港华LNG储气站储罐预冷方案
威海港华燃气有限公司
LNG应急气源站工程工艺系统
预
冷
方
案
编制人：黄华
审核人：秦建华
编制单位：南通建工集团股份有限公司
编制日期：2014年07月10日
目录
第一部分概述
第二部分总则
第三部分组织机构
1．预冷工程指挥部
2．参加预冷工作人员
3、组织架构
4、组织工作
第四部分准备工作
第五部分工作要点
第六部分应急预案
第七部分进度计划
第八部分安全保证
第九部分预冷工艺流程及技术要求第十部分常温管道及外管置换
第十一部分 LNG站区操作管理规程附件1 预冷安全方案
第一部分概述
LNG(Liquefied natural gas)即液化天然气，是天然气的一种利用形式。天然气在常压、温度在-162℃时为液态，气液体积膨胀系数约为600。利用这些性质，将天然气液化，由液化工厂用槽罐方式进行运输，由LNG储罐储存后通过气化器再将其气化利用。该方式使那些天然气资源贫缺或管道天然气无法到达的地区利用天然气资源成为可能。威海港华LNG储气站主要设备如下：
1、6台150m3立式LNG储罐；
2、8台5000Nm3/h空温式LNG气化器、1台1000Nm3/h BOG增热器、1台500Nm3/hEAG增热器、2台1000Nm3/h储罐增压器、3台300Nm3/h卸车增压器以及1台21000Nm3/h水浴式NG加热器；
3、主调压计量装置一套，次高压调压撬一套，混气撬一套。
对于一个新建的气化站，由于LNG的特殊性质(低温、易燃易爆)，在运行投产之前，必须对设备及管路进行预冷及置换，以检验设备的可靠程度、施工安装的质量，为安全投产做好准备。
工作目标：无事故，保进度，练队伍。
第二部分总则
一、预冷目的
1、检查低温设备、材料如低温容器、管道、管件、法兰、阀门、管托和仪表等的产品质量；
2、检查施工安装质量，对管路及储罐的气体进行置换；
3、模拟生产状态，贯通工艺流程，考评设计质量；
4、演练、熟悉生产工艺流程及锻炼生产管理和操作人员；
5、为LNG进液做准备。
二、预冷范围
包括LNG低温储罐、储罐自增压器、卸车增压器、空温式主气化器、水浴式NG加热器及卸车区、储罐区、气化区的低温液相、气相管道、管件、法兰、阀门和仪表等。
第三部分组织机构
主持单位:南通建工集团股份有限公司
配合单位:储罐厂商-张家港圣达因
气化器厂商-无锡特莱姆
主、次调压计量撬厂商-河北安信
混气撬厂商-天津奥利达
低温阀门-海洛斯阀门厂家、张家港富瑞
设计单位-上海燃气工程设计院
监理单位-山东富尔工程咨询管理有限公司
施工单位-南通建工站控系统集成商(深圳华霆)
1、预冷工程指挥部
负责方案的实施。由总指挥1人、副总指挥1人、执行指挥1人、现场负责人若干组成。
●总指挥：黄华
主要职责：负责整个预冷工程的指挥，重大事项的决策, 负责
审批预冷和置换工艺流程、操作方案、紧急情况
处理方案，现场指挥施工单位的人员实施方案等；
●执行指挥(现场指挥)：王卫进
主要职责：代表总指挥负责整个预冷工作的现场指挥，工作直
接对总指挥负责,负责指定预冷和置换工艺流程、
操作方案、紧急情况处理方案，现场指挥施工单
位的人员实施方案等；
（1）、预冷组：
组长：薛雨清、汪同
预冷组主要职责：熟练掌握预冷方案，听从执行指挥的命令，遵守预冷工作纪律，准确操作阀门，认真做好记录，发现异常现象及时向执行指挥汇报；在预冷过程中及时对法兰的轻微泄漏进行紧固；同时注意监视储罐、管道压力，温度变化。
（2）、抢修组：
组长：成继华
抢修组主要职责：熟练掌握预冷方案，听从执行指挥的命令，准备好抢修工具、服装、备品备件；预先给供应组提供抢修用备品备件清单。
（3）、后勤组：
组长：曹振祥
后勤组主要职责：保证预冷过程中工作人员的生活需要(饮用水、盒饭等)；负责在预冷过程中意外负伤人员的现场救护及送医院进一步治疗；并根据预冷工作的特点，提前同目标医院联系，保证现场救护和医院治疗的及时性。
（4）、供应组：
组长：曹振祥
供应组主要职责：根据预冷方案事先同液氮供应商确定液氮的供应量、运输路线，运输计划，应急计划。保证抢修用备品备件的供应。（5）安全组：
组长：汪同
安全组主要职责：熟练掌握预冷方案，预先对方案进行风险评
估，提出改进意见并在预冷过程中对违反预冷方案、安全操作规定的行为予以制止，严重的要向现场指挥报告。负责现场安保、监护。
深圳市华霆自动化工程有限公司（站控系统集成商）--专人负责控制室电气仪表监控及时报告各点压力温度变化,负责现场一次仪表管氮气吹扫,负责校对现场仪表与远传显示的数字误差状态并调整。
海洛斯阀门厂家—负责增压阀及减压阀的现场整定,紧急切断阀的工作情况, 特别观察是否有内漏情况。
张家港富瑞—负责低温截止阀及安全阀的工作情况,特别观察是否有内漏情况的发生,安全阀的起跳及回座情况。
无锡特莱姆—负责观察预冷过程中气化器的变形情况及是否有泄漏的状况。
河北安信—负责主、次调压计量撬的调试工作。
天津奥利达—负责混气撬的调试工作。
张家港圣达因--储罐厂家技术人员负责储罐问题解决。（包括测真空度检测、校正液位计及液位计管吹扫等）
液氮厂家--液氮厂家负责液氮槽车的操作。（卸车速度应服从现场预冷负责人的指挥）
山东富尔--监理公司监督施工单位做好接口、阀门、仪表各部位的检漏工作。
上海燃气工程设计院—设计单位负责查看预冷过程中的设备材料的工作状况是否能达到设计目标。
2、参加预冷工作人员
安装单位共14人参加预冷，其中10人为紧急抢险人员。
具体工作分工如下：
1# 2#储罐的区域阀门操作——成继华
3# 4#储罐的区域阀门操作——成继华
5# 6#储罐的区域阀门操作——成继华
1# 2#自增压器的区域阀门操作——成继华
1#~8#空温式气化器的区域阀门操作——张为才
1#卸车台阀门操作——薛雨清
2#卸车台阀门操作——薛雨清
储罐的压力、液位及温度变化、卸车的压力等具备远传功能的由PLC系统自动记录——薛晓峰
观测管道及支架变形(重点为液相管弯头处)——汪同
3、组织架构
预冷现场组织机构图
4、组织工作
（1）、安全操作规程；
设备安全操作规程编辑成册，且相关规程须上墙；
现场设备及工艺管线、阀门等按照图纸规定编号挂牌、标识。（2）、人员培训
业主可根据其公司实际情况，提前组织管理人员、操作人员学习、熟悉、操作现场设备及工艺管线、阀门、仪表等，学习熟练安全操作规程，安全规章制度。
（3）、实施组织
预冷开始前所有人员全部提前2天到位，熟悉现场的所有阀门编号和规格，测量低温储罐的真空度，熟悉预冷工艺路线，并演练操作过程，提前考虑可能发生的问题，为后续工作打下基础。
预冷工作时间约为24小时；气体供应商、业主及现场所有施工人员必须到场，一旦发生异常保证现场立即处理解决。
应通知关键设备如低温储罐、气化器、调压计量撬、低温阀门、仪表等供应商以及气化站工艺、自控系统安装公司等的有关人员到预冷现场以解决出现的紧急情况，否则预冷不得开始。
第四部分准备工作
一、现场条件
1、气化站现场除保冷工程以外站区所有工程必须全部完成，其中包括土建工程、站区安装工程、消防工程、自控系统及配电系统等；
2、气化站所有设备的单机调试以及整个系统的调试已经完成，防静电测试必须合格；
3、整个工艺系统的强度试验、气密性试验和用洁净无油且干燥的压缩空气吹扫须合格。
4、为确保安全，储罐和管道的安全阀、压力表均须安装完成，并且是校验合格的，管道支架是否按要求布置及固定。
5、LNG储罐真空度检测合格并提供记录（厂家负责）。
6、各设备及工艺系统调压、计量等控制阀门及仪表自控供应厂家必须到位。
7、要求液氮罐车厂家配备与卸车软管相匹配的转换接头及相应的不锈钢双头螺栓及金属或四氟垫片,同时需具备与现场接地扁钢相连接的接地线及固定卡具。
二、现场三查四定
预冷前要进行的三查四定：查设计漏项、查施工质量、查未完工项目；定预冷流程、定方案措施、定操作人员、定预冷时间。由建设单位牵头，汇同设计单位、施工单位、监理单位根据现场的实际生产操作、安全运行、工艺控制的需要做好三查四定工作，为预冷工作顺利进行做好相应的基础工作。
1、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；
2、查施工质量：首先要查看工艺管线在施工过程中是否与设计施工图有出入。然后进行全方位的外观施工质量的检查，需要整改的应以书面形式提出并且要求立即整改。
3、查未完工项目：现场检查还有哪些项目属于计划完工的而没有完工，还有哪些项目必须完工的还没有完工，还有哪些项目影响预冷工作顺利进行的而没有完工，还有哪些没有做到位的需要继续做工作的项目；
4、定预冷流程：要制定一个详细、准确、可行的预冷工艺流程路线，在实施过程中必须做到万无一失。见预冷工艺流程图；
5、定方案措施：根据预冷工艺流程图，制定出包含每台设备、每条管线在内的预冷方案，并且制定出的相应的应急措施。见预冷实施方案和应急预案。
6、定操作人员：明确组织机构、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。见组织机构图。
7、定预冷时间：为了能够使有限的液氮在规定的时间内完成预冷任务，制定出每台设备和每条管线的预冷时间。
三、预冷所需工具、设备、防护用品
工具清单
设备清单
防护用品清单
后勤组负责联系当地医院冻伤科，保证出现紧急事故时能及时处理冻伤人员，救护车（咨询医院）。
四、液氮供应
本次预冷的液氮由安装单位购入，约需90吨,设备、工艺预冷后可维持与LNG置换时间约为10天，如果预冷后现场LNG需要很长时间才能到场，由建设单位根据整体运营进展情况适量补充液氮。
第五部分工作要点
一、气化站预冷工作开始之前，现场必须保证“第四部分”的“现场条件”；
二、预冷前、中、后应对储罐的基础高程进行测试，并做好书面记录；
三、储罐进液之前，用低温氮气对低温储罐、管线进行吹扫，进一步去除水份并置换空气，检验标准是目测溢流口结霜为合格；；
四、低温储罐预冷的降温曲线目前尚无依据确定，暂按预冷初期冷却速度缓慢进行，逐渐降温，同时观察各设备及管线技术参数的变化，积累数据，总结完整的预冷降温进液经验数据；控制管线及设备的温降速度可通过槽车冲装阀门的开启度及开启速度，并用漏点检测仪在管线端口或超装检查阀间歇性测定。
五、储罐充装检查阀温度达到-100℃左右时，（无法测量温度时，以阀门管段凝霜为依据）充装液氮开始进行液态预冷。
六、充装液氮开始时液氮的气化率很高，产生的气体使储罐内压上升，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0.35MPa 时，打开BOG手动阀、BOG自力式降压阀、手动放散阀或底部出液阀，
从而降低储罐压力。当储罐内压力不再上升或降低时，可下进液，并增大充液速度。
七、充氮预冷过程中如发现有泄漏、设备材料发生问题时应及时关闭相应阀门，停止该段的预冷并标注位置，及时报告，进行处理。处理合格后方可再行预冷。
八、预冷过程中和预冷后，必须注意观察设备材料性能、技术参数的变化，并进行书面记录。如储罐某种性能、技术参数发生突变，应及时通知储罐生产厂家，同时停止对该储罐进行预冷，直到储罐生产厂家书面认可的前提下，才对该储罐进行预冷。
九、现场所有仪表管线接头及一次仪表接头在气相置换时，需要全部拧开进行长时间排放，以确保接头末段在深度预冷时不会发生冰堵现象。低温储罐压力及差压变送器活动接头部分由设备供应商负责在预冷时进行排放。
第六部分应急预案
1、预冷过程中，一旦发生管道泄漏，(人员应先行迅速撤离泄漏点周围3米之外的安全距离,以防冻伤,视泄漏情况无危险后方可进行下一步操作),应先停止充液，关闭储罐的进出阀门，排放管道的残液，关闭相应管段的阀门后，等待相关单位处理。若能将其管段隔离，在与燃气公司(业主方)协商并得到认可的情况下，继续其他管线和储罐的预冷。
2、储罐在进液前，须再一次进行LNG罐真空度的测量，并经生产厂家、燃气公司(业主方)、监理及施工单位四方共同认可签字的前提下才可进液，否则我单位不承担任何责任。
3、在进液过程中，储罐出现异常，应及时通知燃气公司(业主方)现场负责人和储罐生产厂家，并要求上述相关人员必须在尽快赶到现场，共同协商解决。如果储罐压力异常升高，应立即关闭槽车气、液冲装阀，打开罐体所有进、出液阀、手动BOG及超装检查阀和手动EAG和预留端部阀进行排放。
4、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决定是否送往附近医院救治。
5、气化器如局部出现严重凝霜现象时，应关闭进液阀并确认设备蛇管是否有渗漏现象并检查处理。
第七部分进度计划
1、预冷时间确定：2014年8月7日-2014年8月8日。
2、液相管线置换预冷时间 1.0 - 2小时
BOG管线置换预冷时间 1.0 - 2小时
每台罐置换预冷时间 1.0 -2.5小时
汽化器及其后管道时间 4.0-6.0小时
第八部分安全保证
1、所有现场预冷人员必须佩戴安全帽、防低温手套、纯棉工作服。
2、现场安全由安全负责人负责。
3、所用工器具在发出到现场前须确认，人员进场前须提前做好安全教育。
4、遵守现场的安全规定和安全操作规程。
5、现场预冷隔离区域，各岗位人员在预冷过程中应坚守岗位，不得随意串岗。
6、现场需备足消防器材、备用药品等各项应急处理用品。现场配备当地创伤医院救护车及医疗救护人员及医疗用品。
第九部分预冷工艺流程及技术要求
一、准备
1、检查阀门，确认所有阀门处于关闭状态。
2、确认放空系统所有盲板拆除，放空系统畅通。
3、打开所有安全阀根部阀，打开降压阀的前后阀，打开储罐气相放空根部阀。
4、自动保护系统测试完好，全部投用。氮气系统投用，紧急切断阀全部打开,必须确保紧急切断阀处于正常工作状态。
5、压力表根部阀全部打开。储罐液位计根部阀、气液平衡阀打开。
6、利用LNG储罐内的干燥氮气置换进液管、出液管、BOG管道内的空气，直至储罐泄压至微正压为止，以防止预冷时阀门处有凝结水而冻住阀门。操作步骤如下：
1）、打开所有卸车台处进液管阀门及止回阀的旁通阀；打开卸车台处的气相阀门；打开汽化器进口阀门，出口安全阀处的手动放散阀。2）、依次打开四个储罐的进、出液及气象管根部阀及操作阀
3）、待储罐压力处于0.05MPa时先关闭第一步内的所有阀门，再关闭第二步内的所有阀门。
7、设定压力：
管道安全阀:装卸车操作部分开启压力0.77MPa，回座压力0.63MPa：其余部分开启压力0.55MPa，回座压力0.45MPa.
自力式增压调节阀:设定压力：0.5MPa
自力式减压调节阀:设定压力：0.5MPa
罐安全阀开启压力0.65MPa，罐爆破片爆破压力0.66 MPa。
二、工艺流程及技术要求
1、低温氮气对液相管和1#、2# 储罐进行置换
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。
3#、4# 5# 6#储罐置换流程基本同上，置换时低温氮气经上进液管压入储罐，经出液管排入气化器，打开空温气化器后手动放散阀门，将氮气经EAG管排入放散塔中集中排放。
2、液氮预冷
(1)1#罐、液相总管、液相支管预冷
2#、~6#罐同1#罐。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。根据现场的实际情况,储罐的进液应集中对一台罐,逐一进行进液。前面的罐进液时同时对后面的罐进行冷却，在其进液完成时后面的罐也可以达到进液温度，但不应进行过多的串联，否则进液罐压力会过高。但当储罐压力比较稳定时,也可2台储罐同时进液,同时对后续储罐进行气相冷却,操作流程如下:
1#、2#罐同时进液时,可利用1#、2#罐BOG管对3#、4#罐进行低温氮气预冷:
1#、2#罐同时进液 1#、2#罐BOG 3#、4#罐 3#、4#罐 3#、4#罐出液管 5#6#罐 5#6#罐出液气化器收到放散阀放散
(2)空温式气化器预冷
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。
(3)储罐增压器预冷
打开1#、2#储罐增压器进出口阀门，观察储罐增压器情况，如有严重凝霜，立即关闭进液阀，检查蛇管是否有泄漏。同时观察及检验储罐减压阀的工作状态是否能达到设计要求,氮气通过BOG后，从调压撬放空管排放,完成全部预冷。
3、对每个储罐进行真空度检测：液氮在储罐中存放不得少于48小时。螺栓要紧固。
4、检查卸车软管完好状况，管内无雨水、垃圾等杂物。软管连接到槽车上并检查连接是否牢固。打开槽车充装口排空阀和系统阀门排放阀约3分钟，待卸车软管冷却和去除系统充装管内的空气，然后再充装，关闭槽车充装口排空阀和系统阀门排放阀。
5、每个储罐预冷结束后，应注意压力表变化，若发现持续升高，应进行处理。
6、关闭槽车阀门及卸车台卸液阀门，卸下软管，注意轻拿轻放，人员要躲避。关闭卸车台阀门后应将此阀与止回阀间液体放空。
7、预冷前、中、后应对贮罐的基础高程进行测试，并做好书面记录；
8、贮罐进液之前，用低温氮气对低温贮罐、管线进行吹扫，进一步去除水份并置换空气，检验标准是目测罐体溢流口管表面结霜；
9、低温贮罐预冷的降温曲线目前尚无依据确定，暂按预冷初期冷却速度缓慢进行，逐渐降温，同时观察各设备及管线技术参数的变化，积累数据，总结完整的预冷降温进液经验数据；
10、储罐充装检查阀温度达到-100℃时，（无法测量温度时，以阀门管段凝霜为依据）充装液氮开始进行液态预冷。
11、充装液氮开始时液氮的气化率很高，产生的气体使贮罐内压上升，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0.35MPa 时，打开BOG手动阀、BOG自力式降压阀、手动放散阀或底部出液阀，从而降低贮罐压力。当贮罐内压力不再上升或降低时，可下进液，并增大充液速度。
充装液氮可以两台同时充装，也可一台一台地充装并观察液位表，当液位表显示约5m3液位时，停止充装。将槽车内剩余液氮均充装入4#储罐，以便后续预冷。
12、贮罐压力控制
贮罐的压力，均由压力控制阀控制，在不必拆下零件的情况下，可以对操作压力做任何调节。
提高贮罐压力：
人工提高操作压力可以通过：
1．记录现有贮罐压力(PI—1)。
2．调节压力控制阀，按使用说明书。
3．待贮罐压力上升平衡30分钟后，确定新的压力设定值(PI—2)。
4．根据情况重复步骤2和3。
降低贮罐压力：
人工降低操作压力可以通过：
1．打开管路阀，将贮罐压力排放至低于新设定压力，达到较低的压力后，关闭阀即可。
2．调节压力控制阀，按使用说明书。
3．待贮罐压力平衡30分钟后，确定新的压力设定值(PI—2)。
4．根据情况重复步骤2和3。
15、充氮预冷过程中如发现有泄漏、设备材料发生问题时应及时关闭相应阀门，停止该段的预冷并标注位置，及时报告，进行处理。处理合格后方可再行预冷。
16、预冷过程中和预冷后，必须注意观察设备材料性能、技术参数的变化，并进行书面记录。如贮罐某种性能、技术参数发生突变，应及时通知贮罐生产厂家，同时停止对该贮罐进行预冷，直到贮罐生产厂家认可的前提下，才对该贮罐进行预冷。
17、现场所有仪表管线接头及一次仪表接头在气相置换时，需要全部拧开进行长时间排放，以防止接头末段在深度预冷时发生冰堵现象。拆除罐上液位变送器和压力表进行排放；拧松液位表两端的接头。高、低液位阀都要充分开启，如未发现水份，要将两个阀都关上。如在气流中发现水份，应将气体排出，直至所有水份均被清除。注：仔细检查相位管内是否有水份，以确保液位表在操作时不会出现故障。由于表管直径很小，容易被冰堵住。
18、预冷时,如发现管路上的法兰及阀门本体法兰有泄漏现象,需对其进行深冷状态下的紧固的动作。
第十部分、常温管道LNG置换
1、管道预冷时的低温气体一部分可以通过BOG管线进入调压计量撬后放空，也可以通过气化器气化后进入出气总管对常温天然气管道进行吹扫置换。
2、管道及储罐预冷完成后，待LNG到场前对储罐及部分管路始终进行充氮保护（保证管道内有0.3MPa压力）。
3、LNG到场后，先将罐内液氮排放气化吹扫管道，使罐内保证微正压（0.02MPa）然后按先前预冷操作程序对站内进行LNG和氮气的置换，再将液态天然气输送到LNG储罐。