LNG储罐操作规程(3).docx

目录LNG储罐操作规程1、 主要内容与适用范围12、 编写依据13、 管辖范围14、 装置概况及工艺流程叙述15、 LNG储罐D177氮气置换及干燥15.1 条件确认25.2 LNG储罐氮置换操作 25.3 灌装设备氮置换操作36、 储罐冷却66.1 储罐冷却需准备的工器具66.2 LNG储罐D-177的冷却操作 76.3 安全系统8 LNG输送泵P17711A/B操作规程1、 泵启动前的准备工作 112、 泵的启动操作 113、 特殊情况下的操作 134、 备用泵的自启动 145、 停泵 146、 泵的非正常运行及处理 157、 泵冷却方案 167.1 泵柱及储罐全满或有部分液体的冷却177.2 储罐及泵柱为全空时的冷却187.3 紧急停车197.4设备一览表207.5安全系统227.6 LNG储罐PID图247.7 LNG输送泵PID图25D177操作规程1、主题内容与适用范围1.1本规程规定了液化岗位贮运单元的任务、管辖范围、开停车步骤,正常操作及事故处理。2、编写依据2.1 操作手册及PID图3、管辖范围3.1 LNG产品罐：D177。3.2泵两台：LNG输送泵J17711A/B。3.3连接在上述设备上的管线、阀门等。4、装置概况及工艺流程叙述从液化天然气装置液化单元来的LNG（液化天然气）经进料管送到LNG产品罐D-177贮罐，贮罐可以从顶部也可以从底部进料，正常时从底部进料。如果LNG的比重差较大时，可以选择从顶部进料。贮罐配备了液位、压力和温度测量仪表。贮罐的保护系统安全控制系统与DCS相连接，当贮罐内液位和压力高的时候，进口阀门就自动关闭，贮罐中的温度和密度沿贮罐的整个高度来测量，以监视罐内，防止可能发生的翻滚风险。贮罐配备有排放到火炬系统的压力控制阀，以及排放到大气的安全阀，同时安装有真空爆破板，作为贮罐的负压保护。液化天然气装置运行期间，以大约111m3/h的速率将LNG连续送至LNG储罐D-177。灌装站每天连续运行16小时，将LNG装入汽车槽车及专用集装箱中。贮罐内安装有两台液下泵（每台设计能力为320m3/h，与输出容量的100%相适应，一开一备）泵安装在罐内的泵柱内，并配有底阀。每台泵都配有回流管线，在无充装操作时可保证泵的最小流量。送至汽车槽车及集装箱的配送管线，始终充有LNG，且有少量的循环回流以保持管线内处于冷却状态。5、LNG贮罐D-177氮气置换及干燥。5.1条件确认5.1.1公用工程运行正常，最低限度的供氮量1000Nm3/hr。5.1.2氮气质量达到合格要求：纯度99.99%，露点-80。置换后系统氧浓度2%（V），露点-20。5.1.3检查确认D177所有人孔、管道上的泄压、排放阀关闭。5.1.4在氮气排放至大气时，排放区域设立人员警示标志。5.1.5氮置换部位及连接氮气点见PID图上标示。5.1.6检查SV-4101-4102-4103和真空阀SV-4111-4112-4113根部阀是否各有两组打开。5.2 LNG贮罐氮置换操作5.2.1 LNG贮罐引氮流程：5.2.1.1制氮装置UN-177102-3-TD1R61-NPV177106UN-177018-3-TD1R61-ND-177。5.2.1.2氮气置换的出来的气体由罐顶N34、N3放空至火炬。5.2.2内罐的氮置换5.2.2.1在罐内部氮气置换期间将PIC-177107设定在0.005MPa（g) (即50mbar投“自动”。并打开PV-177107前后阀，关导淋阀。5.2.2.2连接好N29上的临时短管，并打开管N29的罐体根部阀。5.2.2.3打开PV-177106前后阀，关导淋阀，手动调节PIC-177106打开PV-177106，将氮引入罐内。5.2.2.4在氮气出口处取样分析，定期记录及检查氧含量及露点。当氧含量2%，露点-20后，关氮出口N34，N3上阀门，并将PIC-177107调节至0.008MPa(80mbar、g)。5.2.3外罐氮置换5.2.3.1外罐置换N2来自内罐，N2从顶部导入环形空间底部，再经N30排放至大气。5.2.3.2内罐置换合格后，打开N30上的排放阀，将N2引入外罐（约200Nm3/h）。5.2.3.3取样分析，O22%（V），露点99.99%，露点-80。6.2 LNG贮罐D-177的冷却操作6.2.1液氮冷却储罐a用约260吨液氮冷却储罐。通过上方管线喷嘴N4把液氮喷入罐里进行冷却。在槽车和充装管线之间连接2临时软管，液氮流量约为5400Kg/h，冷却过程中要记录罐壁温度。b关闭排空阀（N34/N3）,冷却应在维持微正压下进行:50100mmH2O水柱。罐压上升后，控制排空阀（N34/N3）使排放气去低压冷火炬。冷却期间，通过喷嘴N4手动调节阀控制冷却率。如果温差过大，停止注入液体，直到温差在允许范围内。6.2.2 LNG冷却储罐a需要LNG约为140吨，通过上方管线喷嘴N4把LNG喷入罐里进行冷却，LNG每小时供应量约为3000kg/h，冷却过程中要记录罐壁温度。同样，冷却应在维持微正压下进行:50200mmH2O水柱。罐压力升高后，打开通风口（N34）、打开N11、取样分析：直到排出气体的氮气量小于10%，然后打开（N3），关闭（N11），同时，将来自储罐的LNG与火炬管线控制阀连接以调节罐压。冷却期间，通过喷嘴N4手动调节制冷率。如果温差过大，停止注入液体，直到温差在允许范围。b罐液位到达150mm时，罐内LNG会通过喷嘴（N1）喷洒，关闭（N4），冷却完成。首次充装通过管嘴N1和N2进行，用BOG压缩机回收产生的蒸发气。6.2.3打开LNG出口阀XV616398，同时打开LNG进D177管线上的LV301及NHLNG-177015-3喷淋线N4上的切断阀，并将进口盲板由“盲”变“通”。6.2.4用HS177109和HS177108分别将LNG上下进料线切断阀XV177109和XV177108关闭。6.2.5LNG量按照D177冷却速率要求，由LV301阀进行流量的控制。6.2.6打开LNG储罐D177上阀N3上手阀及去火炬管线NHNGAD-177013-18上的压控阀PV177107及其前、后阀，关闭去BOG压缩机的切断阀，将气体放至火炬，并将PIC-177107设定在0.008MPa，投“自动”由PV177107控制冷却期间D117的压力。6.2.7每小时记录一次各点温度。6.2.8刚开始冷却时，由于气体的收缩大于喷淋的蒸汽量,贮罐压力可能降低，如发生此现象排气线（N34/N3）应保持关闭，直至罐压力升高。6.2.9当压力升高时，排放线(N34)可以打开,直至排放气中氮气含量低于10%为止，然后管咀N3可以打开（N11管咀关闭）。6.2.10冷却期间的冷却量可用手动调节LV301阀。6.2.11如果温度差超过规定范围，应停止注入液体，直到达到可以接受的温度差。6.2.12当液位表LI177101指示注入液体接近150mm液位时，LNG可通过接管管咀N1向罐内溅射，并关闭N4入口阀。6.2.13当全部温度达到-160左右时，贮罐的冷却结束。将所产生的闪蒸汽导入闪蒸汽压缩机J616A18吸入口，准备启动J616A18。6.3安全系统储罐保护系统通过安全控制系统连接至DCS。为控制储罐运行，以及保护LNG储罐，以防止意外情况的发生，配备了下述测量液位、压力、密度和温度的装置：6.3.1液位测量和控制LNG储罐D177配备有两个独立的液位测量装置，这两个液位测量装置分别安装在一个静水井内。液位测量是不间断的，并在DCS及储罐顶仪表上显示。另外还安装有一个液位高限开关。为使罐安全运行，液位显示器上安装有带停止及解除功能的开关。当LSHHH激活（100%液位）时，通过关闭至LNG储罐的液体进口管线，储罐液位测量装置可避免储罐过满。当LAHH警报启动时，操作员另外还需注意储罐充装过程,设法处理。在罐内低液位情况下，储罐液位测量装置还可保护液下泵P17711A/B，使之不会发生气蚀现象。当LAL警报启动时，操作员另外还需注意LNG输出操作过程，设法处理。6.3.2温度测量和控制LNG储罐配备有温度测量装置，用于测量内罐（LNG温度测量）、钢质罐壁内表面温度以及罐底温度。安装有两个用于测量产品温度的温度显示器，这两个温度显示器安装在一个贯穿罐顶和罐底的静水井内。从储罐顶部对罐内LNG温度及密度进行测量，以监视罐内可能的液泛危险。液泛会导致热层突然转移到液体表面，且伴随产生大量LNG蒸气。这会导致不容许的过压危险。为防发生液泛的可能，液下泵应以旁路运行的方式以最大流量运行，以加大固有的对流，使LNG均匀混合。储罐配备有16个温度传感器，且这16个温度传感器安装在一个静水井内，且高度位置各不相同。温度在DCS上显示。相邻传感器所测的温度在DCS上彼此比较，以识别任何温度层的形成（分层，即较冷层下有一较热层）。在上述情况下，会发出警报，因为此时存在潜在的液泛风险。在内罐壁上附有8个温度传感器，高度位置各不相同。并在内罐底不同的圈上均匀分布有12个温度传感器。另外，在环形空间底部附有4个传感器，且是均匀分布的。6.3.3密度显示及控制系统安装有一个密度测量装置，以测量不同深度的LNG密度。正常情况下，通过底部管线对储罐进行充装。只有当LNG密度相差极大时，才选择从顶部充装。6.3.4压力显示及控制系统LNG储罐设计为储存接近大气压力的LNG。最大设计压力为 +15010-4 MPa（g）（+150 mbar，g），最小设计压力为 -510-4 MPa(g)（-5 mbar,g）。储罐压力在控制室内显示并记录。此外，在储罐顶上的现场压力仪表也可显示。环境热量进入介质将导致温度升高，从而导致压力升高。为防止储罐内压力升高，应使用BOG压缩机将闪蒸气/BOG气体抽出。正常运行压力介于5110-4MPa（g）和12910-4MPa(g)之间（51 mbar，g和129 mbar，g）。如果压力升至13510-4MPa（g）（135mbar，g），去火炬的压力控制阀PV177107将开启。如果压力进一步升至14510-4MPa（g）（145mbar，g），充装管线、泵回流管线、冷却液相回流管线以及闪蒸气回流管线的阀门将关闭。储罐安装有3个（两个工作，一个备用）安全阀，SV17701、SV17702、SV17703。这几个阀的设定值为15010-4MPa（g）（150mbarg）。安全阀为先导式，其导阀的引压线直接连接至储罐。安全阀尾管安装有可释放干粉的火警探测器TSH177131，TSH177132，TSH177133。采取下述操作，可实现罐内无真空：通过回流管线循环LNG、注入天然气、注入氮气、最后使用安装在灌顶的真空破除器。如果压力降低至低于最小操作压力4010-4MPa（g）（40mbar，g），会发出低压警报。如果压力进一步降低，泵输出阀将关闭，且泵将通过泵回流管线(NHLNG-177106-6)，将液体循环回储罐。这将增大输入LNG的热量，从而增大闪蒸率。如果压力低于1010-4MPa g（10mbarg），压力控制阀PV-177106将开启，且湿天然气将被注入LNG储罐。储罐安装有3个（两个工作，一个备用）真空破除安全阀，SV17711、SV17712、SV17713。真空破除器在压力为-2.210-4MPa（g）（-2.2mbar，g） 开始开启，当压力达到-510-4MPa（g）（-5mbar，g）时全开。但是，出于设计余量和安全考虑，不到万不得已，不应开启真空破除器。LNG输送泵P-17711A/B操作规程1、泵启动前的准备工作。1.1根据不同情况采用不同方法对泵进行冷却。（如果泵在贮罐冷却进液前未安装在泵柱内，则按“泵冷却方案”7.1进行冷却；如泵已提前安装在泵柱内，则按“泵冷却方案”7.2进行冷却。）1.2要确保无沸腾气逸出，通过N8、N12放入冷火炬，（有沸腾气逸出说明系统未完全冷却。）1.3部分打开手动排出阀，打开最小回流线，关闭LNG输出切断阀HV177112/HV177122。1.4将最小回流管上FV177111/FV177121的流量设为最小连续流量（132m3/h），以保证泵能满足开车的需要（单机试车）。1.5确认泵柱内温度稳定在液体的沸点温度以下。1.6应防止管线连接处外漏。1.7确保泵的吸入液位达到规定高度，（初次启动最低为2162mm，正常启动最低为1238mm）。1.8要保证不断电，并设定好过流保护继电器。1.9确认所有电气连接完好。所有仪表联锁已安装就位，并经过调校，并打开压力表根部阀。1.10在泵重新启动的情况下，请参考（3.2节）规定：满足连续启动之间的时间间隔要求。1.11要确保电源电阻绝缘状况，在泵启动前，每一相及接地之间达500vdc。最小有效值为5M欧姆。如果较低则立即检查电源系统以便找出产生原因。1.12泵柱内气体压力应等于罐内气体的压力，以保证泵柱内有足够的液位。2、泵启动操作2.1在现场将HS177101A/177102A切至“启动”位置，或在DCS上按HS-177101B/HS-177102B启动泵。2.2注意观察电流表，电流表电流值应在启动电流值以下，然后在3秒内下降为正常值；如果在5-7秒内未下降到正常值，立即停泵，查出原因进行处理。2.3电机启动后观察出口压力表、流量表及电流表，确认其值是否在最小流量条件下的范围内。2.4调节出口阀，并观察压力表，流量表及电流表。2.5根据工厂试验数据比较，泵运行参数是否吻合。2.6调节出口阀使该流量符合最大出口流量，并检查压力和电流值的波动，再考虑进入开工程序，允许泵连续运行。2.7泵的操作只能在最小流量132m3/h和最大连续流量452m3/h范围内，否则会导致泵发生故障。2.8在下列情况下，可以起动液下泵P17711A/B。储罐压力高于14.5KPa PSLL177101A/B/C储罐压力低于2KPa PSHH177101A/B/C储罐中的液位高于21.8m LSLL177101/ LSLL177102潜液泵输出阀HV 177112 (用于P17711A) /HV177122(用于P17711B)处于关闭潜液泵旁路阀FV 177111 (用于P17711A) /HV177121A(用于P17711B)处于打开,泵循环时间结束3、特殊情况下的操作3.1泵抽空3.1.1当泵在低液位时运转，液体压力在导向器进口压力达到液体蒸发压力以下时，说明已发生初期气蚀。在该处压力稍有降低，电流发生波动。只要降低流量至50%该不稳定操作即会终止，并重新恢复正常压力值。在正常操作条件下，泵应该在设计的进口吸入高度以上工作，在低液位下需要根据电流及出口压力严密观察气蚀迹象。低于这一液位（设计的进口吸入高度），泵入口完全气蚀并减少它的吸入量。这时，泵出口压力下降、电机电流下降至无负荷状态。由于在这种状态下影响了泵和轴承的冷却介质流量。无论运行周期长短，泵都不允许在完全气蚀状态下运行。3.2泵的重新启动当液位在电机顶部以下时，必须限制连续重新启动，以保证有较多的时间使电机达到热稳定，以下为不同情况下的连续重新启动时间间隔要求：在初始启动后，第一次重新启动间隔5分钟。在第一次停机后，第二次重新启动间隔15分钟。在第二次停机后，第三次重新启动间隔30分钟。在多次停机后，再启动时间间隔不少于30分钟。4、备用泵的自启动4.1P-17711A/B就地安装有一个三位置开关：手动停自动。只有开关在“自动”位置时，备用泵才能自启动，自启动信号有效。4.2若泵的三位开关打在“自动”的位置（备用）电机必须送电，泵出口阀门必须全开，应检查确认泵启动的条件均符合要求。4.3通过DCS上的手动开关HS177101B/HS177102B，可识别哪个泵是“主泵”哪个泵是“备用泵”。5、停泵5.1接到停泵通知后，慢慢关闭泵P17711A/B出口阀。5.2在DCS上按HS177101B/HS177102B或在现场将HS-177101A/HS-177102A切至“停止”位置。5.3如需检修作如下处理：5.3.1断电5.3.2确认泵出口阀门关闭，最小流量阀关闭。5.3.3泵柱进行氮吹扫，然后待压力降为常压；否则不得松开顶板螺栓。5.3.4确认罐、泵柱及罐顶无任何阻碍及危险因素存在。由持证人员使用合适的气体（可燃性、毒气）监测器予以检测。5.3.5拆下顶板螺母及锁片，拆除顶板。5.3.6拆除“O”形密封环。5.3.7将X-17711吊葫芦准备好，泵组装件起吊位置设置在已密封好的吸入阀处，在该处用螺栓夹板牢固固定。5.3.8泵的吹扫要用干燥氮气连续吹扫，直至压力表显示的压力相当于储罐中液体液位，如果该处压力表压力突然下降，说明泵柱中没有液体。5.3.9中断氮气吹扫，通过打开开口通大气，使泵柱排气至常压。5.3.10当人员接近泵柱时，使用呼吸设备。如果工作区附近检测到存在有爆炸气体混合气，应立即中断工作；维修人员应处在泵柱上风向，以避免泵柱中逸出氮气引起窒息。5.3.11按P17711A/B安装、维护、操作手册起吊泵及检修泵。6、泵的非正常运行及处理。现象原因分析解决方法不输送液体泵转向不正确在电控柜处将两根电源线倒换达不到额定的压力、流量和液位泄漏耐磨环有问题叶轮或出口堵叶轮损坏要确保“O”形密封环完好及密封件合适拆卸及更换拆卸并清洗堵塞通道更换气蚀液位太低升高液位或减少泵的流量泵振动轴承有故障泵操作低于最小规定流量转动元件损坏气蚀叶轮堵塞拆卸并更换增加流量更换损坏元件或修理减少流量或停泵按要求清洗泵升速所需时间增加内部间隙有磨损轴承损伤电机有故障或单相操作除电机外的其它问题拆卸并修理拆卸并予更换检查电压是否平衡，否则予以修理检查系统并予以修理高电流拖动内部间隙已有磨损轴承磨损电机出现故障或在单相下操作除电机以外的其它电气问题拆卸并修理拆卸并予以修理检查电压是否平衡否则予以修理检查系统并予以修理7、泵冷却方案。7.1泵柱及储罐全满或有部分液体的冷却。7.1.1分别将UN-177105-2氮气经由N7/N11引入D177 N5/N9泵柱内，观察泵柱压力表PI-177110/PI177109上指示的泵柱气体压力，直至泵柱N5/N9压力稳定，并与储罐D177压力相等。7.1.2继续充压，以便置换出所有N5/N9泵柱内的液体，当压力表指示出现有瞬间降落时，该过程完成。说明氮气已从泵柱内外逸，（通过N8、N12放空线NHNGAD-177108-2进入冷火炬）泵柱内无液体。7.1.3在拆除顶板螺栓之前，要将泵柱内压力全部卸掉。顶板拆除后，继续给泵柱内充氮气进行保护。确保泵在下降至泵柱内安装时的技术要求和防止受热突然有液体沸腾：如果发现有液体的快速沸腾现象，立即停止下降泵的操作，说明此刻泵柱内有液位。如果没有沸腾发生，则按P17711A/B安装维护手册进行泵安装工作。并且吸入阀为关闭状态。7.1.4在安装顶板及电气系统后，将泵置放在吸入阀板上方12小时，以使其在泵柱中的温度稳定下来。7.1.5使用氮气置换泵柱，然后充氮至与储罐相等的压力，这样就不要继续增加泵柱压力，由于在吸入阀板密封面上形成很小的差压面造成氮气损失。压力表指示瞬间下降，说明氮气从泵柱经由入口阀进入到储罐。7.1.6当泵柱处于充压状态时，继续缓慢地降下泵，直到接触到吸入阀阀板，再继续下移泵。用泵的重量将吸入阀缓慢顶开10-19mm。在该位置最小保持30分钟，继续下移泵，直至吸入底阀完全打开，并保持该位置3个小时以上。7.1.7缓慢的使泵柱卸压，并以最低速率对泵柱充氮。7.1.8如果发现有快速沸腾现象，说明压力损失速率太快，允许泵的温度稳定10分钟，然后以较低速率充压。7.1.9一旦泵柱与储罐D177达到等压，液体的液位相等。7.1.10在启动泵之前允许泵保留淹没状态约1小时以保护其稳定。7.2D177储罐及泵柱为全空时的冷却。7.2.1系统已经N2置换、干燥完毕，所有水分脱除。7.2.2按照P17711A/B安装维护及操作手册的安装说明将泵安装在泵柱内。7.2.3确认顶板是否可靠，以及电气连接是否正确。7.2.4按储罐氮置换方案对泵柱及储罐进行氮气置换。7.2.5当储罐需要充装LNG时，使入口阀处于开的位置。首次填充LNG小于25mm/分钟的速度。7.2.6在泵启动之前要求最低淹没一个小时，使其受热稳定。7.3紧急停车报警发出状况：潜液泵高流报警380Kg/h（用于P17711A的FAH177111，用于P17711B的FAH177121）潜液泵低流报警120 Kg/h（用于P17711A的FAL177111，用于P17711B的FAL177121）潜液泵的高振动开关 、气体探测开关、火警探测开关如果需要，操作员应调整泵状况并以手动关闭潜液泵。当潜液泵停止运作时，潜液泵输出阀HV177112（用于P17711A）/ HV177122用于（P17711B）处于关闭。潜液泵旁路阀FV177111（用于P17711A）/ FV177121（用于P17711 B）处于打开。甲烷分离装备LNG储罐设备一览表LNG储存在低温储罐D177内，储罐储存能力为30000m3。在平均气温30下，LNG日蒸发率是0.08wt%。数量（个）1位号D177储存量30000m3设计压力-5/+150x10-4MPag设计温度-164/+50设计密度490kg/m3材质内罐SUS304外罐16MDR尺寸内罐内罐 41500mmx23000外罐外罐 43500mmx24870绝热材料罐底泡沫玻璃承重环珍珠岩混凝土罐壁弹性毡、珍珠岩灌顶矿物棉装配有：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