整理LNG储罐吹扫置换操作手册1.docx
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整理LNG储罐吹扫置换操作手册1
30,000立方米LNG储罐及灌装系统
吹扫惰化操作手册
1引言
执行LNG储存和灌装装置按如下步骤启动试车/开车程序:
预试车：
即安装测试并氮气置换（不使用碳氢化合物产品）
试车：
即装有LNG或液氮的储罐的冷却，用天然气对装置充气，首次充液和功能测试
首次开车：
即熟练的从测试状态转为运行状态。
2预试车
预试车包括装置和设备施工完成后的各种检测和整个终端系统的封氮。
2.1机械安装完成后的检测
预试车检测包含下列活动：
按PID图（带控制点的工艺管道仪表流程图）检查装置的完成情况；
公用设施系统的试车–压缩空气、氮气，仪表风，消防水和供电系统等；
检查装置管道的完成情况，包含装氮气管道的清洁（充压和泄压或吹扫）并干燥管道到露点以下约－20℃；
按“回路-检测单”循环检测仪表和控制设备；
按照逻辑图，因果图和PID图检查连锁和控制系统（尽可能最远距离检测）；
机械设备安装完成后，对罐和机器检测；
电器装置的检测包括装置的安全和防护系统的检查，如：
气体探测系统；
接地和防雷系统；
水喷淋系统包括消防炮；
灭火器的安装；
火警探测系统；
紧急停车系统；
LNG储罐的检查和清洁
装置区域的清洁
2.2公用系统的试车
公用系统的试车是预试车的一部分。
应检测下列公用系统供给是否充足：
氮气
仪表风
消防水
2.3设备回路检查和连锁的测试
在预试车期间，测试LNG储存和销售装置的连锁系统时，距离尽可能最远。
必须特别注意DCS,MCC和现场安装之间的通信。
测试程序将由下列几点组成：
检测所有的电气连接；
检测设定点和回路测试；
按逻辑图表，因果图和PID图检测控制系统；
检测所有紧急按钮及其作用于装置安装的效果；
2.4安全系统的检测
功能测试可用于检验安全系统的检测；
2.4.1气体探测系统的测试
通过使用按设计设定值通过设定标准气，对每个气体探测传感器进行测试。
模拟气的泄露会在控制室内发出报警。
2.4.2紧急停车系统的测试
紧急停车系统的测试是通过启动ESD按钮在相应的模拟条件（如，高/低压，高/低液位）进行测试。
按因果图，文件编号.02197/TH21CAE/0000/0001,测试此报警和连锁动作。
2.4.3火警探测系统的测试
通过减小仪表风系统的压力到设定点对火警探测系统进行检测。
2.4.4消防系统的测试
必须确保消防水的最低供应。
水喷淋系统的测试
用消防水对喷头和喷淋系统进行测试。
测试后，必须用清洁水清洗喷水系统并用空气对其干燥处理。
消防栓和检测器的测试
必须通过操作消防水对消防栓和消防炮的功能进行测试。
灭火器的检查
检查灭火器的位置是否适当，检查其装填日期。
2.5干燥气的干燥
为了避免冷却操作期间的低温引起的冰冻，有必要对内罐和环形空间进行干燥。
使用干燥空气完成此操作。
由于罐的干燥是氮封程序和冷却的前提，启动干燥程序之前需检查下列项目：
要求
静水压试验，预试车试验和检查活动已完成；
必须对罐进行清洗以免损坏运行的泵，还可保证产品质量；
储罐的清洁检测已经第三方确认；
检查所有的储罐仪表位置是否正确，且标高已标注；
储罐施工公差的测量已进行且竣工储罐体积表就序；
储罐压力/真空安全阀已安装并经检测合格；
必须在PID图中标示出将要被干燥的装置安装部位，还有任何临时连接处的管道和设备。
开始干燥之前，关闭所有的阀，下列除外：
安全泄压阀（N15）
压力安全阀传感器（N16）
真空泄压阀（N17,N18,N19）
压力指示器（N20,N21）
必须校准计量露点测量仪
必须确保干燥空气（露点低于-35℃）最低供给量为350Nm3/h。
干燥程序
必须提供一个流量约350Nm3/h的干燥气，用临时软管从仪表风系统经氮气供应管线出口连接到储罐（N29）.
内罐的干燥
对内罐进行干燥时，潮湿空气从到冷低压火炬的罐顶管口排出N34（N3）。
若潮湿气在罐顶处释放到大气中，必须安装临时遮雨棚以免在干燥时雨水进入罐内。
压力将大约保持在0.003MPa（30mbarg），调节阀N34（N3）将罐压设定在0.003MPa（30mbarg）左右，并定期报告排放空气的露点。
当达到要求露点后，依次打开之前未启用的所有管口和管道，保持较短时间。
然后罐顶管口N34（N3）将被关闭，且打开管口（N30，N38）以便干燥环形空间。
环形空间的干燥（见02197/TH21/PFD/0000/0003号第二页）
在干燥环形空间期间，湿空气出口为通大气的罐顶管嘴（N30,N38）。
应定期检查并记录湿空气管嘴（N30,N38）上的露点。
内罐及环形空间的露点达到要求值内罐<-20℃，环形空间<-10℃时，内罐及环形空间的干燥程序既完成。
干燥程序完成之后，可开始氮气惰化置换处理。
2.6绝热材料填充
内罐及环形空间干燥后，应开始充填珍珠岩。
充填珍珠岩期间，通过调节管嘴N34（N3）,罐压应保持在0.001MPa（10mbarg）左右。
珍珠岩充填完成后，应彻底清除吊顶上的珍珠岩粉尘，先用刷子和铲子清除，再用真空吸尘器清除。
然后在吊顶上垒上玻璃纤维，同时应通过管嘴N29喷一股少量的干燥空气，以防止水分从外部大气进入。
2.7氮气惰化置换
2.7.1概述
用于吹扫和干燥的氮气，其纯度应大于99.9%，露点小于-80℃。
使用氮气惰化，要求将氧气的浓度降至爆炸/燃烧极限以下，以避免将LNG导入罐内时有着火的危险。
要求氧气浓度低于1%。
应保证氮气供应最低1000Nm3/h（露点低于-80℃）。
氮气可通过公用系统已安装的氮气供应管线供应，或者从氮气槽车经蒸发器供应。
惰化置换后程序：
惰化程序开始之前，应检查下述项目：
罐已隔离，进口已关闭；
氮气排放至大气区域的人员警告标志已到位；
应在PID上标明需要惰化的设备安装部分，同时应标明自氮气系统的临时接头、至排空系统的临时接头，以及注明日期/时间。
（惰化的时间、安装、拆除的时间）
惰化程序期间，应定期测量并记录露点及氧气浓度；
应找正/校正露点仪和测氧仪；
当氧气浓度及露点达到要求值时，设备几个部分的惰化程序既完成。
要求值如下：
内罐露点：
<-20℃，氧气浓度：
<2%（置换后储罐氧含量为9%）
环形空间露点：
<-10℃，氧气浓度：
<2%
选定部分惰化程序完成之后，应调节氮气压力，使之保持在0.008MPa（80mbarg）。
2.7.2LNG储罐D-411的惰化
氮气量
按要求，合理的氮气量约为用于吹扫的氮气量的2-3倍。
整个LNG储罐的容积约为40000m3,包括内罐、外罐及吊顶上的容积。
用于惰化LNG储罐D411的氮气量需求约为100000Nm3（124t）。
惰化程序
氮气供应流量应为1.000Nm3/h。
氮气应通过安装的氮气供应管线供应，或者通过氮气槽车上的接头供应，氮气槽车应带有通向储罐（N29）的气化器系统。
氮气供应管线至罐底之间应安装可拆卸短管。
氮气出口为连接冷态低压火炬的罐顶管嘴N34（N3）。
在惰化内罐期间，压力应保持在约0.005MPa（50mbarg）（见吹扫图02197/TH21/PFD/0000/0004号第一页）
应定期检测并记录氮气出口处的氧气浓度及露点。
达到要求条件之后，应关闭氮气出口管嘴N34（N3）,并调节储罐压力至0.008MPa（80mbarg）。
做储罐压力安全阀性能考核时，应使用氮气，因此储罐压力应升至阀的设定值。
应记录此程序（如使用DCS上储罐压力趋势图），且如果需要调试，应密封安全阀。
压力安全阀测试完毕，储罐压力应降至0.008MPa（80mbarg）。
惰化外罐时，应使用来自内罐的氮气。
氮气应从顶部至底部导至环形空间。
出口通过底部环形管线接到大气管嘴N30。
由于为外壳区（环形空间）充填珍珠岩时的压降，可能吹扫量会较低（约200m3/h）。
由于吹扫方向为从顶部到底部，所以在外罐底部区域，内部压力不能升高，否则可能损坏内罐，这一点非常重要。
在吹扫外罐（环形空间）期间，压力控制阀应处于工作状态（见吹扫图02197/TH21/PFD/0000/0004号第二页）。
2.7.3设备的惰化
下述装置设备应使用来自LNG储罐D411的氮气吹扫，并排至大气（见吹扫图02197/TH21/PFD/0000/0004号）：
充装管线（甲烷分离至LNG储罐）
BOG管线
输出管线
槽车灌装管线（LNG储罐至灌装站）
自槽车灌装站的蒸气回流管线
自槽车灌装站的冷却液体回流管线
火炬管线
泄放管线
应在P&ID上标明需惰化的系统，且应测量需惰化系统的氧气浓度及露点。
管线吹扫之后，应检查止回阀流向。
3试车/开车
所有检查、测试以及惰化程序完成，既调试阶段结束，装置准备妥当，准备试车/开车。
试车/开车程序包括冷却储罐、首次充装储罐以及性能考核，功能测试包括设备试运行。
功能测试与首次开车一并进行，使终端转换设备运行流畅。
3.1储罐的冷却
（见开车图02197/TH21/PFD/0000/0005号第一、二页。
第一页是关于使用来自液化装置的LNG冷却储罐，第二页是关于使用来自槽车的液氮冷却储罐）
LNG或者液氮可用于冷却。
概述：
冷却罐时，应控制速度，以防止罐应力过限。
冷却控制参数如下：
内罐任一热电偶处的冷却速度应控制在3℃/h-5℃/h；
任何相邻外壳之间或任何底部热电偶之间的最大温差应限定在30℃；
任何热电偶之间的最大温差应限定在50℃；
准备工作：
确保所有仪表为运行状态；
压力仪表；
内罐壁及罐底的温度探测器；
液位仪表；
密度测量装置；
底板加热系统应为运行状态。
所有至/自罐的气体和液体管线应连接，所有盲板应拆掉。
用LNG冷却时，所有LNG系统应可操作。
确保8"LNG充装管嘴（N2和N1）已关闭，且BOG系统（冷态低压火炬、再液化单元）已准备妥当。
检查罐压，罐压应为0.005MPa（5ombarg）左右。
相关管道已冷却。
3.1.1LNG储罐的冷却
需要用大约140吨的LNG冷却储罐；
通过上方管线的喷嘴N4把LNG喷入罐里进行冷却。
液化厂供应LNG的流速约为3000kg/h。
冷却过程中要记录罐壁温度。
首先，由于气体收缩的体积比喷雾体积大，罐压力可能下降，所以在罐压上升前，排空（N34/N3）要一直保持关闭。
罐压上升后，打开通风口（N34）直到排出气体中的氮气量小于10%。
然后打开（N3）,关闭（N11）。
同时，通过连接管，用来自于储罐的LNG。
火炬管道的控制阀起到调节罐压的作用。
冷却期间，通过喷嘴N4上的手动调节阀控制冷却率。
如果温差大于上述范围，要停止注入液体，直到温差到可接受范围。
罐液位计显示液位到达约150mm时，罐内的LNG会通过喷嘴（N1）喷洒，关闭（N4）,冷却完成，可通过管嘴N1和N2进行首次充装。
用再次液化单元的闪气压缩机吸收所产生的蒸汽。
3.1.2用液氮冷却储罐
需要用约260吨液氮冷却储罐。
通过上方管线的喷雾嘴N4把LNG喷入罐里进行冷却。
在槽车和充装管之间连接2寸的临时软管（管道），LNG的流量约为5400kg/h。
冷却过程中要记录罐壁温度。
首先，由于气体收缩体积比喷雾体积大，罐压可能下降，所以在罐压上升前，排放口（N34/N3）要一直保持关闭。
罐压上升后，打开到低压冷火炬的排放口（N34/N3）。
冷却期间，通过喷嘴N4上的手动调节阀控制冷却率。
如果温差大于上述范围，要停止注入液体，直到温差到可接受范围。
整体温度达到约-160摄氏度时，储罐冷却结束。
通过上方管线把LNG喷入罐里。
3.2性能测试
完成储罐的首次充装后进行下列性能测试：
输出操作
充装操作（在首次液体充装期间已完成）
测试过程中装置开始运行。
4需要进行试车/开车的设备
需要进行试车/开车的装置包括测量设备、临时软管或管道连接件、润滑油及人员安全装备由买方负责。
测量设备：
露点测量计
氧气测量计
微压计
U型测压计
用于气相及液相LNG的气体色谱分析取样系统
气体探测/测爆仪
空气及氮气供应用的临时软管/管道
临时软管连接：
不锈钢软管
2根2寸/300ibs,6m长
2根2寸/150ibs,6m长
安全装备：
2个带自备用滤毒罐的防毒气面具；
1双防护手套；
1双防护鞋；
2件防水衣和/或防护裤及外套；
2个带面罩的化学防护镜；
2个正压自备呼吸器；
2套合格的密封防腐化工防护套服，可与自备呼吸器配套使用；
5附件
5.1干燥图（02197/TH21/PFD/0000/0003）：
第1页：
用干燥气干燥内罐
第2页：
用干燥气干燥环形空间
5.2吹扫图（02197/TH21/PFD/0000/0004）：
第1页：
氮气吹扫内罐
第2页：
氮气吹扫环形空间
第3页：
氮气吹扫
充装管线
BOG管线
第4页：
氮气吹扫
充装管线
气相回流管线
第5页：
氮气吹扫
冷却液体回流管线
排放管线
5.3开车图（02197/TH21/PFD/0000/0005）：
第1页：
用来自液化厂的LNG冷却储罐；
第2页：
用液氮冷却储罐；
（冷却方法可二选一）
30000m³LNG储罐与装车操作手册
1.引言
甲烷成分在液化甲烷分离装置中，从主合成气的原料气中作为副产品被分离出来，以平均日产量达到1200吨输送到LNG储罐，以达到储存并灌装LNG的目的。
此装置包括一座30,000m³的LNG储罐，9个槽车灌装站和一个特殊容器灌装站。
2.设计基础
2.1规模能力
储存LNG量：
30，000m3
LNG输送和罐装系统具备满足在16小时内，灌装100辆槽车/移动储罐的能力。
2.2产品LNG规格
LNG储罐的压力：
P=0.01MPaG.，温度=-161℃
成分
摩尔百分比
甲烷
97，01
乙烷
1，827
丙烷
0，664
一氧化碳
0，48
其他
0，02
上述原料气成份的LNG,在LNG罐内的温度为-161℃，密度为435kg/m3
3装置描述
3.1概述
此装置包括一座30,000m³的LNG储罐和灌装系统，用于9个槽车灌装台位和一个特殊容器灌装站。
3.2装置描述
下章节描述了装置不同组成部分的主要特点。
3.2.1LNG储罐D411
LNG储罐D411是低温单包容储罐。
储罐的储能为30，000m3在平均气温30℃，LNG日闪蒸率是储罐能力的0.08wt%。
罐数量
1
罐型
低温液态天然气罐
储存产品
液态天然气
储存量
30,000m3
设计压力
-5~15KPa（g）
设计温度
内罐-162℃~+45℃外罐-40℃~60℃
设计密度
490kg/m3
抗震设计
7级
设计规范
API620Q
储罐设计定义
单容罐
尺寸
内罐￠41,500mmx23,000mm
外罐￠43,500mmx24,870mm
结构材料
内罐SUS304外罐16mnDR
罐绝热材料
罐底
承重环
罐壁
罐顶
泡沫玻璃砖
珍珠岩混泥土
弹性毡，珍珠岩
矿物棉
装配有：
液位测量系统及控制装置
压力测量系统及控制装置
密度测量系统
用于内罐底部，内罐壁及液态产品的温度测量系统
三个压力安全阀（两个在使用中，一个作为备用）
三个真空保护阀（两个在使用中，一个作为备用）
用于冷却罐的上部喷淋环
在内罐和外罐间的环行空间的置换环行管线是碳钢材料。
氮气输入系统带有一个气动快速关闭阀目的是为了在紧急情况下避免罐压过低。
3.2.2罐装系统
为了输出产品，在罐内安装了两个可移动的潜液泵。
经输出管线把液态天然气从储罐输出到槽车及特殊容器的罐装站。
3.2.2.1潜液泵P411A/B
泵数
1（+1备用）
介质
液态天然气
泵级数
1
流速
320m3/h（139t/h）
压头
120mLC（0.6MPag）
材料
铝合金
电机额定值
93KW,3000rpm,380V
装配有：
在泵上安装了震动检测系统，并且将在控制室安装检测系统
泵旁通装置为自动操作
泵的压力显示器及流量计的作用是为了防止过流/欠流和防止过电流/欠电流
在泵柱和起吊设备处（把起重索链接到顶板）有带有必要的置换喷嘴/排放喷嘴的泵拆除系统。
为了拆除泵，一个起动设备提升能力要大约为2.5吨，把它安装在罐顶处。
底阀
3.2.2.2液态天然气输出管线
连接
经由总管管线连接液下泵P411A/B到罐装站
尺寸
从泵到输出总管的尺寸为8
从输出总管到容器和槽车罐装站的尺寸为10
等级
ANSI150Ibs
设计
1.2MPa/-170℃/+50℃
材料
不锈钢AISI304L
保温
保冷
装配有：
压力，温度和流量测量系统
在泵排放管线上的手动控制阀
3.3.2.3液态天然气灌装站
整个液态天然气灌装系统的设计灌装能力能够每天在１６个小时内连续灌装１００个槽车。
提供了9个槽车灌装站和一个特殊容器灌装站。
每个槽车灌装臂包含连接到槽车罐底部的一个液相灌装臂和一个气相灌装臂。
这两个灌装臂是属于手动操作并且由配重来调整平衡。
此特殊容器灌装站装配有一个用于填充液体的不锈钢软管和一个用于气体回流的不锈钢软管。
它使用于特殊规格和尺寸的容器。
液态天然气槽车灌装站L421A/B/C/D/E/F/G/H/I
灌装站数
9
介质
液态天然气
工作压力
0.3MPag
流速
80m3/h（最大100m3/h）
材料
不锈钢AISI304L/316L
设计
1.8MPag/-170℃/+50℃
尺寸：
（液体灌装臂/气体灌装臂）
3英寸/3英寸
装液体的连接系统
到容器端口
到连接端口
21/2英寸/150＃或者2英寸中国规范
3英寸/150＃
装气的连接系统
到容器
到岸边
21/2英寸/150＃或者2英寸中国规范
3英寸/150＃
灌装臂装配有：
用于灵活活动灌装臂的氮气置换万向节
氮气置换连接系统
具有自动泄压的自力式压力控制阀
异径管件从21/2英寸（美国国家标准）到2寸（中国规范）
灌装站装配有：
现场预设控制器
流量计和流量控制阀
压力显示器和温度显示器
接地装置
液态天然气特殊容器装站L431
罐装站数
1
介质
液态天然气到特殊容器
工作压力
0.3MPag
流速
40m3/h（最大60m3/h）
材料
不锈钢AISI304L/316L
设计
1.0MPag/-170℃/+50℃
尺寸（装液体的软管/装汽体的软管）
2’’/2’’
装液体的连接系统
到罐处
到岸边
2”/150＃或者2”中国规范
2”/150＃
装汽体的连接系统
到罐处
到岸边
2”/150＃或者2”中国规范
2”/150＃
罐装站装配有：
就地预制控制器
流量计和流量控制阀
汽体回流管线内的压力控制阀
气动快速关闭阀
压力显示器和温度显示器
接地装置
氮气置换连接装置
3.2.3LNG管道内部连接
3.2.3.1储罐
填充管线
连接：
LNG工艺装置到储罐D411
尺寸：
6’’\8’’
压力等级：
150＃
设计：
1.6MPag\-170℃\+50℃
材料：
不锈钢AISI304L
绝热：
保冷
配件：
1.控制阀
2.充装管线底部和顶部的快速关闭阀
泵回流管线
连接：
LNG泵排放管线到充装管线
尺寸：
6’’\8’’
功率：
150＃
设计：
1.2MPag\-170℃\+50℃
材料：
不锈钢AISI304L
绝缘：
保冷
配件：
3.气动流量控制阀
4.连接到充装管线底部和顶部的快速关闭阀。
闪蒸气管线
连接：
从储罐D411到液化装置
尺寸：
14’’\10’’
压力等级：
150＃
设计：
0.6MPag\-165℃\+50℃
材料：
不锈钢AISI304L
绝热：
保冷
排气管线
连接：
从泵柱到火炬管线
尺寸：
2’’
压力等级：
150＃
设计：
0.4MPag\-170℃\+50℃
材料：
不锈钢AISI304L
绝热：
无
火炬管线
连接：
从储罐D411到液化装置（通过闪蒸气管线）
尺寸：
18’’
压力等级：
150＃
设计：
0.4MPag\-170℃\+50℃
材料：
不锈钢AISI304L
绝热：
无
配件：
压力控制阀
1
排放管线
连接：
从热膨胀阀到储罐D411
尺寸：
6’’
压力等级：
150＃
设计：
0.75MPag\-170℃\+50℃
材料：
不锈钢AISI304L
绝热：
保冷
冷却液回流管线
连接：
从装载站管线到泵回流管线
尺寸：
3’’
压力等级：
150＃
设计：
1.2MPag\-170℃\+50℃
材料：
不锈钢AISI304L
绝热：
保冷
配件：
气动快速关闭阀
3.2.3.2LNG槽车和特殊容器灌装
LNG输出总管
连接：
从输出管线到装填站
尺寸：
10’’
压力等级：
150＃
设计：
1.2MPag\-170℃\+50℃
材料：
不锈钢AISI304L
绝热：
保冷
配件：
气压驱动快速关闭阀
LNG槽车供应管线
连接：
从LNG输出管头到液化灌装臂
尺寸：
3’’
压力等级：
150＃
设计：
1.2MPag\-170℃\+50℃
材料：
不锈钢AISI304L
绝热：
保冷
配件：
1.流量计和控制阀
2.气动快速关闭阀
LNG气相回流管线
连接：
从LNG输出总管到气相灌装臂
尺寸：
3’’
压力等级：
150＃
设计：
0.75MPag\-170℃\+50℃
材料：
不锈钢AISI304L
绝热：
保冷
LNG气相回流总管
连接：
从气相回流管线到泵回流管线
尺寸：
6’’
压力等级：
150＃
设计：
0.75MPag\-170℃\+50℃
材料：
不锈钢AISI304L
绝热：
冷绝缘
配件：
压力控制阀
3.2.4排放罐V401
目的：
收集不操作时来自液体管线排放的LNG。
排放罐可从罐顶部到火炬或从底部通过排放管到贮罐被清空。
外径
1.4m
罐长度
2.5m
体积
约4.4m3
操作压力
约0.7MPaa
设计
1.2MPag\-190℃\+50℃
材料
不锈钢AISI304L
绝热
约300mm
配件：
1.液位指示器和液位控制开关
2.火炬管线和液体回流管线中气动快速关闭阀
3.压力指示器
4.氮气连接
5.安全阀
3.2.5安全系统
3.2.5.1气体探测和报警系统
气体探测和报警系统包括许多装在重点位置的气体探
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