兴顺加气站预冷方案.doc

兴顺液化天然气加气站预冷方案编写：审核：批准：广州昊华化学工程有限公司2011.7.1兴顺液化天然气加气站站预冷方案1、工程概述1.1工程名称：兴顺液化天然气加气站安装工程1.2工程地点：佛山市顺德区容桂兴华东路31号1.3设计单位：中国市政华北设计有限公司1.4监理单位：1.5主要工作量;3台50m3LNG储罐、一台潜液泵、一台柱塞泵、二台2500高压气化器、二台LNG加气机、二台LCNG加气机、以及储罐增压器卸车增压器等安装1.6编制依据：设计文件、设备的技术文件、管道验收规范、加气站的相关规范等2、投运前准备投运前准备工作可以分为成立组织机构、制定投运方案、投运前工程检查、投运现场准备4部分内容。2.1成立组织机构总指挥：由具有丰富施工经验的项目经理担任。主要负责投运工作的全面领导、投运方案的审定、现场重大事务的决策及处理、现场领导工作。工程检查组：由业主工程管理部门技术人员、设计单位现场技术人员、监理单位现场技术人员、关键部位设备供应商、施工单位保障人员、关键设备技术人员组成。主要负责工程检验，投运前各设施仪表、阀门状态等工艺检查，投运过程中的工艺流程切换、检查及核实，投运过程中工程维修。安全技术保障组：由技术管理部门、安全管理部门、生产管理部门、政府消防管理部门人员组成。主要负责气化站工程投运方案的编制，员工的工作培训，气化站投运前消防器材到位情况、设备接地情况、安全措施检查，置换过程中消防准备、安全检查，置换过程中突发泄漏、火灾等事故的消防等工作。后勤保障组：由公司物资采购部和后勤服务部组成。主要负责液体氮气的落实，工作人员生活保障，相关单位的接待等。组织机构成立后，应根据各自职责确定相关人员职责，制定各组工作程序、工作准则以及详细工作实施计划。各小组应加强方案和应急预案学习，做好投运前准备工作及置换过程中各小组职责范围内工作。2.2制定投运方案投运方案重点确定以下内容：确定工程投运范围。一般主要包括气化站工艺管道、卸车增压器、储罐增压器、气化器、LNG储罐、BOG加热器、EAG加热器、调压计量设备、出站燃气管道。确定投运时间。为了节省人力、物力，制定出每台设备和每条管道的预冷、置换时间，绘制气化站设备管道预冷、置换时间表。确定方案措施。根据预冷工艺流程图，制定出包含每台设备、每条管道在内的预冷方案，并且制定出相应的应急措施。确定操作人员。明确操作人员岗位，统一布置、统一指挥。尤其是操作人员要进行实际操作演练，一切要做到思想到位、人员到位、动作到位。制定应急预案。2.3投运前工程检查检查设计漏项。结合现场实际情况，对设计施工图进行最后一次的严格审查，查看是否有设计中的漏项，是否有需要补充的设计，是否有需要改进的设计。检查工程完工手续。检查安装工程压力管道检验证书；检查消防安全检验合格证书；对于施工质量的内部检查，要求查看安装材料的质量证明书，焊接材料的质量证明书、检焊接工艺评定及无损检测报告、吹扫试压报告。现场工艺设备检查。检查工艺管道在施工过程中是否与设计施工图有出入；检查各类设备、阀门及管道是否严格按照要求进行试压，并验证试压记录和检查焊缝测试资料；检查储罐真空度；检查设备是否按要求接地，并验证接地电阻记录；流程管道挂牌、流向标定。检查各类阀门、阀件是否配备齐全，阀门开启是否灵活、严密；检查安全阀调校记录，保证其启跳灵活，回座严密无泄漏；检查弯管质量证明文件；低温压力管道焊缝外观检验。附属工程检查。现场通信具备通话条件；站内道路和装置区地坪必须按设计要求建成，以利于各种车辆通行；各生产用仪表、检查仪表校验合格证安放校验完毕，具备使用条件；加臭装置安装完成，经验收合格，能投入使用；置换过程所需的检测仪器(如便携式可燃气体监测仪、便携式露点监测仪等)校验合格，具备使用条件；生产及现场维修所需工具、设备按要求配备到位；供电设施按照要求安全齐备，处于随时投运状态；防雷、防静电措施齐备；厂站应急照明措施完备；消防设施按要求配置到位并能正常运行。以上检查由专人负责，需认真作好记录，发现的问题及时报告总指挥，由总指挥向相关单位发整改命令，限期整改，整改后须经检查合格。2.4投运现场准备施工器具撤离现场，站内场地清理干净。站区内灭火器材按设计要求摆放，消防设施能够正常运行并通过消防单项验收。所需预冷、置换用介质按要求配置到位，具备使用条件。相关组织机构成立，人员到位，参加置换人员经过培训、熟悉置换过程。生产管理、操作人员必须熟悉气化站工艺流程、各设备操作方法，能熟练地对站内工艺设施进行操作。通信要保持畅通，能进行有效地调度。人员着装、场地状况、应急措施、救护条件、人员配备等情况符合要求。3设备、管道预冷LNG气化站设备、管道施工完成后，虽然储罐及管道为不锈钢材料，具有优异的低温性能，但是由于LNG超低温的特殊要求，设备及管道在温度变化速率较大时，还存在热应力过大而使材料或连接部位产生损坏的问题。这就要求低温设备和管道在LNG进入前，先进行预冷操作，确保投运安全。经过预冷检验并调试合格后方可接收LNG。预冷过程也是对设备和液氮作为预冷介质。3.1预冷目的预冷主要是为了检验和测试低温设备和管道的低温性能，包括：检验加热器低温材料质量，检验低温管道材料及焊接质量，检验管道收缩量和管托支撑的变化，检验低温阀门的严密性，使储罐达到工作状态。3.2预冷前准备工作3.2.1预冷材料、工具(1)液氮：根据储罐容积配备。(2)测氧仪：1台(3)真空计：1台(4)红外线温度计：1套(5)便携式可燃气体报警仪：2台(6)露点仪：1台(7)铜制紧固工具、铜锤2套(8)与液氮槽车卸车口连接的快装接头(9)预冷工作人员专用的工作服、工作鞋、防冻手套若干套(10)预冷过程记录表格(11)消防灭火器材若干3.2.2阀门开闭确认关闭所有阀门。打开所有压力表根部阀门、安全阀根部阀门、一次仪表阀门。保持放空系统畅通。打开所有气动阀门，保持紧急切断阀打开。所有预留管道用盲板封堵。在每次用软管连接槽车与卸车口之前，需用常温氮气对卸车口相连管道进行吹扫。用软管连接槽车与卸车口，进入准备状态。将液氮槽车增压到0.4MPa。3.3安全检查在现场预冷隔离区域树立警告标志和警示彩带，未经许可人员禁止入内。预冷开始前，在通往作业区的所有进口道路设置警示标志。所有现场预冷人员必须佩戴安全帽、防低温手套，穿纯棉工作服。各岗位人员在预冷过程中应坚守岗位，不得随意串岗。3.4预冷流程及步骤预冷流程一般首先利用气相氮气对设备及管道进行初级预冷，然后用液相氮气对设备及管道进行深度预冷。预冷流程见图1。一般预冷顺序为：液氮槽车卸车增压器气相管道进液管道储罐出液管道潜液泵、柱塞泵气化器LNG加气机、LCNG加气机BOG加热器EAG加热器储罐增压器。低温气相氮气对系统进行预冷将氮气槽车气相管与LNG气相管连接，缓慢打开阀门将低温氮气引入气相管道，通过BOG加热器、计量橇后在放散塔放空。BOG加热器和管道系统正常后，将低温气相氮气接到进液管上，将气相氮气缓慢引入液相管和储罐，观察储罐压力，当压力达到0.2MPa时，关闭下进液管阀门，保冷15min。打开溢流管阀门，使用露点仪检测排出气体露点。重复以上工作，直至露点低于-40。缓慢打开储罐出液阀门，将储罐内低温气相氮气缓慢引入潜液泵、柱塞泵再引入气化器然后引入加气机，通过计量橇后放空。气化器预冷正常后再对EAG加热器、储罐增压器、卸车增压器、剩余管道进行预冷。检查该步骤完成后，将本步骤已打开的所有阀门关闭，然后方可进行下一步骤。液氮预冷气相氮气预冷后，系统温度大约在-40左右。为使系统达到运行状态，还必须再进行液态氮气预冷，直至温度降至-160。将槽车液相管与进液管连接，然后缓慢打开储罐上进液阀门，使槽车内的低温氮气进入储罐内。在储罐内液相氮气迅速气化，打开储罐气相管出口管道上的阀门，使气化后的氮气通过BOG管道和放散塔放散。及时测量储罐溢流口处的气体温度，当储罐内的温度下降到-100以下，可以关闭储罐上进液阀。此后由于储罐和液氮间不断地换热，还会排放大量气体。此时利用排放的气体对管道进一步冷却。打开下进液阀，观察液位计，当液位计显示约5m3液位时，停止充装。关闭下进液阀门，冷却储罐30min。当储罐压力稳定，氮气气化量极少的情况下，可以判定储罐预冷基本完成。然后对潜液泵、柱塞泵、气化器进行预冷，打开气化器后阀门、计量橇入口阀门、放空阀门。缓慢打开储罐出液阀门，液氮进入潜液泵、柱塞泵、气化器，潜液泵、柱塞泵、对气潜液泵、柱塞泵、气化器进行预冷。观潜液泵、柱塞泵、察气化器情况，检查潜液泵、柱塞泵、气化器是否有泄漏。最后对其他设备和管道进行预冷。当所有设备和管道经过液氮预冷后，整个预冷过程完成。4天然气置换4.1天然气置换技术要求(1)置换过程应保持连续平稳。(2)置换不得在雷雨天及夜间进行。(3)置换过程应在放空系统集中排放，不得使用阀门井放散管直接将混合气体排至阀门井内。(4)置换过程使用的工具必须是防爆型(或有安全防爆措施)。(5)置换时应保证设备接地良好。(6)放散点必须有专人负责，发现问题及时报告和处理。(7)放散点周围设置安全警戒线，要有专人负责，通气置换合格后方可解除。(8)作业人员必须熟悉、掌握作业方案，做到“流程清、置换净、职责明”。(9)置换过程中，置换警戒区内不得有明火，警戒区为气化站周围各50m范围。(10)置换过程中，置换警戒区内所有施工必须停止。(11)置换前，在放散管道立管上安装DN 40mm取样管，其上安装DN 40mm球阀。4.2前期准备确保置换前关闭所有阀门。打开所有安全阀根部阀以及所有仪表根部阀，打开气动紧急切断阀。打开储罐至计量橇之间的阀门，利用设备预冷时储罐内储存的液氮对储罐后的低温管道进行冷却。4.3氮气放散依次打开管道手动放散阀、计量旁通路上切断阀、调压路上调压器前后切断阀、设备至放散塔之间的阀门。利用储罐增压器为储罐进行增压，并缓慢打开储罐出液阀门，将储罐中液氮进行气化并放散，当液位计显示为0后关闭液相出液阀门。打开储罐气相阀门进行氮气放散，直到储罐压力降低至0.02MPa后关闭阀门。关闭所有阀门。4.4天然气置换LNG槽车就位并接静电接地线，接卸车金属软管。打开LNG槽车自增压管道出口阀以及BOG管道阀门，为槽车进行增压。当槽车压力达到0.6MPa时，打开槽车出液口阀门，并缓慢打开进液液相管道阀门，待液相管道结霜后全开阀门。缓慢打开储罐下进液阀门。同时观察储罐压力。当槽车LNG液位趋近于0，槽车压力与储罐压力基本持平时，视为卸车完毕。关闭槽车出液阀。打开卸车增压器中BOG管道，将槽车中约0.400.02MPa的剩余气相气体输送到BOG总管中进行管道置换。打开储罐增压器，当储罐压力达到0.6MPa时，关闭储罐增压器。打开储罐气相管道放散，对气相管道进行置换。置换完成后关闭气相管道阀门。重新为储罐增压至0.6MPa，打开出液管阀门，对液相管道进行置换。打开管道出口处手动放散阀进行放散并检测放散气体中甲烷的浓度，直至合格后认为置换合格。打开调压路上所有阀门，关闭调压旁通路上阀门；打开计量路上计量仪表前后阀门，关闭计量旁通路上阀口确保出站总阀关闭。以上所有工作完成后，相关单位人员对置换资料成果整理及验收，整个置换工作结束。5应急处理措施液氮预冷是预冷环节中最为核心的部分，这个过程中会伴随着剧烈的管道收缩和嘭嘭的响声。由于剧烈的管道收缩，法兰与设备连接处会产生局部氮气泄漏现象。指挥人员应有充分的思想准备，指挥维修人员进行有序的维修。液氮开始进入储罐时液氮的气化率很高，产生的气体使储罐内压力迅速上升，应密切注意压力上升速度，控制液氮充装速度，当压力上升至0.45MPa时，打开BOG手动放空阀从而降低储罐压力。在储罐进液态氮气过程中观察储罐压力，如果压力上升至高于输送压力，或者接近储罐安全阀放散压力，必须用手动放空阀对储罐泄压，如果压力继续升高，需要中断充装使压力下降。气化器预冷过程中如果发现有局部严重凝霜，可能是气化器有泄漏点，需立即关闭进液阀，对气化器进行仔细检查。管道、阀门在液氮预冷过程中如果发现有结冰现象，可能有漏气点，需要仔细检查。预冷过程中，一旦发生异常，首先关闭液氮卸车阀门。如果发生管道泄漏，应先停止充液，关闭储罐的进出口阀门，关闭相应管段的阀门，然后人员应迅速撤离泄漏点周围3m之外，以防冻伤，等待指令处理。若能将泄漏管段隔离，在总指挥批准的情况下，方可继续其他管道和储罐的预冷。在置换过程中特别要注意储罐压力不得低于0.05MPa，不得高于0.6MPa，否则必须重新为储罐增压或对储罐进行放散。在进液过程中，如果储罐出现异常，由总指挥召集设备供应商、现场指挥员、安全技术指导员、操作指挥员、协调员、施工负责人协商解决。要注意保证放散口周围人员的呼吸安全。现场人员如果出现冻伤、碰伤等人身伤害事故，应立即就地简单医治后再视情况送往附近医院救治。一般1台100m3的储罐预冷约需23h，即使预冷完成，储罐的上下部位、里外绝热层还有较大的温度梯度，需要利用储罐间倒换液氮的方式进行进一步冷却，确保储罐整体进入工作状态。6安全文明施工所有施工人员和管理人员进行预冷前的劳动安全知识教育，以提高对劳动安全重要性的认识和提高自我保护意识。对所有参与人员应交底明确，熟悉试压流程和操作步骤，分工应明确。应严禁无关人员进入操作现场，施工人员必须严格按照方案进行操作，不得随意操作。坚持特种作业上岗制度，无证者不得进入现场施工。试压用的各种机械设备进场前应检查是否完好状态，以保护使用中性能满足需求，严禁无证操作且不致因操作不当而引发安全事故。安全作业的各种警示标志或图示（标语口号等）要配备准确、到位，对损坏或移位的要及时调换和补充。试压前现场应清理杂物。遵守甲方安全管理规定，按规定办好作业票。配戴好安全防护用品,谨防冻伤。