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气化站LNG低温储罐(详尽)操作使用流程与故障维修保养

一 、 概 述 

1.1 、低温液体储罐结构概述

本文所说的储罐是为储存液化天然气(LNG)而设计的专用储罐,储罐按《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB150-2011《压力容器》、GB/T18442-2011《固定式真空绝热深冷压力容器》规定进行设计、制造、检验和验收。

储罐的绝热结构为真空粉末绝热,内容器材料为S30408;外壳材料为Q245R。 内容器与外壳之间采用轴向组合支撑结构(注:一端紧固,另一端滑动,以补偿内筒体的热胀冷缩),使其在上、下及水平方向都能保持良好的受力状况,并连接牢固。储罐一端部安置了各种阀门、仪表和安全附件,且便于集中管理和使用。工作原理详见产品流程图。

1.2 、主要技术参数见下表

(以某厂60立储罐参数为例)

1.3 、产品性能简介

储罐还具有如下特点:

1) 操作期间,可以用储罐的增压汽化器来增加压力。

2) 用泵或压力输送器通过顶部和底部充装管将液体由输送装置重新充入储罐。

3) 简易方便的管路控制系统减少了接头和零件的使用数量、控制阀都是按标准型号设计制造的。充装管路配有顶部、底部进液阀。排放管路配有一个组合式安全阀、人工放气阀等。

1.4 、状况说明

储罐用于在压力范围为0-0.8MPa的状态下储存LNG。

1.5、安全装置

储罐设有压力安全装置,以防止升压过高,安全附件安全阀开启压力为 0.8MPa、安全阀回安座压力≥0.72MPa;在内容器与外壳之间的夹层上设有防爆装置。

注意:防爆装置可以防止真空夹层的真空丢失而导致升压过剩,从而确保外壳的安全。

1.6、操作系统

储罐具有可以储装低温液体,容器内部气相增压及输送液体的功能。

所有操作均由安装在储罐端部的控制阀门完成,各阀均配有标签,容易辨认。

产品流程图显示如何控制操作、控制储罐,熟悉管路控制阀和其功能对操作员来讲非常重要。


1.7 、充装

储罐充装时建议采取下列最佳方案:

1) 尽可能缩短充装时间,缩短充装管线长度,以避免在无保温措施的输送管线上的汽化损失而导致充装时间的延长。

2) 充装前的检查

在每次充装前应对储罐进行目测检查,看是否有损坏,以及是否清洁和是否符合所进行操作的条件,如发现损坏(如严重损凹陷、接头松驰等)要进行检测及修复后方可使用。储罐出厂前均充有低纯度、干燥的氮气,维持正压0.05Mpa封存,以防止水分,空气进入储罐。充装前进行氮气置换,含氧量符合要求方可充装。

——————压力传输充装

液体始终是从压力较高的容器流向压力较低的容器,因此充装方法是将输送源同储罐液相接口用输液软管连接起来。

将液体输入储罐时,储罐上的顶部进液管为一个喷淋管,会将进入的低温液体喷淋到储罐内的蒸发气体上,同时,低温液体会吸收蒸发气体而降低容器内的压力;底部充装进出阀能快速将液体输入储罐,通过完全打开底部充装进出阀和开启顶部进液阀,达到较低且稳定的压力,可以将储罐压力保持在稳定的程度,在测满分析阀溅出液体时,即表示内容器被充满,停止充装并关闭侧满分析阀。

如接收罐压力高于输送罐压力,需要对接收罐减压或对输送罐提高压力。

——————低温液体泵(含质量流量计)传输充装和卸液

将输送源(或接受罐)的气、液相接口同储罐液相接口和气相接口用输液软管连接起来。首先打开输送源(或接受罐)和储罐的气相连接回路上的所有阀门,接着打开输送源(或接受罐)和储罐的液相连接回路上的所有阀门。当气相压力平衡后,打开低温液体泵向储罐内输送低温液体,质量流量计达到额定值后,必须停止充装。适时关闭液、气相所有阀门,卸下输液软管,储罐与输送源(或接受罐)分离。

——————压力传输卸液

将储罐的增压器输入口与增压器用输液软管连接起来,打开相关管道阀门,对储罐内容器进行增压。达到一定压力差后,将储罐的液相接口和接受罐的液相接口用输液软管连接起,将储罐内低温液体输入接受罐。完毕后,关闭相关阀门,卸下输液软管,储罐与接受罐分离。

二、安

储罐在低压力下进行操作,安全阀在压力过剩的情况下可以对储罐起到保护作用。安全泄压装置(包括两个并联的、用来保护内置压力容器的全启式安全阀和一个用来保护真空外壳体的防爆盖)是用来保护内置压力容器和真空壳体的。储罐是按照安全、操作可靠和牢固耐用而设计制作的,在操作储罐时,要严格遵守正确的安全和操作规定。

警告:储罐严禁超载(本储罐充装系数≤0.90,如不遵守此警告,可能会导致严重的人员伤害和重大事故。

警告:储罐的充装、卸料等人员必须进行相关操作的业务培训。培训合格后,方能持证上岗。

警告:储罐的经营人员应对储罐建立技术档案卡,并对阀门、仪表的修理等状况进行跟踪计录,并在国家质量技术监督机关办理注册登记。

警告:使用单位必须依照本使用说明书制订切实可行的应急处理方案,并报当地消防安全主管机关批准、备案,且将应急处理方案放置于储罐内的应急处理方案文件箱中。

警告:

LNG:是以甲烷(CH4)为主要成分的低温液化气体。 甲烷是一种碳氢化合物,是一种无色, 无嗅的气体,它对空气的重度为0.426, 如有泄漏便很容易向上飘移,它与空气或氧气混合,能形成爆鸣性气体,如遇火种会进行燃烧。另外,如果人大量吸入这种气体, 会使人因缺氧而受到严重伤害甚至窒息死亡。

警告:在检修储罐管路,阀门,仪表等任何零件时,都应将容器中残余液体及气体全部释放, 并应进行氮气置换,在确认安全的条件下方可进行修理。在储罐内有低温液体及外部管路或阀门为冷态的情况下操作时,操作人员必须戴上皮制式棉布防护手套和眼罩或防护面罩,以免低温对人员的冷冻伤害。

警告:如不小心使皮肤或眼睛接触到低温液体会导致类似烧伤的冷灼伤,搬运液体要注意不要使其溅落或溢出。要对眼睛、皮肤等易与液体、冷冻管、冷冻设备或冷冻气体接触的地方进行保护,如会产生液体喷射、飞溅或者冷冻气体会从设备内强烈喷出,要戴上防护镜或面套,建议戴上易于脱下的防护手套和长套袖,保护胳膊;要穿上无箍口长裤,裤管要盖住鞋子,以挡住溢出的液体。

另外:操作人员的衣服应为棉制,严禁穿戴可能引起静电的化纤衣服,脚部应穿没有铁钉的皮靴。

警告:当储罐遇火切不可用水直接喷淋液体泄露处,推荐使用干粉灭火器(最好是碳酸钾)。与处理低温液体有关人员应经过对低温液体引发的火灾使用干粉灭火器的训练。注意:在安装低温液体设备之前,要了解当地的所有安全标准。

注意:储罐的吊装要按照有关吊装规定进行操作,如不遵守这些规定,可能会导致储罐的严重损坏。

警告:在刚进行接受低温液体的作业后,由于衣服中很可能浸有LNG或液氧,严禁作业后马上吸烟或靠近有火的地方。

2.1 、安全知识

要严格遵守安全规定,一旦储罐损坏或怀疑储罐有问题,要尽快小心地将储罐内的液体

排出来。在任何情况下,不得使液体继续保留在损坏的储罐内。而且,在修复和检验之前,不得对损坏或可疑储罐进行充装。

需要遵守这种规定的意外事故包括:运输途中事故、浸泡在水中、暴露在过热或有火的环境中,以及处于恶劣气候条件下(地震、台风等),按照惯例,无论何时一旦储罐被怀疑不正常或受到实际损坏,必须严格遵守安全规定。

如果知道或怀疑储罐有真空丢失问题,不应继续使用,如继续使用真空度有问题的低温储罐会导致低温液体大量汽化损失并造成事故。而且,如果因内部液体泄漏而使装置处于过剩压力状态下,有可能使碳钢外壳破裂。

如果储罐受到损坏,在未按要求进行修理之前不得使用。必须对储罐进行必要的修理、测试和鉴定。

储罐的检查、修理由本公司进行。 阀门、仪表可由使用单位的专业人员进行修理。

2.2、安全阀附件操作说明

1).组合式安全阀

组合式安全阀是内筒的安全卸放装置,是保证内筒的安全。组合式安全阀是有一个三通阀和两个安全阀并联在排放管道上,当一个安全阀损坏或泄漏时,就把三通转向另外一套安全阀,关闭损坏或泄漏的安全阀,以便损坏的安全阀进行及时更换或维修。

2).安全阀起跳复位

当储罐的安全阀起跳时,是因为储罐的内压力超过安全阀的起跳压力开始泄放,当压力泄放到回座压力时,安全阀就开始密封,此时就应该检查安全阀的密封性。如不密封应将安全阀的三通开关转换,关闭泄露安全阀,使储罐正常运行,但此现象应记录在运行记录卡上,以便储罐在下次充装前的检查维修或更换。

三、操 作

3.1 、阀门和安全附件参数、功能简介

(以某厂60立储罐流程图为例)

3.2、储罐预冷充装程序

1). 储罐在首次使用前、定期维护后和长期闲置后再次使用前必须用液氮进行吹扫及预冷. 最大吹扫压力≤0.35Mpa,确保储罐低温液体的纯度。

2). 明确输送装置所盛物质确切为要输送的物质。

3). 用输液软管将供液场储液罐的气、液相接口与储罐的气、液相接口接通,并装好静电接地线装置。

注意:在此前对金属软管管道系统用液氮进行吹扫置换。

检查储罐所有的管道和管接头连接是否牢靠,阀门的位置是否正确,确认压力表阀,液位计阀处于工作状态,其他阀为关闭状态。

在开始充液时,应拧松液位计两端的接头,完全打开液位显示液相阀和液位显示气相阀,检查排放的气流中是否含有水分。如有水分,应继续排放,直到无水分时停止排放.并将液位计两端的接头拧紧.并关闭平衡阀,使液位计处于正常工作状态。

注意:储槽在首次正式充装时,内筒处于常温“暧储槽”状态,因此必须将其预冷。所以,

首次预充装将会消耗一定量的液体, 而且气相压力升高较快, 属正常现象.

警告: 新储罐或检修后首次使用,必须对内容器进行抽空或用液氮进行置换处理, 决不允许充装。

3.3 、液位计和压力表操作注意事项

无论拆卸或调节压力表(P1)还是液位计(L1),均要先行关闭液位计上阀和液位计下阀。

1). 液位计(L1)操作的顺序:

————打开液位计(L1)时

a、打开平衡阀,依次打开液位计上阀和液位计下阀; b、再缓慢关闭平衡阀,液位计(L1)开始工作。

————关闭液位计(L1)时

a、依次关闭液位计下阀和液位计上阀;

b、再缓慢关闭平衡阀,液位计(L1)停止工作。

————液位计(L1)校零时

a、依次关闭液位计上阀和液位计下阀;

b、再缓慢打开平衡阀,将液位计(L1)指针校调至零位。

2). 液位对照表所注介质体积数值为充装介质的理论值,当储存不同工况的介质时,应进行相应换算。

3). 由于液位计表管直径很小,容易被冰堵住。所以要仔细检查液位计气、液相管内是否有水分,以确保液位计(L1)在操作时不会出现故障。

3.4 、提高储罐压力

1). 记录储罐现有压力(P)。

2). 增压器输入口和气体进出口用输液软管与增压汽化器连接,

3). 缓慢打开增压输入阀

4). 待储罐压力上升若干分钟后,确定新的压力设定值(P)。

5). 根据情况重复步骤3和4。

3.5 、降低储罐压力

1). 打开气体进出口阀,将储罐压力排放至所需压力,关闭该阀。

2). 待储罐压力平衡30分钟后,确定新的压力值(P)。

3). 根据情况重复步骤1。

3.6 、储罐压力输送正常充装程序

1). 明确输送装置内所盛物质即为实际所要输送的低温液体。

2). 明确输送储罐内压力比接受储罐内压力高0.1~0.2MPa

3). 将输液软管同储罐液体进、出口连接起来,并装好静电接地线装置。

注意:在此前应用氮气或低温液体对金属软管进行吹扫置换。

4). 打开底部充装进出口阀(V9)或顶部充装口阀(V10)和气体进出口阀(V12)。

5). 观察压力表(P)显示的罐内压力,如压力接近输送储罐内的压力,进一步打开接受储罐的气体进出口阀(V12),将储罐压力排放至所需压力,或进一步提高输送储罐内压力。

6). 观察液位计(L1),当表显示约3/4 液位时,打开测满分析阀(V11)

7). 如有液体从测满分析阀(V11)喷出,则中止充装,并关闭测满分析阀(V11)。

8). 关闭顶部和底部进液阀(V10和V9) 及装卸系统的其他相关阀门。

9). 打开残液排放阀(由用户配置),将输液软管内的残留低温液体排出,并确认达到常压,然后拆下软管(建议对充装软管除霜)。


3.7 、储罐低温液体泵正常充装程序

1). 明确储罐内所盛物质即为实际所要输送的低温液体。

2). 用输液软管将输送储液罐的气、液相接口与储罐的气、液相接口接通,并装好静电接地线装置。

注意:在此前应用氮气或低温液体对金属软管进行吹扫置换。

3). 对泵做必要的连接,慢慢打开输送储液罐的输送充装阀,保持泵的充装压力比储罐压力高0.1~0.2Mpa;

4). 打开底部充装进出阀(V9)或顶部充装阀(V10);

5). 观察液位计(L1),当液位计达到额定高度或质量流量计达到额定值时,则停止充装;

6). 关闭顶部或底部进液阀(V10和V9) 及装卸系统的其他相关阀门;

7). 打开残液排放阀(用户配置),将输液软管内的残留低温液体排出,并确认达到常压,然后拆下软管(建议对充装软管除霜)。

3.8 、储罐内低温液体的压力输送正常输出程序

1). 明确储罐内所盛物质即为实际所要输送的低温液体;

2). 将输液软管同受液储罐接头连接起来,并装好静电接地线装置; 注意:在此前应用低温液体对金属软管进行吹扫置换。

3). 将增压器液相接口和气相接口用输液软管与增压汽化器连接;

4). 慢慢打开增压输入阀(V5)和增压输出阀(V12),使储罐内的压力升高,直至压力比接受罐压力压差至少0.1Mpa为止;

5). 打开液体出口阀(V9);

6). 当储罐内低温液体接近输出完毕时,关闭增压输入阀(V5)和增压输出阀(V12);

7). 观察接受储罐液位计,如有液体从侧满分析阀喷出,则中止充装,并关闭液体出口阀(V9);

8). 打开残液排放阀,将输液软管内的残留低温液体排出,并确认达到常压,然后拆下软管(建议对充装软管除霜)。

3.9 、储罐内低温液体的低温液体泵正常输出程序

1). 明确储罐内所盛物质即为实际所要输送的低温液体。

2). 用输液软管将接受储罐的气、液相接口与储罐的气、液相接口接通,并装好静电接地线装置。

注意:在此前应用低温液体对金属软管进行吹扫置换。

3). 对泵做必要的连接,慢慢打开接受储液罐的输送充装阀,保持泵的充装压力比储罐压力高0.1~0.2Mpa;

4). 打开液体出口阀(V8);

5). 观察接受储罐的液位计,当液位计达到额定高度或质量流量计达到额定值时,则停止充装,并关闭液体出口阀(V8);

6). 打开残液排放阀,将输液软管内的残留低温液体排出,并确认达到常压,然后拆下软管(建议对充装软管除霜)。

四、保 养

所需的保养一般应在充装程序之前对储罐进行检验,在充装时和充装的过程中进行观察,对有故障的零部件要进行正确的维修保养。

对管线、阀和仪表做维修的人员必须熟悉用于低温液体操作零部件的清洁度要求。

4.1、相容性和清洁度

始终保持储罐清洁、无油和无脂很重要,因为低温液体的温度要低于空气液化的温度, 这样有可能使得液化空气在管线内和蒸发器表面冷凝。

如更换零件,只能使用已正确清洁过的零件,不要将已使用过的接头或软管用在储罐。

4.2、阀门操作相关注意事项

阀门的开启必须缓开缓闭,严禁使用“F”扳手操作。若发现阀门冻住,应使用清洁无油的温水或热氮气解冻后,方可操作。

低温储罐的任何部位都不得用锤或其他物件敲击,也不允许作为工具箱存放工具,必须保持制造厂的出厂状态。

储罐外壳尾端防爆盖是自动安全装置,决不允许拆卸或橇开。

储罐上底部充装进出口阀(V9),增压输入阀(V5),测满分析阀V11),为正常装卸液体工作中经常开启、关闭的阀门,应注意其密封性能,如有微量泄漏,应及时更换密封垫。液位计的上,下阀(V1、V2)、安全泄放选择阀(V 7)在正常运行过程中为经常使用的阀门,应经常检查其开关的灵敏性。液位计的上,下阀(V1、V2)在修理差压液位计时,应关闭该两个阀,以免气、液体意外溢出;安全泄放选择阀(V7)在安全阀更换或修理时,可关闭。但在正常使用时,必须打开该阀门。

气体进出口阀(V12)在正常运行过程中为常闭的阀门,也应经常检查其开关的灵敏性。气体进出口阀(V12)在储罐压力超过或接近最大工作压力时,可打开该阀进行降压, 以保证储罐的安全使用。

警告:气体进出口阀(V12)的排放口为储罐的超压排放通道,应经常检查排放口开启灵活性和密封性,以保证其正常使用。若有损坏必须及时修理或更换。

注意:在对储罐做保养或更换零件前,要将储罐压力调低至安全状态。对一些与低温液体接触的零件进行更换,需要将储罐内所盛装的低温液体进行彻底排空,并用氮气置换。

4.3、定期检验

为使储罐处于良好工作状态,对装置的下列部件必须定期进行检查和申请检验。如储罐一直在特别热或特别冷的气温环境下工作,检验周期要缩短。

1). 定期检验周期

2). 真空度完整性检查

由于储罐为真空绝热,任何真空度降低或损失都会使储罐出现不正常快速升压,应及时中止装置操作,并向生产公司如实反映,咨询如何对储罐做真空度测试和检修。若出现其他异常情况(如:出现冷冻颗粒、结霜或冷凝等迹象),也应及时向生产公司如实反映,以确定真空度的完整性。

3). 压力表和液位计的检查和调节

由于对仪表维修一般需要专门的维修人员进行,建议用新的仪表代替有故障的仪表。在更换仪表之前应做一些检查工作。

仪表出现故障一般是因为仪表管线出现泄漏所致。因此,首先检查管线是否拧紧、泄漏,其它检查包括:

(1). 检查管线是否有阻塞;

(2). 检查液位计的上,下阀(V1、V2)是否泄漏;

(3)明确液位计表被正确调至零位,液位计是一种差压计,用来显示储罐内液体总量,此表有时需要调节,检查此表的零位设定值,要关闭液位计下阀(V2)和液位计上阀(V1), 打开液位计平衡阀,表针应该指在零位,如指针未指在零位处,按液位计使用说明书调节该表直至达到零设定值。调节完毕后,慢慢打开液位计下阀(V2)和液位计上阀(V1),并关闭液位计平衡阀,如这些检查和调节不能解决问题,拆下并更换表,在将有故障的表返回生产公司做维修时,在随行的信函中说明在处理此表时所遇到的情况。

4.4 、故障检查

故障检查表按“故障、假设原因/应对措施”格式划分,某一特殊问题的假定原因按重要性的递减顺序列出。(见下表)

4.5 、维修

建议用生产公司允许的零件更换损坏部件。但如果有必要维修损坏零件,要遵守上表中的规定。

注意:在进行维修之前,一定要将储罐液体排放完并用氮气置换,而且使储罐温度符合环境温度。

如需要拆卸储罐部件,要对所拆下的部件编号,以便重新安装,要始终按与拆

卸相反的顺序安装部件,在拆卸过程中要防止被拆下的部件受损,如不能立即重新安装,要彻底做清洁处理,将部件放在聚乙烯防护袋内,用良好的工业清洗剂清洗所有金属部件,所有橡胶部件应在洗涤剂和热水中清洗。用清洁、低压氮气吹干所有已清洗部件,在安装前,要保证所有零件均已彻底清洗和脱脂,清洗可以防止阀在操作过程中冻结,并可防止低温液体被污染。

当从储罐上拆卸部件时,要始终记住尽快将暴露的管口堵住。

4.6 、阀门的维修

注意:要始终有足够的储罐备件库存。

注意:如阀门部件有库存,用新的、同型号的阀门取代有故障的阀门,该阀门必须有合格证,并经过检验。该检验报告和合格证应放在本产品的资料或文件中,并妥善保存。

如怀疑某个阀门有故障,按下列所述方法拆卸和维修,如阀门密封处出现泄漏,先拧紧密封螺母,看看泄漏是否停止,然后拆下阀门。

1). 如维修阀,要将储罐内所有液体排出并用氮气置换。

2). 打开气体进出口阀(V12)释放全部压力。

3). 将阀盖从故障阀上拆下。

4). 拆下阀座。

5). 拆散阀门,检查所有单独部件。

6). 用适合的漂白剂清洗所有金属部件,其它部件用热水彻底漂洗。

7). 用清洁、低压空气吹干所有部件。

8). 更换所有磨穿、变形或损坏的部件。

9). 重新密封阀门,可以将特氟隆细丝垫在里面,也可缠绕密封,如用缠绕方式密封,只能用单股特氟隆丝反向缠绕,将特氟隆缠紧。否则,当阀变冷时,水分会进入阀内

并冻结。

10). 重新安装阀门,保证吻合面清洁,放置正确。

4.7 、储罐安全阀(v6,v6’)维修

自己维修,如有泄漏或故障迹象,需要对其更换,或请当地有资格的部门进行维修、调试。

4.8 、维修后测试

在做完拆卸或者更换部件等有关维修后,对所有拆下和重新安上的阀门和管接头做泄漏测试。在修复所有泄漏和对储罐做再测试前,不要将储罐返回操作。

警告: 检修工作中,需要动火时,应检查并确认动火处的管道内已将残余的液体排净,并用氮气进行吹扫后,将管内气体取样分析,安全部门确认后,方可施工。

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