lng子母罐预冷试压方案.doc

新密港华 LNG 子母罐项目 预冷试压方案 编制： 审核： 批准： 张家港圣汇气体化工装备有限公司2011 年 8 月一、编制说明一、编制说明本设备为液化天然气贮罐，工作介质为液化天然气（LNG） LNG 在 101.325KPa 下，其饱和温度为-162℃，为深冷液体其主要成份为甲烷,还有少量的乙烷、丙烷以及氮气等其他成份组成LNG 气化为气体时，体积会迅速膨胀在 0℃、101.325KPa 下，即 1 升液体可气化为 625 升气体密闭容器内，因体积膨胀使压力升高，易引起容器超压爆炸本贮罐在低温下工作使用，由于安装完毕的贮罐在常温下，此时如果直接充装液化天然气（LNG） ，深冷的 LNG 遇到热的设备，发生热传导会气化蒸发出大量的天然气气体贮罐压力升高，需对外排空气体，由于天然气属于易燃、易爆介质，泄漏到大气有发生爆炸的潜在危险以往子母罐项目中，多采用先充填珠光砂，再用液氮预冷，但在系统冷却的过程中，管道、阀门、法兰、接头等的收缩变形量无法查看，如有严重变形或微小的泄漏是无法查看的，因此此项目，设备制造商和业主共同商量，在充填珠光砂之前进行夹层工艺管道液氮预冷、试压，整个过程分为氮气置换、低温氮气预冷、液氮预冷、液氮排出、低温氮气保压几部分，在预冷过程中，重点检查管道、管件对接焊缝、角焊缝等。

二、试验、调试程序二、试验、调试程序管道（子罐）置换合 格管道（子罐）气密性试验合格珠光砂装填结束夹层氮气保护液氮预冷至工况温度正式进 LNG管道（子罐）低温氮气预冷管道（子罐）液氮预冷管道（子罐）液氮排放母罐夹层通风干 燥三、贮罐系统强度、气密性试验三、贮罐系统强度、气密性试验一）一） 、试压的技术要求、试压的技术要求贮罐的最高工作压力为 0.6MPa,子罐及管道系统强度试验压力为 0.76MPa,试验时间为 30min；气密性试验压力 0.66MPa，试验时间为 24h二）二） 、预冷、试压气源解决方案、预冷、试压气源解决方案1、低温介质的储存特性，决定了系统中的设备和管道中不能有水份，系统试压时必须用干燥气体由于本装置中有干燥气源，现决定用预冷之后残余的氮气作为试压气体计划利用氮气干糙系统生产置换常温氮气、预冷的低温氮气，压力试验用干糙氮气子母罐预冷采用临时管道直接冲液的方式向管道内直接进液氮2、液氮槽车卸车用临时试压管线及快速接头，见后附示意图三）三） 、试压液氮用量计划、试压液氮用量计划1. 子母罐系统管道预冷、整体试压液氮量计算：吹扫、置换、试压液氮用量初步计算如下：Q=Q1×7×⊿P/808=263.2×7×7.6/808=17.3 吨考虑氮气储罐储存量、气化温度、放散量等因素，液氮量按照 23T 采购，剩余的液氮卸入站内液氮贮罐。

说明：1)预冷时，考虑液氮预冷工艺管道，气化后的气体直接进罐，子罐单体容积为 263.2 m3，管道系统体积忽略不计；2) 试压为 0.76MPa,绝压为 0.86 MPa，进液氮前罐内空气置换系数为 1.3；3) 液氮气化率速度 1500 立方米／小时，密度：810kg/m3；2、贮罐系统试压时间初步确定：①、 月 日试压前准备；②、 月 日进液氮卸车试压，达到保压条件（保压 24 小时） ；③、 月 日确定试压结果，吹扫管道3、贮罐系统试压卸车计划：①、 月 日 9：00 来一车 20 吨液氮，受卸车增压器及工艺要求限制约需 6 小时卸完；②、 月 日 15：00 来一车 10 吨液氮，约需 2 个多小时卸完四）四） 、预冷、试压前准备、预冷、试压前准备1. 夹层管道全部安装完成，经探伤、检查合格；2. 氮气储罐、氮气气化器及其附属管道管件安装完毕，氮气气化器出口管道与贮罐相连的临时管道（包括整组的上进液、下进液及气相管与氮气管道、EAG 管道）安装完成3. 准备试压用的压力表(不少于两块)，精度等级 1.6，满刻度为试验压力的 1.5～2 倍，表盘直径不小于 100mm；4. 液氮槽车卸车用的临时卸车接头由液氮槽车负责；5. 准备足够试压用的液氮，液氮由业主单位采购；6. 预冷试压中的对讲机 3 部、便携式氧浓度分析仪 2 部、红外线测温仪 1部、4 合 1 检测仪、背负式氧气瓶由业主单位提供；7. 母罐夹层中的 36V 临时用电照明由南通建工准备；8. 人员安排总指挥组：工作职责为负责整个预冷和置换工程的指挥，重大事项的决策等。

副指挥（现场）：工作职责为协助总指挥制定预冷和置换工艺流程、操作方案、紧急情况处理方案，接受总指挥指令后现场指挥各小组人员实施各项措施和方案操作组：陈建飞 5 人（南通建工）测量记录组： （新密港华）预冷试压检查组：陈建飞 4 人安全监护组： （南通建工）总指挥：钟剑明 宋松林副指挥： 徐波（建工）副指挥：宋悦清（圣汇）副指挥：李丙臣（监理）等； 操作组：工作职责为熟悉、掌握预冷、置换工艺流程和执行操作方案的操作步骤、要求等；并对各自负责的小组实施工作，保障置换和预冷工作的顺利进行操作操作一组在卸车区、操作二组在子母罐阀门区；一组在卸车区、操作二组在子母罐阀门区；测量组：工作职责为测量氧气浓度、子罐外壁温度、子罐压力；试压检测组：正常情况下巡查低温工艺管道保温支撑位移情况，法兰连接部位、低温阀门密封部位和低温管线丝口连接部位的泄漏测量等；并负责处理维修预冷、置换过程中及置换以后的各种异常情况等；后勤安全保障及应急组：工作职责为联系当地医院，与当地有关部门协调沟通，现场派送食物和矿泉水，管理应急车辆，在预冷、置换过程中配合医院处理冻伤事故等，负责现场的警戒区的监护；五）五） 、操作步骤、操作步骤操作前必须检查各安全通道是否畅通，所有与安全阀进口相连的阀门为常开阀门，安全阀旁手动放空阀门为常闭阀门；所有压力表（变送器）前的阀门均为常开阀门；所有紧急切断阀设为手动状态； 进液管线、排液管线、BOG 管线根部阀、紧急切断阀为常开，之外第一道阀门为手动操作。

★★预冷的安全注意及紧急情况处理1、预冷时的安全注意事项（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，严格控制进液速度，防止温度下降过快、贮罐压力上升过快；通过控制进入子罐液氮的总量，达到控制完全气化后的压力不超过安全阀起跳压力 0.68MPa（责任人：操作组及维修测量组所有人员）（2） 、注意检查软管连接处是否出现泄漏，人员应远离此处 （责任人：操作组）（3） 、注意观察管道及储罐压力上升情况 （责任人：测量组）（4） 、注意检查安全阀后有无结霜情况 （责任人：测量组）2、紧急情况的处理程序：当发生紧急情况时，所有操作人员不得慌张，服从总指挥指令进行相关操作：（1） 、关闭事故点前相应阀门或关闭总进气（液）阀门 （责任人：操作组）（2） 、打开事故点相关阀门进行排放降压3） 、现场维修测量组进行抢修 （责任人：测量组）（4） 、应急安全保障组负责现场安全警戒和安全监护5） 、所有无关人员撤离现场事故处理结束，维修测量组检查鉴定无隐患后汇报总指挥，由总指挥确认抢修完毕，下达重新操作指令后，方能重新进行操作★★警告警告：所有低温阀门操作时如出现关闭不严或打不开现象，可以浇以自来水解冻，严禁强力开关！在贮罐外部管路或阀门为冷态的情况下操作时，操作人员必须戴上棉布防冻手套，以免低温对人员的冷冻伤害；所有进入母罐中的人员必须先检测氧浓度后方可进入，尽可能配戴背负式氧气瓶，登高必须带安全带、戴安全帽。

在预冷试压区域、围堰外出液管道末端拉设警戒线，无关人员不得进入或靠近；同时所有工作人员不得进入已通天然气运行的区域1.管线（子罐）吹扫置换及低温氮气预冷将槽车与围堰内配制的临时预冷进液管相连接，直接将槽车卸液软管接至卸车橇进液口，然后通过 BOG 管,进入增压器转换为气体后,由气相增压管进入子罐，当子罐内压力达到 0.2MP 时停止进气然后依次关闭或打开各管线阀门进行吹扫，系统吹扫先主管后支管，以出口气体在靶板上不见雾状及细碎杂物等为吹扫置换合格吹扫合格后再缓慢陆续进氮气，使得管线温度逐渐降低介质流向：槽车――卸车增压器――卸车橇进液口――202 管道—气相增压器--下进液口—上出气口—206 管道――子母罐——子母罐 EAG 管口——EAG 管道——EAG 气化器放空加大卸车速度，利用卸车增压器作为液氮汽化器生产低温氮气；时间各一小时；介质流向：槽车——卸车增压器——卸车撬进液口——进液管道——子母罐下进液口——子母罐；槽车——卸车增压器——卸车撬进液口——进液管道——子母罐上进液口——子母罐；2.管道（子罐）液氮预冷直接将槽车卸液软管接自卸车撬进液口，刚开始充液时应缓慢进行（必要时可间断小流量） ，进液过程中，由于储罐压力会上升较快，需密切注意贮罐内槽压力，保证槽内压力不超过 0.6MPa。

如果贮罐内槽压力上升过快，需减小进液量甚至中断进液，直至压力降低后再继续充装1) 预冷上进液管道，介质流向：槽车――卸车橇进液口――202 管道――子母罐上进液口――子母罐；2) 预冷下进液管道，介质流向：槽车――卸车橇进液口――104 管道――子母罐下进液口――子母罐；3) 预冷 BOG 管道，介质流向：槽车――卸车橇进液口――202 管道---203BOG 管道――子母罐BOG 口――子母罐；以上时间各 15 分钟，整个过程期间缓慢进液，压力如果上升过快，减缓进液速度，必要时可以打开 EAG 手动放散在此预冷后，人员进去检查管道焊缝、接头4) 预冷结束后，关闭槽车出液阀门，待管道内液氮全部气化后关闭子母罐连接阀门，检查子罐内压力，在稳定后的压力低于实验压力情况下，开启槽车出液口阀门，从 202 管道进入气相增压器气化升温后卸入子罐，进行压力试验，介质流向：槽车――202 管道――液气相增压器——206 管道――子母罐上下进液口――子母罐 3.管道（子罐）气压试验升压之前，再次检查管道焊缝、接头尽可能用子母罐自增压器进行子罐系统升压，压力升至 0.3MPa、0.5 MPa、0.76 MPa 时，经全面发泡剂检查所有焊口，无泄漏，温度、压力修正后压力不变为合格。

强度试验结束后，将压力降至 0.66Mpa，约 2 小时后进行气密性试验4.试压后残留问题处理贮罐试压结束后， 预冷过程中管道子罐外壁的霜会在试压过程中变成的液态水流到底板上后，采用人工方法拖把、抹布等排水清理；清理水完后，对于母罐内空气中的水，打开扒砂口、填砂口利用自然通风的吸力或轴流风机对流排出，在填砂前再通氮气置换填砂过程中，晚上封堵填砂口后也通氮气微正压保护。