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1、 安山LNG储存基地2万M3LNG储罐及装卸液管线置换、干燥、预冷技术方案 2012.91. 项目概述本项目包括LNG 装卸站、LNG 储存、BOG 压缩、LNG 气化、计量外输加臭系统及公用、辅助及办公服务等工程。本项目主体功能是应急调峰。外购LNG 经槽车运到项目现场，经LNG 装卸站卸车后送入LNG 储罐内储存。在冬季管网天然气供应紧张时，储存LNG 经罐内泵加压，送往热水浴式气化器升温气化，然后经计量、加臭后送往天然气外输管网供用户使用。LNG 储罐吸收外界热量，导致储存LNG 部分气化，为维持储罐低压状态，气化BOG经复热后送BOG压缩机增压计量后外送天然气管网。远期建设天然气液化站
2、，在用气低峰期将来自管网天然气液化后送LNG 储罐内储存，实现LNG调峰资源自给。2. 方案目的及装置组成本技术方案的主要目的是为了保证项目主要设备2万M3LNG储罐具备安全投入运行。因此在编制方案时主要考虑储罐、装卸区至罐体的液相管道的相关管线及设备的置换、干燥、预冷技术方案。其它工艺设施在不影响此技术方案且不会因该置换等工作引起施工安全问题的前提条件下，在此方案执行完毕后，按各项施工进展需要另行组织安排调试。本项目主要工艺装置及公用及辅助工程包含以下部分：l 接收站 LNG 储罐 LNG 泵 BOG 压缩 LNG 气化 计量及外输 l 装卸站 l 燃气系统 l 空压站l 氮气站 l 热水锅
3、炉 l 火炬3. 引用的标准、规范及技术文件开车方案制定应符合下述标准、规范及技术文件中的相关要求:中国石油天然气总公司石油化工大、中型建设项目试车工作暂行规定工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-2010液化天然气的一般特性GB/T 19204-2003液化天然气(LNG)生产、储存和装运GB/T 20368-2006液化天然气设备与安装 陆上装置设计GB/T 22724-20084. 置换、干燥、预冷标准 4.1 置换、干燥标准在预冷前，所有低温系统应采用干燥氮气进行吹扫置换和干燥程序，以避免在试车期间形成混合爆炸气体或在预冷过程中系统结冰。干燥前，工艺系统应完成吹扫、试压、仪表联
4、校、安全阀就位并校验铅封、设备与管道保冷施工完毕。为了达到合格的氧含量和水露点温度要求，设备及管道中湿空气应采用氮气进行吹扫置换。l 置换氮气质量要求干燥氮气：氮含量大于99.0%，露点不高于-60，压力0.3MPaG 左右。l 置换指标要求LNG 储罐氮气置换、干燥标准 序号项 目氧含量露点1内罐2（v）0.01MPa-202内外罐间环状夹层空间2（v）0.01MPa-203底部保冷层2（v）0.01MPa-204泵筒及其他管线（储罐部分）2（v）0.01MPa -205LNG储罐管线2（v）0.01MPa-20管线及氮气吹扫置换、干燥检验标准序号项 目检验标准氧含量露点1工艺管线2（v）-
5、402工艺设备2（v）-40初始条件：1) 核实装卸区至罐体液相管道及相关设施安装工作已完成，并且系统已经验收、移交。2) 核实管线、设备和临时部件的压力测试已经完成。3) 除了一些吹扫点或者法兰以外，核实所有的管线、容器和机械设备的清理工作已完成，以及法兰、阀门、仪表设备、安全阀门和容器内部的安装已完成。4）确认异物已经从管线和设备里排放干净。5）核实氮气系统已试车完毕，且氮气分配线的置换已完成。6）安装临时氮气供应系统，及确认系统已具备使用条件。7）仪表空气系统已处在供应状态，且确认控制阀已具备远程控制操作条件。8）检查氧含量检测仪及露点仪的校验记录。9）核实LNG 储罐已从工艺管线隔离开
6、来，（LNG 储罐和分支管线的干燥及置换工作将要分别执行）。一般注意事项:1）确认导淋阀、通风阀已关闭，且安全阀已在氮气进入前安装完毕。2）线路及阀门状态将在氮气置换及干燥工作开始前确认，在置换路径上的阀门要完全打开，（注意：现场所有仪表管线接头及一次仪表接头需要全部开启进行长时间排放，以确保接头末段在深度预冷时不发生冰堵现象，低温储罐压力及差压变送器活动接头部分由供货商负责进行排放）。吹扫必须是单行方向，不得与湿气/大气污染气/纯氮气相混合。检查氮气管线上的阀门完好性。3）置换及干燥将要由干燥氮气执行，其纯度达到99或者更纯，且露点低于60 度或更低，纯度和氮气供应源的露点应在氮气置换及干燥
7、前检查完毕。4）氮气温度要尽量保持高温，且高于1 摄氏度，否则潮气或者细雾将要结霜，且滞留在系统内部。5）在氮气置换及干燥期间，氮气压力供应不得超过设计压力。其氧含量及露点将由相应仪器进行测量，他们的校验记录要在置换开始前核实完毕。6） 为了得到可靠值，至少要用2（两个）分析仪器，进行比对分析。7） 当露点达到标准后，将在2天后再次检查一遍。8） 系统要在置换后含氮隔离并保持压力高于大气（LNG 储罐10kPag，工艺管线及设备50kPag）。9） 应建立置换程序，确保所有可能积累可燃混合物的组件在投入运行前进行置换。4.2 预冷标准低温管道和低温储罐在正式进入低温液体前，要首先进行充分的冷却
8、，即预冷过程。LNG 储罐和管道采用奥氏体不锈钢材料。奥氏体不锈钢具有优异的低温性能，但线膨胀系数较大。在LNG 温度条件下，不锈钢收缩率约为0.3%，对于304L材质管路，在工作温度为-162时，100m 管路收缩达到300mm，因此在设计时要采取措施防止出现冷收缩引起破坏。4.2.1预冷目的检测和测试低温设备和低温管道在低温状态下的性能是否达到设计要求。1） 检验低温设备材料质量是否合格；2） 检验低温管道焊接质量是否合格；3） 检测低温管道冷缩量和低温管托支承的变化情况；4） 检验低温阀门在低温状态下的密封性；5） 使低温储罐达到工作状态，测试储罐真空性能。4.2.2预冷原则预冷时低温储
9、罐和低温管道系统要逐步降低温度，避免急冷，防止温度骤降对设备和管道系统造成损伤。根据相关项目操作经验，比较安全冷却速率指标控制见下表： 储罐、管线预冷控制指标序号项目预冷要求推荐预冷速率安全控制预冷速率目标冷却温度1 LNG 储罐-3/hr-5 /hr-150 (内罐底板)2 LNG 管线-20/hr-50 /hr -100 4.2.3预冷前准备工作1) 检查阀门，确认所有阀门处于关闭状态；2) 确认放空系统所有盲板拆除，放空系统畅通；3) 打开预冷系统内所有安全阀根部阀，打开调节阀的前后切断阀；4) 自动保护系统测试完好，全部投用；5) 压力表根部阀全部打开。储罐液位计根部阀、气液平衡阀打开
10、。6) 预冷管道的保冷托架限位挡块应拆除；7) 系统已采用干燥氮气完成置换干燥，以防止预冷时阀门处有凝结水而冻住阀门。所有临时的和永久的仪表以及安全设备，例如安全阀，都应安装好，以检查动作调节情况。4.2.4预冷程序1) 先用低温氮气预冷向预冷系统（液相管道与储罐）缓慢充入低温氮气，待系统压力上升至0.2MPaG左右（储罐压力控制在 0.012MPaG以内），关闭低温氮气进气阀，系统保冷15min 后，打开预冷系统手动放空阀，排空氮气，升降压反复进行。2) 液氮预冷时需要通过气相管放空低温氮气，这些低温氮气可通过与其它预冷系统相连的气相管道，对其它系统进行预冷，可以节约液氮消耗。4.2.5预冷
11、安全注意事项1) 在密闭空间内液氮吸收外部热量将会导致压力急剧上升，因此在操作中要注意阀门关闭顺序，严禁出现低温液体被封闭的状况；2) 注意检查预冷系统是否出现泄漏；3) 注意观察管道及储罐压力上升情况，时时检查测试管道顶部和底部的温度值，控制其温差范围在3050以内，每15分钟进行书面记录，防止管道出现上凸变形，注意检查安全阀后有无结霜情况；4) 注意观察液相管道及储罐内压力上升情况；5) 参加预冷人员应坚守岗位，服从指挥，不得离岗、串岗。4.2.6预冷时检查工作1) 检查低温材料有没有低温开裂现象；2) 检查低温管道焊接部位有无裂纹，特别是法兰焊接部位；3) 检查管道弯头冷缩量和管托支撑变
12、化，并进行观测记录；4) 检查低温阀门的密封性和灵活性，检查是否冻住；5) 检查法兰连接部位是否泄漏，螺栓是否因冷缩而使预紧力减小。4.3 置换、预冷所需物资1) 液氮220方（预计值）；2) 1200M3气化器6台，连接方式按图1；3) 四合一可燃气体分析仪2台；4) 水露点检测仪2台；5) 便携式可燃气体报警仪4台；6) 精密数字测温仪1台（-200400）、50KPaG U型水银压力计1台；7） 对讲机4台现场指挥、中控室、装卸区、储罐区；8） 12”16 ”铜制紧固组合工具和3磅铜锤各1套件，10”以上钢制活动扳手若干，组合电工工具1套，液氮槽车卸车口连接的快装接头及高压金属软管若干；
13、9） 预冷人员所需工作服、工作鞋、防冻手套；10） 预冷需要的手表和记录表格；11） 消防灭火器材若干。2槽车液氮气化布置示意图11200M气化器1200M气化器1200M气化器1200M气化器1200M气化器1200M气化器P11T1T2P2液氮槽车LNG储罐工艺设备及管线4.4 工期控制1) 储罐置换合格周期两周，预冷一周（含观测期）；2) 同步工艺管道及设备置换三天，预冷二天；3) 预计总完成置换、预冷工期控制20天内。5、储罐氮气置换、干燥与预冷5.1 干燥储罐内干燥、置换一并用氮气进行吹扫完成。执行干燥后，储罐内各部分应达到以下要求：1) 内罐与拱顶部分应干燥度检查（露点温度为-20
14、）；2) 填充珍珠岩的环形空间应干燥度检查（露点温度为-20）；3）底部保冷部分应干燥度检查（露点温度为-20）。5.2 置换5.2.1置换的一般程序1) 置换要在高纯氮的条件下执行。露点要求：60摄氏度或更低。2) 氮气源是液氮。3) 内罐和罐顶空间要首先吹扫置换，且同时可进行内外罐间夹层和底部/顶部保冷管线吹扫置换。在内罐中引入干燥氮气，且从顶部罐顶通风管排放出，环形空间要用从内罐排出的干燥氮进行吹扫置换/干燥。干燥氮向下行至环形空间且从罐经过夹层底部的环形总管出来。一些LNG储罐管线已直接与LNG储罐连接，所以这些管线直到第一个切断阀可以用LNG储罐中氮气进行吹扫置换，吹扫置换/干燥顺序如简图2所示。置换/干燥后，关闭以下阀： “N9”, “N10”, “N12”, ”N11A,B”, “N13”, ”N14A-D”, ”N15”.储罐置换完成，保压通过N9置换内罐N2 流速 :2400Nm3/hr(Max.)储罐压力: 0.007-0.012MPa通过N12，
