作)(m)c二級報警(俯仰動作)(m)d最大伸出距離(俯仰動作)(m)e相對于海圖基準面探底操作極限距離(m)f相對于海圖基準面揚高操作極限距離(m)g右旋極限(縱蕩)詳見表A.4h左旋極限(縱蕩)詳見表A.4i右旋二級報警(m)j左旋二級報警(m)k右旋一級報警(m)i左旋一級報警(m)m右轉動預警值(m)n左轉動預警值(m)-當達到一級報警值時的最大漂移速度(縱蕩方向)a(m/s)-當達到一級報警值時的最大漂移速度(橫蕩方向)a(m/s)-當達到二級警報值時的最大漂移速度(縱蕩方向a)(m/s)-當達到二級警報值時的最大漂移速度(橫蕩方向)a(m/s)-當達到手臂機械限制時的最大漂移速度(縱蕩方向a)(m/s)-當達到手臂機械限制時的最大漂移速度(橫蕩方向)a(m/s)a建議附上船舶離泊時離泊距離和離泊速度與時間的對應曲線。表A.12碼頭控制柜要求a電源開\關(鎖定鍵)是\否b液壓油泵開\關是\否c卸料臂選擇開關是\否d卸料臂就地控制是\否e碼頭控制柜就地/遙控開關是\否f兩個速度移動的選擇開關是g一級報警按鈕,安裝在紅色保護蓋內(nèi)是ah二級報警按鈕,安裝在紅色保護蓋內(nèi)是ai急停復位按鈕是\否j報警燈是\否kERS閥門鎖定開關是\否a見8.7章節(jié)A.13a卸料臂移動控制是\否b兩種速度移動選擇是cERS閥門鎖定開關是\否A.14a碼頭(一個\多個臂)是\否b三維旋轉接頭總成(一個\多個臂)是\否c無線電控制是\否表A.15設計載荷情況工況編號模式載荷組合許用應力Kc×Sd1收起DLa+WLS1.2Sd2收起DLa+EL1.2Sda3移動操縱DL+WLO0.9Sdb4連接DL+WLO0.8Sdc5連接DL+FL+PL+WLO0.8Sd6連接DL+FL+PL+WLO+TL1.5Sd7緊急脫離DL+WLO1.1Sd8緊急脫離DL+FL+PL+WLO1.1Sd9維護DLa+WLM0.9Sd10靜壓試驗DLa+FL+PLT+WLO1.3SdDL=靜載荷EL=地震載荷FL=流體載荷PL=設計壓力載荷PLT=TL=WLS=收起模式風載荷WLO=WLM=維修模式風載荷a通常卸料臂的安裝位置應考慮地震情況。如果用戶希望對卸料臂連接時工況進行地震計算分析,宜重新核對載荷組合。b在工況1、2、9和10中不包括結冰的靜載荷。c每種工況的許用應力均已考慮到卸料臂的特殊狀態(tài):使用狀態(tài)下連接到碼頭管道、LNG運輸船艙匯管時緊急釋放模式或壓力試驗模式受到的管道約束,以及停用狀態(tài)下收回、操控、維修模式下受到的管道約束。標引序號說明:1——船艙匯管 a——干舷2——護欄 b——護欄高度3——水平面 c——匯管與水平面高度d——匯管舷距e——匯管間距圖A.1LNG運輸船詳細參數(shù)標引序號說明:1——垂蕩 5——傾斜2——偏轉 6——橫蕩3——前縱蕩 7——后縱蕩4——橫搖 8——碼頭圖A.2LNG運輸船運動名稱正視圖俯視圖標引序號說明:1——式1 a——基座平面與海圖基準面高度2——式2 b——碼頭前沿與靠泊線距離,最大值/最小值3——式3 c——基座中心線與碼頭前沿距離4——護舷 d——基座間隙5——靠泊線 碼頭可用長度6——海圖基準面 f——碼頭可用寬度7——碼頭 g——平面內(nèi)最高點與海圖基準面距離8——基座平面 h——安裝方式1基座法蘭與基座平面距i——安裝方式2基座法蘭與基座平面距j3k——基座中心線與基座法蘭距離圖A.3泊位詳細參數(shù)標引序號說明:5——安全操作區(qū)域①②③④ 13——縱蕩(見表A.4)6——法蘭連接空間 14——橫蕩(見表A.4)7——最大范圍 15——d(見圖A.1)8——2級報警區(qū)域 >d=dmin9——1級報警區(qū)域 <d=dmax10——預警范圍 16——c(見圖A.3)11——海圖基準面 17——護舷12——定位觀測線 18——靠泊線圖A.4卸料臂設計和警報設置,ESD/ERS檢測和激活附錄B(資料性)參考圖表表B.1間距檢查點指南檢查點匯管管口間距擺動范圍觀測位置平視圖俯視圖相鄰操作臂間頂點的間距最小零相鄰操作臂間頂點的間距最小最大待用臂配重和所有其他已連接臂配重間的間距最小最大對接法蘭與ERC閥門QCDC等的間距最小零和最大船舶在最大吃水量,最大潮位時船舷到三維旋轉接頭間的間距配重與碼頭設備的間距最小最大船舷到三維旋轉接頭間的間距標引序號說明:1——檢測板 6——左旋1級2——頂端1級 7——旋轉角度3——頂端2級 8——右旋1級4——頂端角度 9——右旋2級5——左旋1級圖B.1角度探測接近開關(典型)表B.2角度探測接近開關(典型)接近開關位置結果頂端角度旋轉角度ABCDEFcccccc安全——允許運輸?shù)漠a(chǎn)品occccc一級報警——觸發(fā)一級報警——ERS閥門關閉——產(chǎn)品輸送切斷——觸發(fā)脫離電壓信號oocccc二級報警——觸發(fā)二級報警——如果尚未關閉,將關閉ERS閥——ERC斷開——觸發(fā)脫離電壓信號ococcccoocccoooccccccooccccococcccoocccooo說明:co標引序號說明:1——主配重 11——匯管旋轉接頭2——次配重 12——對接法蘭(或QCDC,如果需要)3——耳軸旋轉接頭 13——匯管4——耳軸組件 14——短管(如果需要)5——內(nèi)臂 15——可調支腿(如果需要)6——夾角 16——緊急脫離裝置7——頂端旋轉接頭 17——三維旋轉接頭組件8——擺動 18——立管法蘭9——外臂 19——立管10——旋轉接頭 20——立管旋轉接頭圖B.2卸料臂配置附錄C(資料性)所需文件表C.1投標文件投標過程中必需的文件共1頁文件號:版次:所需文件訂購單編號:文件代號描述需要√份數(shù)備注一般文件101卸料臂制造商文件清單102項目完成時間表103質量保證手冊104質量計劃105公用工程消耗清單106分卸料臂制造商清單107分包商清單108驗證試驗證書機械/結構110總體布置圖111操作范圍示意圖112零件圖113ERC/ERS配置圖114QC/DC配置圖115剖面圖116材料明細表117設計數(shù)據(jù)表118界面圖119碼頭界面負荷數(shù)據(jù)120重量與重心數(shù)據(jù)121焊接匯總清單122焊接工藝/規(guī)定123焊接工藝評定124無損檢測(NDE)程序125無損檢測操作員資質126熱處理程序127噴涂規(guī)定128臂平衡程序129工廠驗收測試程序130包裝與儲存規(guī)定電液控制與儀表150電氣接線圖151電路圖(典型)152電氣設備清單153繼電保護裝置數(shù)據(jù)表154儀表數(shù)據(jù)表155控制邏輯圖156液壓管路圖(典型)157液壓設備清單158液壓元件數(shù)據(jù)表運行170運行備件清單171消耗品清單172產(chǎn)品危害(hazard)數(shù)據(jù)表表C.2合同文件發(fā)包后必需的文件第1/2頁文件號:版次:工程設計文件訂購單編號:文件代號描述需要√份數(shù)文件類型截止日期包括在資料一般文件201卸料臂制造商主要文件清單202項目完成時間表203質量保證手冊204質量計劃205質量保證程序206公用工程消耗清單207分卸料臂制造商清單208分包商清單209驗證試驗證書機械/結構210總體布置圖211操作范圍示意圖212零件圖213PERC/ERS配置圖214QCDC配置圖215剖面圖216材料明細表217設計數(shù)據(jù)表218應力分析報告219ERS失效模式與效應分析(FMEA)報告a220第三方設計證明221界面圖222碼頭界面負荷數(shù)據(jù)223重量與重心數(shù)據(jù)224焊接匯總清單225焊接工藝/規(guī)定226焊接工藝評定227無損檢測(NDE)程序b228無損檢測操作員資質229熱處理程序230噴涂和涂層規(guī)定231臂平衡程序232工廠驗收測試程序233試驗與測量設備明細234驗收準則235包裝與儲存規(guī)定電液控制與儀表250電氣接線圖251電路圖252電力電纜路由系統(tǒng)253電纜明細表254電氣設備清單255架空保護設備數(shù)據(jù)表256儀表數(shù)據(jù)表257液壓管路圖258控制邏輯圖259液壓設備清單260壓力控制閥明細表261液壓元件數(shù)據(jù)表表C.2合同文件(續(xù)表)發(fā)包后必需的文件第2/2頁文件號:版次:工程設計文件訂購單編號:文件代號描述需要√份數(shù)文件類型截止日期包括在資料262接口數(shù)據(jù)表263控制系統(tǒng)設計計算書記錄和證明文件301原材料試驗證明302無損檢測(NDE)報告b303熱處理記錄304熱處理證書305壓力測試證明306耐火測試證書307第三方驗證證書308工廠驗收測試報告或證書309性能測試證書310驗證使用載荷證書311重量和/或稱重證明文件312噴涂/涂層記錄或證明文件313認可和/或修理報告314裝箱單315版本注釋316未完成的工程項目清單317未完成的工作清單現(xiàn)場和其他401現(xiàn)場儲存程序402拆箱/吊裝指南403安裝程序404工廠/終端界面資料405試車程序406操作程序407維護程序408潤滑日程表409安裝與試車備件清單410運行備件清單411消耗品清單412產(chǎn)品危害數(shù)據(jù)表aFMEA:故障模型與應急分析bNDE:無損檢測附錄D(資料性)表D.1給出了本文件章條編號與ISO16904:2016章條編號對照。表D.1ISO16904:2016本文件章條編號ISO16904章條編號11223344556677889910101

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