钢铁精品基地项目焦化焦炉煤气制LNG工程液化冷箱裸冷方案

1、裸冷方案键入公司名称钢铁精品基地项目焦化焦炉煤气制LNG工程液化冷箱裸冷方案编制： 日期：校对： 日期：目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc408843775 1裸冷目的 PAGEREF _Toc408843775 h 3 HYPERLINK l _Toc408843776 2裸冷对象及说明 PAGEREF _Toc408843776 h 3 HYPERLINK l _Toc408843777 3裸冷前应具备的条件 PAGEREF _Toc408843777 h 3 HYPERLINK l _Toc408843778 4采用液氮裸冷的程序 PAGEREF _T

2、oc408843778 h 4 HYPERLINK l _Toc408843779 4.1准备工作 PAGEREF _Toc408843779 h 4 HYPERLINK l _Toc408843780 4.1.1液氮和氮气 PAGEREF _Toc408843780 h 4 HYPERLINK l _Toc408843781 4.1.2设备和工具 PAGEREF _Toc408843781 h 4 HYPERLINK l _Toc408843782 4.1.3资料准备 PAGEREF _Toc408843782 h 4 HYPERLINK l _Toc408843783 4.1.4试验准备

3、PAGEREF _Toc408843783 h 4 HYPERLINK l _Toc408843784 4.1.5安全注意事项 PAGEREF _Toc408843784 h 5 HYPERLINK l _Toc408843785 4.2干燥 PAGEREF _Toc408843785 h 5 HYPERLINK l _Toc408843786 4.2.1原料气通道 PAGEREF _Toc408843786 h 5 HYPERLINK l _Toc408843787 4.2.2MRC通道 PAGEREF _Toc408843787 h 6 HYPERLINK l _Toc408843788

4、4.2.3氮气制冷系统 PAGEREF _Toc408843788 h 7 HYPERLINK l _Toc408843789 4.2.4正常维护及监视 PAGEREF _Toc408843789 h 7 HYPERLINK l _Toc408843790 4.3液氮裸冷程序 PAGEREF _Toc408843790 h 7 HYPERLINK l _Toc408843791 4.4裸冷检查 PAGEREF _Toc408843791 h 91裸冷目的为保障LNG装置正常运行，在装置投运前应对低温液化单元进行裸冷，以确认系统机器设备、系统管道及辅助设备安装正确无误，设备运行性能良好，控制系统

5、工作正常，系统能满足整套机组启动需要。裸冷的目的是使冷箱内所有设备和管道在低温下经受机械性能方面的试验：（1）检查管线的补偿能力是否足够；（2）检查设备、阀门支撑的位置是否合适；（3）检查钢铝接头等连接件的变动情况；（4）检查在工作低温状态下设备管道和阀门是否存在泄漏。2裸冷对象及说明1）裸冷只针对液化冷箱而进行。2）为考核液化冷箱在低温下的机械性能，裸冷时应对液化冷箱提供低温冷量，裸冷采用的、提供冷量的介质为液氮。为方便控制裸冷速度60/h，应有液化汽化器。3）注意事项：（1）为使裸冷安全、可靠地进行，各辅助设备的联锁保护试验及试运转应安排在系统试运前进行。（2）裸冷期间，系统内各设备的运行

6、、操作应严格按照制造商有关说明执行，以确保设备安全运行。（3）由于温度太低，在裸冷期间进入冷箱是很危险的，因此严禁进入。3裸冷前应具备的条件1）冷箱系统的安装工作已经完成；2）系统调试组织和监督机构已成立，并已有序地开展工作。3）调试资料、工具、仪表、记录表格已准备好；4）现场已清理干净，安全、照明和通讯措施已落实；5）电气控制系统、仪表控制系统已经启动并处于正常运行状态；6）仪表空气系统已经启动并处于正常运行状态；7）氮气系统已经调试完成，并已投入运行；8）系统置换已经完成并合格；9）确认本系统试运行不影响其他系统的正常运行。4采用液氮裸冷的程序4.1准备工作采用液氮进行裸冷，需要下列准备工

7、作：4.1.1液氮和氮气由于系统未进行干燥，因此裸冷试验分为两个阶段：干燥和裸冷。干燥过程采用氮气。氮气采用空分装置提供的压力氮气（氮气纯度99.99%、氧含量100ppm、含水量-70），也可采用液氮（液氮经汽化器汽化），氮气压力0.30.5MPa，氮气温度在5以上。裸冷过程采用液氮。为控制裸冷过程的温降速率，需要使用汽化器控制进入液化冷箱的液氮（或低温氮气）的温度和流量。4.1.2设备和工具裸冷试验时，至少需要下列设备和工具：1）安全警示彩带400m、安全警示牌8个。2）各种类型扳手若干。3）液氮汽化器（汽化能力不小于600Nm3/h，利用液氮汽化器），与液氮、氮气源相连接的管道、阀门等。

8、4）氧分析仪。5）轴流风机。4.1.3资料准备1）裸冷试验方案技术和安全交底2）制定裸冷试验人员安排表，对所有参加裸冷试验人员进行安排，做到定员定岗，分工明确。3）裸冷试验方案现场人员要熟悉，所有参加裸冷试验人员熟悉现场。4.1.4试验准备1）调试资料、工具、仪表、记录表格已准备好；2）试运现场已清理干净，安全、照明和通讯措施已落实；3）仪表控制系统已经启动并处于正常运行状态；4）仪表空气系统已经启动并处于正常运行状态；5）氮气系统已经启动并处于正常运行状态；6）液氮槽车、汽化器已按裸冷流程与冷箱相连接；7）确认本系统试运与不影响其他系统的正常运行。4.1.5安全注意事项1）压力控制（1）裸冷

9、试验过程中应密切监视冷箱各处的压力，由于裸冷试验系统中的试验介质会受热膨胀，应小心注意避免超压。（2）由于裸冷试验介质是液氮，汽化器内可能会残留液氮，该液氮会汽化，此汽化后的氮气应排放到大气中，避免被试验系统超压。2）温度控制（1）控制温度下降速度不超过60/h，防止产生过大的温度应力。（2）控制板式换热器各通道的温差不超过50。4.2干燥干燥氮气从冷箱加温口进入，从各通道或设备的排放口进行排放。4.2.1原料气通道液化冷箱内的原料气流路采用氮气进行干燥，干燥程序如下：1）关闭产品管线上的阀门LV421002及旁路阀门V421066、V421067；关闭原料气进冷箱前的阀门HV421001A/

10、B及管线上的放空阀门V421005A/B、V421006A/B；关闭富氢气出冷箱阀门V421008A/B、管线上的放空阀门V421009A/B及V421010A/B、出冷箱压力控制阀PV421005及其前后阀门旁路阀门、富氢气卸放火炬阀门PV421007及其前后阀门旁路阀门。关闭富氮气出冷箱阀门V421001A/B、管线上的放空阀门V421012A/B及V421013A/B、出冷箱压力控制阀PV421006及其前后阀门旁路阀门、富氮气卸放火炬阀门PV421008及其前后阀门旁路阀门。关闭BOG进冷箱的阀门V421007A/B。2）缓慢开启原料气及富氢氮气流路上的氮气加温阀门VN421003A、

11、VN421004A、VN421005A。关闭氮气加热器进出口阀门V421302及V421304，开旁路阀V421304，开进冷箱总阀VN421002A打通氮气进原料气通道流程。3）将冷箱内尾气流路与原料气流路联通，流路上其他内部阀门开启包括调节阀和旁通阀分别为LV421001及旁路V421055、V421056A/B。其他与外界连接的阀门处于关闭状态。4）利用加温氮气管线进氮气。缓慢开VN421003A/B，或富氢氮气管线上的阀门VN421004A/B、VN421005A/B，让干燥氮气进入冷箱，并控制阀门开度，使流路压力不超过0.3MPa（通过流路上的压力测量仪表监测）。干燥的氮气主换热器E

12、42101A/B/C/DT42101脱氢塔、V42101脱氢塔回流罐、T42102脱氮塔、V42102脱氮塔回流罐D1、D2、D3、D4、D5、V421069A/C、V421070A/C、V421071A/C、V421072A/C、V421073A/C就地放空（如果各工段火炬管线已调试完成，无敞口可将置换氮气排至放空管内至火炬放空）。5）用露点仪在气体出口进行气体流出路线的干燥度测试。当流出气体的露点低于-60时，该路线可认为是干燥的。4.2.2MRC通道正常的操作程序如下：1）关闭MRG、MRL进冷箱过滤器前后阀门V421033A/B、V421034A/B、V421035A/B、V42103

13、6A/B，V421045A/B、V421046A/B、V421047A/B、V421048A/B。关闭MRG出冷箱阀门V421028A/B。关闭管线上的放空阀门V421030A/B、V421032A/B、V421044A/B。2）关闭氮气加热器进出口阀门V421302及V421304，开旁路阀V421304，开进冷箱总阀VN421002A打通氮气进原料气通道流程。3）打开冷箱内冷剂流路上的调节阀及旁路阀。其他与外界连接的阀门处于关闭状态。4）缓慢开启MRG、MRL进冷箱及MRG出冷箱管路上的的氮气加温阀门VN421008A/B、VN421009A/B、VN421010A/B、VN421011A

14、/B。控制分离器及管线内的氮气压力。（1）液相管道：换热器上段D6A/B就地放空（2）气相管道：分两路：一路：液化换热器中上部MRG分离器V42105D7排放 MRG分离器V42105分两路一路液相管道液化换热器中部脱氮塔蒸发器E42105液化换热器；第二路：气相液化换热器分离器V42103A/B；具体流路请见下方简图：液化换热器TV421029D7排放液化换热器TV421029D7排放MRG分离器V42105液化换热器脱氮塔蒸发器液相MRG气相液化换热器脱氮塔蒸发器液相MRG气相D8排放MRG分离器V42D8排放MRG分离器V42105D6A/B排放HV421005A/B气相D6A/B排放H

15、V421005A/B气相D10A/B排放分离器V42103A/B液化换热器D10A/B排放分离器V42103A/B液化换热器DD9A/B排放5）用露点仪进行气体流出路线的干燥度测试。当流出气体的露点低于-60时，该路线可认为是干燥的。6）达到露点要求后将各排放阀关闭。4.2.3氮气制冷系统正常的操作程序如下：1）关闭氮气进冷箱过滤器前后阀门V421015A/B、V421016A/B、V421017A/B、V421018A/B，氮气出冷箱阀门V421025A/B，放空阀V421017A/B。2）打通氮气加热器旁路流路。3）打开冷箱内整个制冷氮气流路的内部流通调节阀及旁通阀。4）利用加温氮气管线进

16、氮气。缓慢VN421006A/B、VN421007A/B控制氮气压力。干燥的氮气E42101A/B/C/D换热器下段E42102过冷器E42103脱氢塔冷凝器E42104脱氮塔冷凝器E42102过冷器E42101A/B/C/D换热器D12就地放空；5）用露点仪进行气体流出路线的干燥度测试。当流出气体的露点低于-60时，该路线可认为是干燥的。在氮气管网未投入运行之前，如果进行冷箱裸冷可将干燥过程在裸冷之前进行，氮气通过裸冷时的临时管线来，温度控制在5以上，排放全部通过N1A/B-N10A/B脱开排放，在N1A/B-N10A/B法兰口添加盲板，因压力过低，可通过测量每个法兰口中的含氧量来判断含水的

17、多少，当测出含氧1%以下或通氮气半小时，可视为置换结束。4.2.4正常维护及监视在低温系统干燥过程中，应加强对各系统内各设备的监护，发现偏离正常运行的情况及时进行调整，以确保系统处于最佳运行状态。（1）干燥过程中的温度应保持在540之间。（2）采用水分分析仪对干燥过程进行监测，确保置换后系统内的水分含量露点小于-60。（或通过手持式氧含量分析仪分析）（3）检测水分含量时，放空阀不能开得过大，人站在上风口，防止氮气窒息。4.3液氮裸冷程序1）已按下图制作裸冷用液氮输送管线，分别与冷箱的排放阀出口管焊接连接。2）仪控系统启动，监视冷箱内温度、压力和液位。3）确认关闭原料气流路的进出冷箱手动阀，关闭

18、LNG贮槽进液管根部阀。4）确认关闭MRC液相及气相进出冷箱手动阀，与压缩机有效隔离。5）确认关闭制冷氮气压缩机进出冷箱手动阀，与压缩机有效隔离。6）拆开各通道热端进出冷箱处的法兰N1A/B-N10A/B，并添加盲板，盲板与冷箱测留有足够的间距，裸冷汽化氮气从这些法兰口处放空。（因裸冷过程无常温正流气体，裸冷过程中排除出冷箱的氮气温度会很低，所以需要有效隔离碳钢管道）7）冷箱内除部分说明阀门外，其余阀门均打开；8）封闭冷箱各人孔，但留有间隙，不完全封死。防止温度过低冷箱内形成负压。9）冷箱各排放阀D1-D12总管相连，即DR-421010-50与DR-421011A-50联通，且与DR-421

19、017-100、CFL-421301-600有效隔离，防止低温气体与液体串入低温放空管线或集液池。10）关闭裸冷液氮输送管线上的V2阀，开启V1阀。之后开启液氮槽车的送液阀门，液氮经汽化器后送到冷箱跟前，缓慢开启V421069A/B、V421070A/B、V421071A/B、V421072A/B、V421073A/B、V421074A/B、V421075A/B、V421076A/B、V421077A/B、V421078A/B、V421079A/B、V421080A/B、V421081A/B、V421082A/B、V421083A/B、向冷箱内输送气氮（或液氮和气氮混合物），开始冷却冷箱内设备及管道。（如未进行过干燥过程，可先通氮气置换管道和设备）控制好进气氮和液氮的速度，控制温度下降速度不超过60/h，防止产生过大的温度应力。用V1、V2阀及TG来控制进冷箱的氮温度。用各通道在冷箱热端的放空阀和安全阀旁通阀来调节各段的冷量分布，确保各段冷却速度基