LNG项目接收站工程自控部分介绍

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1、LNG项项目接收站工 程 自控部分介 绍自控设计介绍 1 设计范围 2 工程简介 3 自动化水平 4 主要仪表选型 5 DCS系统配置 6 SIS系统配置 7 火警系统配置自控设计介绍8 CCTV系统配置 9 主要控制方案 10 控制室及现场现场机柜 室 11 主要安全技术术措施 12 仪仪表伴热热、保冷 13 仪仪表动动力供应应要求1设计范围本设计为 江苏LNG项目接收站工程。自控 设计负责 装置边界区内自控部分的全部设 计文件及本项目控制系统及辅助设备的开 列等。火灾报警及工业电视监视 的设计由 自控专业完成。与其他与其他EPC单位的 分工 ：1设计范围1）计量撬由输气管线承包商负责设计

2、，并 负 责将计量的数据传送给LNG接收站 PCS。 2）输气干线SCADA由输气干线承包商负 责，接收站内PCS预留与SCADA通讯接 口，给输气管线承包商提供需要通讯数据 的条件；输气管线承包商应向承包商 （HQ）提供对PCS通讯方面的功能要 求。1设计范围3) HQ负责提供接收站至消防站的火灾报警信号，接收站预 留光端机接口。消防站内一切设施和系统(包括火警盘 及 消防站与接收站之间的光纤路径及光纤等)的设计、 提 供、安装和调试不在承包商（HQ）范围内。 4) 海水取水泵房的总体布置设计由取水工程承包商负责， 海水取水工程的配套电气控制、仪表、暖通、消防及配 套的公用工程等由总承包商（

3、HQ）负责。电控室结构 设计由取水工程承包商负责。海水制氯车间 和加氯系 统 的工艺（包括就地控制的电气、仪表、PLC）、结 构设 计及设备采购由海水取水工程承包商负责，配合 总承包 商（HQ）完成PLC与DCS的通讯。海水制氯 车间和加 氯系统所需公用工程的电气控制、仪表及暖 通、消防由 总承包商（HQ）负责。1设计范围5) 码头控制室中安装的导航、靠泊辅助系统 和环境监测系统由海工设计院完成设计 ， 但HQ在码头控制室内应为此系统预 留安 装空间，并应为此系统提供电力供应。2 工程简介 本项目设LNG卸船码头一座，在LNG卸船作业时供LNG 运 输船停泊以及卸船使用。码头距接收站约1.9k

4、m，通 过管 道栈桥与接收站相连 。 在一期工程中，接收站内设置三座全包容式混凝土顶LNG 储罐（简称FCCR），内罐采用9%镍钢，外罐是预应力 混 凝土材料建成，每座储罐为160000m3；二期工程将 增加 一座同容积的LNG储罐 。 一期工程设置7台LNG低压输送泵（P-1201A/B/C、P- 1202A/B、P1203A/B），储罐T-1201中设3台，储罐T-1202和T-1203中设2台，二期增设3台（P- 1204A/B/C），安装在第4座储罐（T-1204）内。，低压 输出泵负责 将LNG从储罐中抽出，经高压外输泵增压后 ， 最终送至LNG气化系统。2 工程简介在LNG项目接收

5、站工程，一期工程设置5台高压输出泵（P- 1401A/B/C/D/E），其中1台备用；二期工程增设2台高压输出泵（P- 1401F/G）； 由于LNG项目接收站工程配套码头港址处海水最低温度为2.5，开 架式气化器（ORV）在此海水温度运行时效率降低，因此接收站设置 了开架式气化器（ORV）和浸没燃烧式气化器（SCV）两种气化器。 其中，ORV使用海水作为气化LNG的热媒，SCV则以天然气作为热 媒。为了降低接收站运行成本，ORV作为LNG气化的主要设备，而 SCV则在天然气外输高峰时或海水温度较低时运行，同时作为备用 气 化器。 气化器的设计能力按二期工程下游用户最大用气量进行考虑，分期配

6、置实施。一期工程设置3台ORV（E-1501A/B/C）和2台SCV（E- 1601A/B），其中1台SCV备用；二期工程增设1台ORV（E-1501D） 和1台SCV（E-1601C）。 供开架式气化器使用的海水，由位于栈桥上的海水泵提供。2 工程简介正常操作中产生的蒸发气（BOG）被压缩、再冷凝后回到LNG系统 。 接收站内设置3台BOG压缩机（C-101A/B/C），2用1备，单台能 力按 二期规模进行设计。BOG压缩机采用低温往复式压缩机，可通 过逐级 调节（0-25%-50%-75%-100%）来实现流量控制。1台再冷 凝器（V- 1301），可以满足远期扩容后的运行要求。卸船期间产

7、生 的部分蒸发 气将通过BOG回流鼓风机（C-1302A/B）增压后，通过 气相返回管 线，经气相返回臂返回LNG船舱中，以保持卸船系统的 压力平衡。回 流鼓风机1用1备，单台能力按二期规模进行设计。 气化后的天然气经过贸 易计量系统进行计量，本工程设有1套计量系 统（U-1701），用于输气干线计量。计量系统为二期工程扩建预留 接 口并设1路计量设施作为备用。输气管线设计 最大运行压力均为 10MPa。气化后的天然气贸易计量由其他工程公司设计。 槽车装车系统用于LNG槽车的装载外运。 为保证接收站正常生产运行，本工程还设置有相应的辅助系统3 自动化水平被证明是可信赖的产品或系统 。 为保证生

8、产装置长周期、安全生产、平稳操作， 要求设计的控制系统技术先进、成熟可靠，具有 较高的安全等级。据此，本设计的控制系统中的 各个环节,包括现场仪 表和控制室仪表(DCS、 SIS) 均为先进且成熟可靠的产品，实现全装置生 产过 程的连续监视 控制及安全保护。应用于本 工程的 所有仪表设备或系统应是技术先进、性 能可靠， 适用于本工程且是制造商业已成熟的产 品，应为 近年来在国内、外液化天然气行业应 用广泛，且3 自动化水平场变送器选用带HART协议功能的智能型仪表 。 为了确保安全生产及人员人身安全，除控制系 统 外，还设有火警系统、工业电视监视 系统 。现场 设置可燃气体检测器，信号进DCS

9、，由 DCS提供 相关的报警信息。 现场仪 表的选型应能满足工艺操作条件和环境 的 要求。电动仪 表应符合所在场所的防爆要求 ，在 本项目中，电动仪 表应为防爆仪表，原则 上采用 本安型并配用隔离式安全栅构成本质安 全防爆系 统，开关类仪表及流量计选用与防爆 等级相当的 隔爆型仪表。现场仪 表外壳的防护 等级不低于 IP55，电动仪 表外壳的防护等级不 低于IP65。现3 自动化水平关人员处理检测到的事件。本系统设置在DCS系统中 。本项目的控制和监视系统由以下系统构成： 分散控制系统（DCS） 分散控制系统（DCS）为站场提供主要的数据采集、监视、 连 续控制、顺序控制、与非安全相关的联锁和

10、逻辑功 能 ， 安全仪表系统（SIS） 安全仪表系统（SIS）提供将所有设施置于 安全状态的检测和控制功能（即 传统意义上的紧急停车，ESD）。SIS用于人员、环境和设备的保护， SIS必须经SIL分析及确定其安全仪表功能，至少为SIL1和更高的等级 。 火灾报警系统（FS） 火灾报警系统（FS）负责提供火灾检测及 报警。FS负责向就地和控制室内 的人员报警，向公共消防站提供报警信息，以便相关人员处理检测到 的 事件。 - 可燃气体检测系统（GDS） 提供可燃气体检测及报警。GS负责向就地和控制室内的人员报警，以便 相3 自动化水平员进行系统动态 模拟培训 。 成套供货设备 控制系统 随各设备

11、成套提供，完成对各自设备的 运行数据采集、控制和操作 任务。这些成套设备控制系统将作为DCS的子系统，通过数据 通 信系统与DCS交换信息，并由DCS统一进行监视与管理。 储罐管理系统 (TMS) 采用专用的软件主要对LNG储罐内的液位、压力、温度、密度等信 息进行实时监视 、分析与管理，防止储罐内发生超压、负压、 翻 滚等危险情况。 现场仪 表管理系统 (FIMS) 采用专用的软件监视PCS、SIS中的智能型现场仪 表的运行状态， 及 时调整仪表参数，并提供维护信息。 操作员培训系统 （OTS） 采用仿真设备和软件模拟接收站所有的控制和保护系统，对操作人4 主要仪表选 型 4.1 设计总则

12、应用于本工程的所有仪表、控制 设 备或系统应 是技术先进、性 能可 靠，性价比高，适用于本工 程且是 制造商业已成熟的产品， 应为 近年 来在国内、外LNG接收 站工程中应 用广泛，且被证明是 可信赖的产品 或系统4 主要仪表选 型4.2 流量仪表 4.2.1差压型仪表 差压型仪表用在LNG流量测量以及海水流量测量场合 ， 其范围不低于3：1。当流量测量范围可能大于3：1 时， 应通过并联多台变送器或其它适当的方法来扩 大量程 比。差压仪表一般选用孔板和经典文丘里管 。 4.2.2超声波流量计 超声波流量计适用于海水、水等介质测 量。 超声波流量计的精度（包括线性、滞后和重复性）应优 于全量程

13、1.0%或更好。4 主要仪表选 型4.3 液位仪表 4.3.1 LNG储罐液位计 ： 设计两种储罐测量系统用于储罐测量，分别采用伺服液位计和雷 达 液位计 。其中雷达液位计用于LNG液位高高联锁。每个储罐设 置两 套伺服液位计，伺服液位计（STG）应独立于LTG罐测量系 统，专 门用于液位测量，其应连续测 量液位，并给安全仪表系统 （SIS）提 供HH液位报警/联锁所需的信号。 4.3.2 储罐液位、温度和密度测量（LTD） 每个储罐设置一套用于测量 液位、温度和密度的仪表LTD，可以测量 范围包括约40m的整座储 罐的液位、温度和密度 。 4.3.3 其他设备液位测量 一般情况下，设备液位测

14、量选用差压变送器。4 主要仪表选 型4.4 压力仪表 4.4.1 就地压力表 一般介质的就地压力测量仪表采用弹簧管压力 表 。 安装于振动场所或振动部位时，宜选用耐振压 力 表。 4.4.2 压力及差压变送器： 压力及差压变送器一 般采用带就地指示表头智 能型变送器。压力及差压测量一般不选用压力 开 关或差压开关。4 主要仪表选 型4.5温度仪表 一般情况下考虑采用IEC 751标准分度号 为 Pt100的铠装热电阻，热电阻配套带温 度计 套管。LNG泄漏的低温检测也采用 Pt100的 RTD温度传感器。4 主要仪表选 型4.6 分析仪 采用在线气相色谱分析仪对卸船管线的 LNG组份（摩尔百分

15、比含量）进行分析， 并依据相应的标准计算出天然气的热值 、 密度等有关参数。 对卸船管线中LNG烃露点、水露点、硫 等 参数进行在线分析。4 主要仪表选 型4.7 调节阀 和开关阀 4.7.1 调节阀 控制低温流体时, 调节阀应 采用长颈低温调节阀 。执行机构一般为 弹 簧-膜片。调节阀 配置智能电-气阀门定位器。 4.7.2 开关阀 一般情况下开关型切断阀采用球阀。 当管径较大时一般选用蝶阀。 执行机构一般为弹簧活塞型。 切断阀应设 有限位开关以便指示出阀 门的开、闭状态 。用于ESD 场 合的阀门，作为最低要求，应为符合API598的V等级4 主要仪表选 型4.8 安全泄放阀安全阀一般选用

16、直接弹簧负荷型 。储罐安全阀选用先导式安全阀。储罐破真空安全阀选用配重式真空安全阀。 4.9 安全栅、防雷栅 4.9.1 安全栅 当采用本质安全防爆时，在相应的回路中配置隔离式 安 全栅，选用与仪表匹配的安全栅 。 4.9.2 防雷栅 为保护系统免受雷电损 坏，在出入系统的信号回路中 设 置防雷栅，防雷栅安装在机柜中。现场仪 表选用带 防雷功 能的仪表。4 主要仪表选 型4.10 火灾装置和可燃气体探测装置 根据火灾性质和可能发生火灾周围 的操作条件来为火灾装置和可燃气 体探测装置选型 。 可燃气体探测器设备应该 是红外类型 。根据安装场合不同，可分为 ： 点式红外 开路式红外 火焰检测器选用三频红外火焰探测器 。 建筑屋内分别设置下列火灾检测器： 感温检测器 感烟检测器 手动报警按钮 感温检测器 感烟检测器5 DCS系统配置I/A控制系统5.1 DCS硬件说明 5.1.1 操作员