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1、山东泰安60万吨/年LNG装备国产化项目 非标静设备培训,中国寰球工程公司 设备 2013年3月17日,2,二、设备选用的规范及标准,目 录,三、典型设备及关键设备介绍,一、概述,3,一、概述,本项目共有非标设备63台，其中包括30000m3单容LNG储罐1台、塔器3台、管壳式换热器14台、容器32台、干燥器3台、常压平底圆筒立式储罐4台、板式换热器3台、LNG板翅式换热器1套(两台并列)、空浴式换热器1台。,4,二、设备选用的规范及标准,目 录,三、典型设备及关键设备介绍,一、概述,5,二、设备选用的规范及标准, TSG R0004-2009 “ 固定式压力容器安全技术监察规程 ” (第2版
2、) GB150.1150.4-2011 “ 压力容器 ” GB151-1999 “ 管壳式换热器 ” 及第1号修改单 JB4732-1995 “ 钢制压力容器-分析设计标准” 2005确认版 JB/T 4710-2005 “ 钢制塔式容器 ” JB/T 4731-2005 “ 钢制卧式容器 ” NB/T 47003.1-2009 “ 钢制焊接常压容器 ” NB/T 47004-2009 “ 板式热交热器 ”,6, NB/T 47006-2009 “ 铝制板翅式热交换器 ” ALPEMA Brazed Aluminum Plate-Fin Heat Exchanger Manufactures
3、Association API 620 11TH 2008 “ 大型焊接低压储罐的设计和建造 ” GB50341-2003 “ 立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范”,二、设备选用的规范及选材原则,7,2.本项目设备的选材原则:,设备用主要材料为碳钢、低合金钢（包括复合板）、不锈钢以及铝合金。净化单元在工艺过程中会产生对碳钢有严重腐蚀的物质，因此与这些物质接触的设备选用不锈钢，这些设备包括部分换热器、塔器和容器；液化单元以及储运单元中的低温介质，最低温度为-164，在该条件下，采用不锈钢材料以适应低温材质，同样LNG储罐的内罐也采用不锈钢材质。铝合金材料主要用于LNG板翅式换热器以及LNG储罐的内罐
4、吊顶板处。其余设备均为碳钢材质。 整个装置中工艺介质为天然气、MDEA以及制冷剂。天然气具有易燃易爆性，整个项目内设备应确保没有泄露，MDEA和制冷剂为轻度毒性，易燃易爆的介质。,二、设备选用的规范及选材原则,8,二、设备选用的规范及标准,目 录,三、典型设备及关键设备介绍,一、概述,9,三、典型设备及关键设备介绍,1.塔器,根据工艺流程的要求，本项目共设置了三台塔器，都为板式塔，分别为： 10T-1001 胺吸收塔 10T-1002 胺再生塔 10T-2001 洗涤塔,10,胺吸收塔是预处理单元内的设备，此设备类别为III类，必须由具有三类制造资质的厂商制造此设备。它在装置中的作用就是净化来
5、料天然气，利用MDEA(N-甲基二乙醇胺)脱掉天然气中的CO2 及微量H2S。其直径为2100mm，切线间距为23960m，操作压力为5.949MPaG，设计压力为6.6 MPaG。其壁厚较厚，同时塔内介质对碳钢具有腐蚀性，因此材质选用了Q345R+S30403 的不锈钢复合板，既节省了资金，又起到了防腐的作用。本设备为整体热处理设备，设备出厂后不得再在本体上进行焊接。,1.1 胺吸收塔（10T-1001）,10T-1001 胺吸收塔工程图,三、典型设备及关键设备介绍,11,三、典型设备及关键设备介绍,1.2 胺再生塔（10T-1002）,胺再生塔是预处理单元内的设备，此设备类别为II类，主要
6、介质为MDEA(N-甲基二乙醇胺)、CO2 。其直径为2000mm，切线间距为23590m，操作压力为0.1MPaG，设计压力为0.35MPaG外加全真空。由于设计压力低，其壁厚薄，同时塔内介质对碳钢具有腐蚀性，因此材质选用了S31603不锈钢板。,10T-1002 胺再生塔工程图,12,10T-2001 洗涤塔工程图,三、典型设备及关键设备介绍,1.3 洗涤塔（10T-2001）,洗涤塔是液化单元内的设备，此设备类别为III类，必须由具有三类制造资质的厂商制造此设备。设备内的主要介质为易燃易爆的天然气。其直径为1800mm，切线间距为9500m，操作压力为4.725MPaG，设计压力为6.6
7、 MPaG/FV，设计温度为-170/65 。其壁厚较厚，设计温度低，因此材质选用了S30408 的不锈钢板。,13,三、典型设备及关键设备介绍,2. 容器及干燥器,本项目的容器及干燥器共35台，根据工艺介质及流程的要求，设备主体材料有Q345R、S30408、S31603、09MnNiDR等。其中有9台容器和干燥器需要做整体热处理。,关键的容器设备为原料气干燥器（10DR-1001A/B）,14,三、典型设备及关键设备介绍,2.1 原料气干燥器（10DR-1001A/B）,原料气干燥器设备类别为III类，必须由具有三类制造资质的厂商制造此设备。其作用就是利用A4分子筛除掉天然气里面的水分，保
8、证冷箱的正常工作。干燥器的直径为2600mm，切线间距为6500mm，吸附剂类型为分子筛，工作时分为吸附工况和再生工况。本装置的工艺流程采用等压吸附法，吸附工况时操作压力为5.9MPaG，操作温度为40.5 ；再生工况时操作压力为5.7MPaG，操作温度为290 。设计压力为6.6MPaG，设计温度为340 。本设备为整体热处理设备，设备出厂后不得再在本体上进行焊接。,10DR-1001A/B 原料气干燥器工程图,15,由于工艺流程中换热介质及作用不同，本项目换热器分为6种形式，分别为：固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器、板式换热器、空浴式换热器、板翅式换热器(冷箱)。 固定管板换
9、热器壳程不能够拆卸，考虑到开车时对碳钢设备除锈的要求，因此，本项目管壳式换热器在出厂时采用充氮保护。 换热器中关键的设备为LNG板翅式换热器（10E-2001AB）,3. 典型换热器,三、典型设备及关键设备介绍,16,LNG板翅式换热器又名LNG冷箱，是本项目的核心设备，其任务就是通过冷剂将净化后的天然气深冷至液态，然后送至LNG储罐进行储存。LNG板翅式换热器共分为两列，单列外形尺寸为3900x4900x29500，重量约为160吨，其设计温度为-196，主体结构采用铝合金制板翅式换热器。制冷剂与天然气在铝合金制翅片两侧进行换热，此设备对天然气的纯度和含水量要求极高。冷剂采用多组分冷剂，分为
10、1#冷剂2#冷剂对净化处理后的天然气进行深冷。该设备采用制造厂组装，整体运输至现场。本设备是此项目中的核心设备，所有天然气都需要经此换热器进行液化，根据项目国产化的要求，该设备使用国产设备。,3.1 LNG板翅式换热器冷箱（10E-2001AB）,三、典型设备及关键设备介绍,17,采用A、B两列对称布置，有利于 物流的分配更加均匀 呈A、B两列对称布置：便于50110%负荷调节 单列外形尺寸：3.94.929.5m,三、典型设备及关键设备介绍,18,三、典型设备及关键设备介绍,单列冷箱内主要包括： 两只预冷换热器-材料：铝合金 （10E-2001A-1/2：120010768000mm） 两只
11、液化换热器-材料：铝合金 （10E-2001A-3/4：120011845400mm） 一只过冷换热器-材料：铝合金 （10E-2001A-5：7508633300mm）,19,三、典型设备及关键设备介绍,单列冷箱内主要包括： 一只MR1高温分离器（800x3800）-材料：铝合金 一只MR1低温分离器（800x3450） -材料：铝合金 一只MR2低低温分离器（700x2300） -材料：铝合金 一只MR2低温分离器（1000x3000） -材料：铝合金 两只MR2汽液分离器（1600x3100） -材料：不锈钢,20,三、典型设备及关键设备介绍,冷箱内高压系统管道采用不锈钢管道，与板翅式换
12、热器的连接采用钢铝过渡接头； 冷剂节流阀等阀门均布置在冷箱外； 冷箱内部留出足够的绝热间距装填绝热材料珠光砂，保证冷箱绝热效果最大限度的减少冷损，降低能耗。,21,三、典型设备及关键设备介绍,3.2 管壳式换热器,3.2.1 固定管板式换热器,10E-2003AD MR1压缩机出口冷凝器工程图,10E-2004 MR1过冷器工程图,22,三、典型设备及关键设备介绍,10E-1003 胺再生塔再沸器工程图,3.2.3 浮头式换热器,3.2.2 U型管式换热器,10E-1006 再生气水冷工程图,23,三、典型设备及关键设备介绍,3.3 板式换热器,板式换热器图纸,24,三、典型设备及关键设备介绍
13、,3.3 天然气复热器(空浴式),天然气复热器图纸,25,三、典型设备及关键设备介绍,4. LNG储罐,LNG储罐（10TK-3001）是本项目的关键储存设备，该储罐采用单容双壁罐型式。它的设计，建造，检验及试验采用API620 “大型低压焊接储罐的设计与建造” 标准。 LNG储罐内罐直径为41500mm，高度为23700mm，材质为S30408不锈钢，外罐直径为43500mm，高度为26650mm，材料为16MnDR。内罐的操作温度为-162，设计温度为-170，介质为易燃易爆的LNG；外罐操作温度为环境温度，设计温度为-30 65，操作压力为17.5 KPaG，设计压力为 -0.49/20
14、 KPaG，介质为易燃易爆的天然气。,4.1 标准规范及工艺参数,26,三、典型设备及关键设备介绍,LNG储罐的主要结构包括带有吊顶的不锈钢制内罐，带有拱架支承拱顶的钢制外罐。其内、外罐壳体之间采用填充泡沫珍珠岩+弹性毡的保温形式，内、外罐罐底之间用高强度泡沫玻璃砖进行保冷，内罐吊顶上采用铺设玻璃棉毡的保温方法。 外罐形成保温外壳，并可承受介质蒸发气压力，这样可以在内、外罐间保持微正压，对保温和内罐起到保护作用。同时，外罐具备一定强度和刚度，可以抵抗大风、暴雨，同时，有利于防火及储罐的正常维护。,4.2 储罐结构形式及保温系统,10TK-3001 LNG储罐总图,27,4.3 LNG储罐进出料接口,上部进料口 （N1）-用于从上液面进料 下部进料口（N2）-用于从下液面进料 泵井口（W1W3）-用于出料,28,三、典型设备及关键设备介绍,4.4 LNG储罐预冷及置换用接口,冷却环管（N4）-用于预冷储罐 内罐吹扫口（N7）-用于置换内罐 环隙吹扫口（N8AB）-用于置换环隙空间,29,三、典型设备及关键设备介绍,5. 其它常压平底圆筒立式储罐,根据主工艺及水工艺系统的要求，本项目设置了4台常压平底圆筒立式储罐：,30,谢谢！,
