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PlantOperation工厂操作,2019/11/30,一、基础知识二、LNG储罐的首次启用操作三、日常操作四、紧急事故操作,目录,一基础知识,第一节LNG处理的基础知识,惰性气体防爆,露点和干燥,管道的冷却和弯曲变形,预防密封管路存液的方法,惰性气体防爆,什么叫爆炸极限？,可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气，遇着火源才会发生爆炸式燃烧这个浓度范围称为爆炸极限(或爆炸浓度极限)。,我们将可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别称为爆炸下限和爆炸上限。,惰性气体防爆,大气压力26条件下甲烷、氧气、氮气混合气爆炸范围图,惰性气体防爆,三角形坐标法,露点和干燥,什么叫露点,在水蒸气含量不变的情况下，由于温度的降低，能够使空气中原来未达饱和的水蒸气可变成饱和蒸气，多余的水分就会析出。使水蒸气达到饱和时的温度就叫作“露点”。,测定露点实际上就是测定了空气中的绝对湿度。如果露点越低，表示空气中的水分含量越少。,露点和干燥,LNG设备为什么要干燥,在常压条件下，LNG是温度达到-162的低温液体。,在储罐内或管道内存留有湿空气，将导致管道、旋转喷嘴设备等结冰。结冰将带来许多问题，像堵塞阀门可破坏泵和管道，并且直接影响天然气的供应。,因此对我们的装置设备要用氮气干燥直到露点达到-40(在大气压下)为准（氧气含量小于6%）。,管道的冷却和弯曲变形,LNG管线弯曲,管线弯曲通常在冷却操作过程中产生。,过冷液体首先从管道的底部流通，使底部缩短更多而导致管道向上弯曲。,弯曲通常更多地出现在大管径管道。因此，如卸料管线等，必须在进行卸料操作之前利用过冷的气体对管道进行预冷。,管道的冷却和弯曲变形,冷却的速度和温度标准,Negishi接收站ORV冷却速度,冷却速度决定了如何防止变形（最大50mm）。冷却完成的温度取决于各个汽化器的操作压力下全部的混合气。,管道的冷却和弯曲变形,预冷,当大管径管道的顶部和底部的温差较大时，变形更频繁，更强烈。为了将温差降的最少，首先用低温气体（例如LNG船上BOG）引入设备，而避免LNG直接冷却设备，这样的程序叫“预冷。,预防密封管路存液的方法,密封管路存液的后果,如果LNG存留在密封的管道和容器中，外部环境的漏热将导致其汽化（汽化体积比是1：600），气体体积膨胀，从而增加管道和容器的压力。,LNG比其它液体更容易蒸发，影响设备和管道的压力超过其设计压力，从而更能导致大规模的灾难。,在操作阀门时，知道哪些地方可能存在管道密封液，然后进行密封液是否排净的检测是非常重要的。,预防密封管路存液的方法,安装安全阀,在有密封液体的管路间安装安全阀。,这种情况有：自动关闭的ESV和PCV阀门之间的管线，在PCV和手动操作阀门之间的管线，以及在两个关闭阀门之间的管线。,预防密封管路存液的方法,放空阀和导淋阀的操作,安装有两个常关的导淋阀的排放管线，通常在两个阀门之间安装有放空阀。,如果没有安装放阀门，必须严守先关闭上游阀门之后关闭下游阀门的操作步骤。,预防密封管路存液的方法,防爆阀,切断阀和球阀关闭后，残留在它们的阀帽LNG气化后会导致压力异常。,在阀瓣的一边提供一个孔用来平衡阀门关闭后阀帽空间里的压力。,带有这个装置的阀门叫防爆阀,预防密封管路存液的方法,液体流向决定了如何防止管线间密封液,一基础知识,第二节LNG安全操作,LNG操作须知,LNG排放,NG置换,空气置换,氮气置换,冷却,泄露检测与防范,LNG操作须知,需知内容,液态甲烷有-161.4的低温，容易引起人们的冻伤和设备的冷脆。当操作低温气体或液体时，必须穿戴劳保用品，例如面具、皮手套等，避免直接伤害。低温物质必须储存在铝合金或者不锈钢容器中以防止泄露和造成的脆性断裂。,在常温下LNG很容易受热蒸发并气化。为了保护LNG设备发生破裂，在任何地方产生的密封液体和气体均能防止液体膨胀、气体膨胀，必须有相应的泄压保护装置。,LNG操作须知,甲烷气体的密度为0.555。如果气体泄漏会很快驱散的。然而，在低于-113的时候，其密度比空气重所以液体会在地面慢慢扩散。因此，液态甲烷更加危险。低温气体泄漏在潮湿的空气中会引起白云状，因此能很容易察觉LNG泄露。而且被白云覆盖的区域通常符合爆炸限范围（515%），因而在进入白云覆盖的区域动火是必须禁止的。,LNG排放在水中或是在水面上通常会带来强烈的沸腾的过程叫爆沸。因此，LNG不能排放在水中或在水面上。,LNG操作须知,虽然甲烷气体本身没有毒性，但是吸入甲烷气体将导致人体缺氧。不允许人在白云中或是在甲烷气体喷射的下游。,在LNG储罐冷却过程中，不可能精确的连续供应LNG来防止BOG产生，例如管线上的凹坑等。重烃和二氧化碳可堵塞阀门，因此，开关排放阀门需要特别小心。如果阀座和阀芯被粘住，在开启阀门前必须用蒸汽对其缓慢升温。,LNG排放,安全步骤,安全检查（禁火标志、围隔离带、灭火器、气体扩散风向标等等必须准备）。,只能使用防爆工具，并且操作人员必须穿戴劳保服装，像面具、手套等等。,气体必须排放在风的下游方向，并且距离阀门操作区域至少5m。,软管的顶端必须接地以防止静电产生。,当收集易燃液体时，使用铝质容器而不使用塑料容器。,LNG排放,安全步骤,阀门必须小心操作，并确信里面没有密封液体和阀门在工厂操作中的影响。,确定液体不会飞溅到其它管道或者设备上。,液体排放必须常常用气体探测器检查评定安全区域。,当液体或气体从出口排放到大气中时，任何人不准进入其下游区域,液体排放完成后必须进行目测检查。当氮气置换甲烷气体后，设备才能用空气置换或者维持氮气密封。,NG置换,置换步骤,可燃气体（如天然气）首先使用氮气置换。,当甲烷浓度低于0.5%时置换完成（气体检测在安全范围）。若要动火操作，必须用气体色谱分析仪验证。,置换完成后，设备可以打开或者用氮气密封。氮气压力必须要低于操作压力。,容器、管道等若用氮气密封了，在进入里面工作之前必须将氮气充分置换出来。,空气置换,空气置换是用氮气替代空气,空气必须用氮气进行置换，而不是天然气或LNG。,自氮气置换空气之后，关于动火没有特别注意事项。然而，必须检测以防止氧气不足，例如限制区域拉运、安装气体排放标志。,如果LNG管线露点降低到-40或者常温的气体管线氧气含量，置换完成。,空气置换紧跟着氮气密封（注意压力）或者氮气置换处理。,氮气置换,天然气置换氮气,这个工作在重新启动管线之前操作。假定天然气和氮气一起排放。,安全检查和工作标准列在“天然气置换”申请单上。,置换完成取决于甲烷的浓度：阿拉斯加LNG为90%，文莱LNG为80%。,当管线重新启动操作时，停止气体排放并且关闭相应的放空阀。,用气体检测器确定重新启动的管线无泄漏。,冷却,步骤,冷却是关于已用氮气或天然气置换后的管道或容器利用LNG进行冷却操作。,安全检查列在“LNG置换”申请单上。,当白云出现时，必须停止气体泄漏。并采取措施防止液体飞溅在设备或者管道上。,保持管道变形在50mm内决定了管道冷却的速度。,冷却完成后，用管道上附带的热电偶温度计验证测量热收缩。,LNG置换冷却完成后，用气体检测器确定管道连接处、法兰或其它地方等无泄漏。,泄露检测与防范,方法,液体管线的泄漏可以通过液体流量、白云形成或者气体检测器发现。,液体泄漏常常会导致法兰座变形。特别注意需要跟随冷却约2小时。,如果小的泄漏一直存在，必须停止液体流动并将法兰重新固定。然后必须确定检查项目。当停止液体流动时，必须尽可能地将接收站操作影响减少到最小。,气体管道泄漏很难被发现，但是气体检测器检查很有用。,泄漏管线在维修之前停止输送，但是停止液体输送时必须将整个接收站的影响降到最低。,二LNG储罐的首次启用操作,第一节简述,储罐的启动是进行3至4年施工的高峰。当储罐第一次暴露在-162极度低的温度下遭受热应力，液体的重量直接作用在储罐上，真正的临界值必须受到特别注意和做好相应的准备工作。,二LNG储罐的首次启用操作,第二节准备工作的重点内容,必须定义清楚储罐启动的功能、工作界面等。,必须花足够的时间准备详细的操作手册。,必须确定相应的教育和操作培训。,必须提供临时气化器、耐压软管和露点指示计等等。,必须预先学习预启动对其它设备和其它相邻的固定点的影响。,二LNG储罐的首次启用操作,第三节操作步骤,空气置换,储罐干燥,氮气置换,冷却,进LNG,内罐和外罐之间进行氮气置换,二LNG储罐的首次启用操作,三日常操作,第一节汽化器和泵带负荷启动/停止操作程序,带负荷操作程序是DDC（直接数据控制）的中心，并取决于汽化器和泵的目前负荷条件可用的数据。,负荷操作程序详细列出了各个不同类型的汽化器和泵的额度流量。如果定量供应很少，设备在相同的机械组开始运转。如果定量供应足够，一些设备将停止运转。设备根据其性能进行选择。设备可用与不可用取决于定量供应限制的高低。,三日常操作,第二节中央控制操作,监控,准备日报表,开/停LNG设备或者其它设备,质量控制,紧急措施,三日常操作,第三节ORV启动/关闭操作,三日常操作,第三节ORV启动/关闭操作,四紧急操作,第一节特殊防范事件,地震,LNG泄露,火灾,断电（电供应仪表设备）,停止天然气供应（天然气中断说明书）,四