LNG儲罐及灌裝系統(tǒng)吹掃惰化操作手冊

PAGE第52頁共52頁LNG儲罐及灌裝系統(tǒng)吹掃惰化操作手冊1引言執(zhí)行LNG儲存和灌裝裝置按如下步驟啟動試車/開車程序:預(yù)試車：即安裝測試并氮氣置換（不使用碳氫化合物產(chǎn)品）試車：即裝有LNG或液氮的儲罐的冷卻，用天然氣對裝置充氣，首次充液和功能測試首次開車：即熟練的從測試狀態(tài)轉(zhuǎn)為運行狀態(tài)。2預(yù)試車預(yù)試車包括裝置和設(shè)備施工完成后的各種檢測和整個終端系統(tǒng)的封氮。機械安裝完成后的檢測預(yù)試車檢測包含下列活動：按PID圖（帶控制點的工藝管道儀表流程圖）檢查裝置的完成情況；公用設(shè)施系統(tǒng)的試車–壓縮空氣、氮氣，儀表風(fēng)，消防水和供電系統(tǒng)等；檢查裝置管道的完成情況，包含裝氮氣管道的清潔（充壓和泄壓或吹掃）并干燥管道到露點以下約－20℃；按“回路-檢測單”循環(huán)檢測儀表和控制設(shè)備；按照邏輯圖，因果圖和PID圖檢查連鎖和控制系統(tǒng)（盡可能最遠距離檢測）；機械設(shè)備安裝完成后，對罐和機器檢測；電器裝置的檢測包括裝置的安全和防護系統(tǒng)的檢查，如：氣體探測系統(tǒng)；接地和防雷系統(tǒng)；水噴淋系統(tǒng)包括消防炮；滅火器的安裝；火警探測系統(tǒng)；緊急停車系統(tǒng)；LNG儲罐的檢查和清潔裝置區(qū)域的清潔2.2公用系統(tǒng)的試車公用系統(tǒng)的試車是預(yù)試車的一部分。應(yīng)檢測下列公用系統(tǒng)供給是否充足：氮氣儀表風(fēng)消防水2.3設(shè)備回路檢查和連鎖的測試在預(yù)試車期間，測試LNG儲存和銷售裝置的連鎖系統(tǒng)時，距離盡可能最遠。必須特別注意DCS、MCC和現(xiàn)場安裝之間的通信。測試程序?qū)⒂上铝袔c組成：檢測所有的電氣連接；檢測設(shè)定點和回路測試；按邏輯圖表，因果圖和PID圖檢測控制系統(tǒng)；檢測所有緊急按鈕及其作用于裝置安裝的效果；2.4安全系統(tǒng)的檢測功能測試可用于檢驗安全系統(tǒng)的檢測；2.4.1氣體探測系統(tǒng)的測試通過使用按設(shè)計設(shè)定值通過設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)氣，對每個氣體探測傳感器進行測試。模擬氣的泄露會在控制室內(nèi)發(fā)出報警。2.4.2緊急停車系統(tǒng)的測試緊急停車系統(tǒng)的測試是通過啟動ESD按鈕在相應(yīng)的模擬條件（如，高/低壓，高/低液位）進行測試。按因果圖，文件編號,測試此報警和連鎖動作。2.4.3火警探測系統(tǒng)的測試通過減小儀表風(fēng)系統(tǒng)的壓力到設(shè)定點對火警探測系統(tǒng)進行檢測。2.4.4消防系統(tǒng)的測試必須確保消防水的最低供應(yīng)。水噴淋系統(tǒng)的測試用消防水對噴頭和噴淋系統(tǒng)進行測試。測試后，必須用清潔水清洗噴水系統(tǒng)并用空氣對其干燥處理。消防栓和檢測器的測試必須通過操作消防水對消防栓和消防炮的功能進行測試。滅火器的檢查檢查滅火器的位置是否適當(dāng)，檢查其裝填日期。2.5干燥氣的干燥為了避免冷卻操作期間的低溫引起的冰凍，有必要對內(nèi)罐和環(huán)形空間進行干燥。使用干燥空氣完成此操作。由于罐的干燥是氮封程序和冷卻的前提，啟動干燥程序之前需檢查下列項目：要求靜水壓試驗，預(yù)試車試驗和檢查活動已完成；必須對罐進行清洗以免損壞運行的泵，還可保證產(chǎn)品質(zhì)量；儲罐的清潔檢測已經(jīng)第三方確認；檢查所有的儲罐儀表位置是否正確，且標(biāo)高已標(biāo)注；儲罐施工公差的測量已進行且竣工儲罐體積表就序；儲罐壓力/真空安全閥已安裝并經(jīng)檢測合格；必須在PID圖中標(biāo)示出將要被干燥的裝置安裝部位，還有任何臨時連接處的管道和設(shè)備。開始干燥之前，關(guān)閉所有的閥，下列除外：安全泄壓閥（N15）壓力安全閥傳感器（N16）真空泄壓閥（N17,N18,N19）壓力指示器（N20,N21）必須校準(zhǔn)計量露點測量儀必須確保干燥空氣(露點低于-35℃)最低供給量為350Nm3/h。干燥程序必須提供一個流量約350Nm3/h的干燥氣，用臨時軟管從儀表風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)氮氣供應(yīng)管線出口連接到儲罐（N29）.內(nèi)罐的干燥對內(nèi)罐進行干燥時，潮濕空氣從到冷低壓火炬的罐頂管口排出N34(N3)。若潮濕氣在罐頂處釋放到大氣中，必須安裝臨時遮雨棚以免在干燥時雨水進入罐內(nèi)。壓力將大約保持在0.003MPa（30mbarg），調(diào)節(jié)閥N34（N3）將罐壓設(shè)定在0.003MPa（30mbarg）左右，并定期報告排放空氣的露點。當(dāng)達到要求露點后，依次打開之前未啟用的所有管口和管道，保持較短時間。然后罐頂管口N34(N3)將被關(guān)閉，且打開管口（N30，N38）以便干燥環(huán)形空間。環(huán)形空間的干燥在干燥環(huán)形空間期間，濕空氣出口為通大氣的罐頂管嘴（N30,N38)。應(yīng)定期檢查并記錄濕空氣管嘴（N30,N38)上的露點。內(nèi)罐及環(huán)形空間的露點達到要求值內(nèi)罐<-20℃，環(huán)形空間<-10℃時，內(nèi)罐及環(huán)形空間的干燥程序既完成。干燥程序完成之后，可開始氮氣惰化置換處理。2.6絕熱材料填充內(nèi)罐及環(huán)形空間干燥后，應(yīng)開始充填珍珠巖。充填珍珠巖期間，通過調(diào)節(jié)管嘴N34(N3),罐壓應(yīng)保持在0.001MPa(10mbarg）左右。珍珠巖充填完成后，應(yīng)徹底清除吊頂上的珍珠巖粉塵，先用刷子和鏟子清除，再用真空吸塵器清除。然后在吊頂上壘上玻璃纖維，同時應(yīng)通過管嘴N29噴一股少量的干燥空氣，以防止水分從外部大氣進入。2.7氮氣惰化置換2.7.1概述用于吹掃和干燥的氮氣，其純度應(yīng)大于99.9%，露點小于-80℃。使用氮氣惰化，要求將氧氣的濃度降至爆炸/燃燒極限以下，以避免將LNG導(dǎo)入罐內(nèi)時有著火的危險。要求氧氣濃度低于1%。應(yīng)保證氮氣供應(yīng)最低1000Nm3/h（露點低于-80℃）。氮氣可通過公用系統(tǒng)已安裝的氮氣供應(yīng)管線供應(yīng)，或者從氮氣槽車經(jīng)蒸發(fā)器供應(yīng)。惰化置換后程序：惰化程序開始之前，應(yīng)檢查下述項目：罐已隔離，進口已關(guān)閉；氮氣排放至大氣區(qū)域的人員警告標(biāo)志已到位；應(yīng)在PID上標(biāo)明需要惰化的設(shè)備安裝部分，同時應(yīng)標(biāo)明自氮氣系統(tǒng)的臨時接頭、至排空系統(tǒng)的臨時接頭，以及注明日期/時間。（惰化的時間、安裝、拆除的時間）惰化程序期間，應(yīng)定期測量并記錄露點及氧氣濃度；應(yīng)找正/校正露點儀和測氧儀；當(dāng)氧氣濃度及露點達到要求值時，設(shè)備幾個部分的惰化程序既完成。要求值如下：內(nèi)罐露點：<-20℃，氧氣濃度：<2%（置換后儲罐氧含量為9%）環(huán)形空間露點：<-10℃，氧氣濃度：<2%選定部分惰化程序完成之后，應(yīng)調(diào)節(jié)氮氣壓力，使之保持在0.008MPa(80mbarg)。2.7.2LNG儲罐的惰化氮氣量按要求，合理的氮氣量約為用于吹掃的氮氣量的2-3倍。整個LNG儲罐的容積約為40000m3,包括內(nèi)罐、外罐及吊頂上的容積。用于惰化LNG儲罐的氮氣量需求約為100000Nm3(124t)。惰化程序氮氣供應(yīng)流量應(yīng)為1.000Nm3/h。氮氣應(yīng)通過安裝的氮氣供應(yīng)管線供應(yīng)，或者通過氮氣槽車上的接頭供應(yīng)，氮氣槽車應(yīng)帶有通向儲罐（N29）的氣化器系統(tǒng)。氮氣供應(yīng)管線至罐底之間應(yīng)安裝可拆卸短管。氮氣出口為連接冷態(tài)低壓火炬的罐頂管嘴N34(N3)。在惰化內(nèi)罐期間，壓力應(yīng)保持在約0.005MPa(50mbarg）。應(yīng)定期檢測并記錄氮氣出口處的氧氣濃度及露點。達到要求條件之后，應(yīng)關(guān)閉氮氣出口管嘴N34(N3),并調(diào)節(jié)儲罐壓力至0.008MPa(80mbarg)。做儲罐壓力安全閥性能考核時，應(yīng)使用氮氣，因此儲罐壓力應(yīng)升至閥的設(shè)定值。應(yīng)記錄此程序（如使用DCS上儲罐壓力趨勢圖），且如果需要調(diào)試，應(yīng)密封安全閥。壓力安全閥測試完畢，儲罐壓力應(yīng)降至0.008MPa(80mbarg)。惰化外罐時，應(yīng)使用來自內(nèi)罐的氮氣。氮氣應(yīng)從頂部至底部導(dǎo)至環(huán)形空間。出口通過底部環(huán)形管線接到大氣管嘴N30。由于為外殼區(qū)（環(huán)形空間）充填珍珠巖時的壓降，可能吹掃量會較低（約200m3/h)。由于吹掃方向為從頂部到底部，所以在外罐底部區(qū)域，內(nèi)部壓力不能升高，否則可能損壞內(nèi)罐，這一點非常重要。在吹掃外罐（環(huán)形空間）期間，壓力控制閥應(yīng)處于工作狀態(tài)。2.7.3設(shè)備的惰化下述裝置設(shè)備應(yīng)使用來自LNG儲罐的氮氣吹掃，并排至大氣：充裝管線（甲烷分離至LNG儲罐）BOG管線輸出管線槽車灌裝管線（LNG儲罐至灌裝站）自槽車灌裝站的蒸氣回流管線自槽車灌裝站的冷卻液體回流管線火炬管線泄放管線應(yīng)在P&ID（即管道及儀表流程圖、管道儀表流程圖）上標(biāo)明需惰化的系統(tǒng)，且應(yīng)測量需惰化系統(tǒng)的氧氣濃度及露點。管線吹掃之后，應(yīng)檢查止回閥流向。3試車/開車所有檢查、測試以及惰化程序完成，既調(diào)試階段結(jié)束，裝置準(zhǔn)備妥當(dāng)，準(zhǔn)備試車/開車。試車/開車程序包括冷卻儲罐、首次充裝儲罐以及性能考核，功能測試包括設(shè)備試運行。功能測試與首次開車一并進行，使終端轉(zhuǎn)換設(shè)備運行流暢。3.1儲罐的冷卻第一是關(guān)于使用來自液化裝置的LNG冷卻儲罐，第二是關(guān)于使用來自槽車的液氮冷卻儲罐。LNG或者液氮可用于冷卻。概述：冷卻罐時，應(yīng)控制速度，以防止罐應(yīng)力過限。冷卻控制參數(shù)如下：內(nèi)罐任一熱電偶處的冷卻速度應(yīng)控制在3℃/h-5℃/h；任何相鄰?fù)鈿ぶg或任何底部熱電偶之間的最大溫差應(yīng)限定在30℃；任何熱電偶之間的最大溫差應(yīng)限定在50℃；準(zhǔn)備工作：確保所有儀表為運行狀態(tài)；壓力儀表；內(nèi)罐壁及罐底的溫度探測器；液位儀表；密度測量裝置；底板加熱系統(tǒng)應(yīng)為運行狀態(tài)。所有至/自罐的氣體和液體管線應(yīng)連接，所有盲板應(yīng)拆掉。用LNG冷卻時，所有LNG系統(tǒng)應(yīng)可操作。確保8"LNG充裝管嘴（N2和N1）已關(guān)閉，且BOG系統(tǒng)（冷態(tài)低壓火炬、再液化單元）已準(zhǔn)備妥當(dāng)。檢查罐壓，罐壓應(yīng)為0.005MPa(5ombarg)左右。相關(guān)管道已冷卻。3.1.1LNG儲罐的冷卻需要用大約140噸的LNG冷卻儲罐；通過上方管線的噴嘴N4把LNG噴入罐里進行冷卻。液化廠供應(yīng)LNG的流速約為3000kg/h。冷卻過程中要記錄罐壁溫度。首先，由于氣體收縮的體積比噴霧體積大，罐壓力可能下降，所以在罐壓上升前，排空(N34/N3)要一直保持關(guān)閉。罐壓上升后，打開通風(fēng)口（N34）直到排出氣體中的氮氣量小于10%。然后打開（N3）,關(guān)閉（N11）。同時，通過連接管，用來自于儲罐的LNG?；鹁婀艿赖目刂崎y起到調(diào)節(jié)罐壓的作用。冷卻期間，通過噴嘴N4上的手動調(diào)節(jié)閥控制冷卻率。如果溫差大于上述范圍，要停止注入液體，直到溫差到可接受范圍。罐液位計顯示液位到達約150mm時，罐內(nèi)的LNG會通過噴嘴（N1）噴灑，關(guān)閉（N4）,冷卻完成，可通過管嘴N1和N2進行首次充裝。用再次液化單元的閃氣壓縮機吸收所產(chǎn)生的蒸汽。3.1.2用液氮冷卻儲罐需要用約260噸液氮冷卻儲罐。通過上方管線的噴霧嘴N4把LNG噴入罐里進行冷卻。在槽車和充裝管之間連接2寸的臨時軟管（管道），LNG的流量約為5400kg/h。冷卻過程中要記錄罐壁溫度。首先，由于氣體收縮體積比噴霧體積大，罐壓可能下降，所以在罐壓上升前，排放口(N34/N3)要一直保持關(guān)閉。罐壓上升后，打開到低壓冷火炬的排放口（N34/N3）。冷卻期間，通過噴嘴N4上的手動調(diào)節(jié)閥控制冷卻率。如果溫差大于上述范圍，要停止注入液體，直到溫差到可接受范圍。整體溫度達到約-160攝氏度時，儲罐冷卻結(jié)束。通過上方管線把LNG噴入罐里。3.2性能測試完成儲罐的首次充裝后進行下列性能測試：輸出操作充裝操作（在首次液體充裝期間已完成）測試過程中裝置開始運行。4需要進行試車/開車的設(shè)備需要進行試車/開車的裝置包括測量設(shè)備、臨時軟管或管道連接件、潤滑油及人員安全裝備由買方負責(zé)。測量設(shè)備：露點測量計氧氣測量計微壓計U型測壓計用于氣相及液相LNG的氣體色譜分析取樣系統(tǒng)氣體探測/測爆儀空氣及氮氣供應(yīng)用的臨時軟管/管道臨時軟管連接：不銹鋼軟管2根2寸/300ibs,6m長2根2寸/150ibs,6m長安全裝備：2個帶自備用濾毒罐的防毒氣面具；1雙防護手套；1雙防護鞋；2件防水衣和/或防護褲及外套；2個帶面罩的化學(xué)防護鏡；2個正壓自備呼吸器；2套合格的密封防腐化工防護套服，可與自備呼吸器配套使用；5附件5.1干燥圖第1頁