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液化石油气球形储罐水置换作业
目前城市居民生活用的石油气属于丙烷和丁烷的混合物，它采用压力容器储存。在一定的温度下，容器内的液化石油气呈气、液相平衡，气相达到饱和蒸气压。当容器内气相液化气导出时，其内压力下降，此时液化石油气以气化来保持原有的平衡状态。由此可见当球形储罐（简称球罐，下同）内压力低于一定温度下的饱和蒸汽压时，即发生气化，反之则发生液化。气化和液化会伴随热传导:气化时吸热，液化时放热。
为满足民用的需要，九澳油库建造了三台容积为20m3球罐，总储存量为60m3。油库的液化石油气借助于液化气运输船，经液相管路输送至球罐储存,再用流程泵及管道输送到液化石油气灌装间，通过灌装机灌入液化气钢瓶内，供用户使用。
该油库液化石油气系统管道共计3.2km,最大管径为DN2,各类阀门1l5个。除了三台球罐外，液化石油气系统的配套设备、容器共5台；灌装设施15kg及50kg各一套；检测、控制仪表31台（件）。
该油库液化石油气系统球形储罐及其配套设施是采用水置换作业的方法进行试运投产。
1. 液化石油气球罐置换作业应具备的条件
（1）球罐及其受压元件安装完毕，并按设计要求进行水压试验、气密性试验，达到设计要求。
（2）液化石油气管线安装完毕，按设计要求进行水压试验、水洗、吹扫合格，并进行气密性试验，阀门和密封点无泄漏。
（3）供配电系统已正常运行，库区照明已投入使用。
（4）检测、自控系统按工艺的要求，用在变送器处加模拟工艺信号的方法,在二次表或控制台上检查输入、控制工作及输出处理等，全部控制功能均达到
设计要求。
（5）机泵已按出厂说明书及施工验收规范进行单机试车并达到了要求。
（6）库区的消防系统按设计要求施工完毕，调试合格，并经消防部门验收
。各种移动式消防器材已按要求摆放完毕。
（7）库区内道路畅通，罐区内的杂物清理干净。
（8）设备、工艺管线及消防管线已按设计要求进行标志。
（9 ） L. P. G置换作业的领导组织机构已建立。
（10 ）作业人员已进行岗位培训（安全操作技术培训），并分工责任明确。
（11） L. P. G球罐置换作业所需的物资及器材已准备。
2. 液化石油气置换作业程序
液化石油气置换作业程序流程图见图5-l-7所示。
3. 液化石油气球罐置换作业的准备工作要点
（1）T一l01、T一102、T一l03球罐及L.P.G（液相和气相）管线充满水。
（2）在海堤栈桥处（气相线）及I01、l02液化气管线高处共设置5个放气阀,待水装满之后加盲板封死。
（3）按设计图纸标记各管线的流向及编号：进行阀门临时编号，以便作业人员操作。
（4）打开顶部排气阀，以保证球罐充水时将球内空气排尽。
（5）对置换作业人员进行安全操作规程和安全注意事项教育，使每个人明确岗位、职责。
（6）现场摆放好移动式消防器材及1211干粉灭火器。
（7）液化石油气置换现场，应配备救护车辆（车辆应配有灭火器）。
（8）整个置换工作应有2套通讯联络器材。
（9）准备好个人防护保护用品
（10）准备两瓶N2气。
4. 液化石油气的置换工艺
（1）球罐的置换工艺要点
1）T一l01、T一102、T一l03球罐及101-103管线充满水，排尽球内及管内空气。
2）如图5-1-8所示，关闭L. P.G系统的所有阀门。
3）开启T一101切水球阀（DN50）及闸阀，向沟内放水。同时打开102线上的2号、5号、8号、24号、28号阀门，将运输船上的气相压入球罐顶部，液面（水位）降至D/3球处。
4）开启101.线上的所有阀门，即1号、3号、4号、10号、23号、26号阀门借船上的输送泵，将液相压入球内，此时球底部继续放水，直至T一101球内置换完毕。
5 ）在T一101球进液相同时打开T一102球罐的气相管线102上的32号、36号阀门，向球内充L. P.G气相。
6）同时打开T一102球罐底部切水管线的2个阀门，向排水沟内排水。
7）当T-l02球内水位降至D/3球（约10m处）按4）条同样做法，将船上的L.P.G液相压人T一10 2球内，直到该球置换结束。
8 ） T一103球罐的置换同T一101、T-102。即利用T一101或"102内的气相压人T一103球内，当该球液位降至D/3球时，停止进1”工气相。打开101线上的26号、2 3号（或34号、31号）及14号、14号阀门，使进入丁一103球内，直至置换结束。
9）在L. P. G置换过程中，BM6 0可在水位为11.7m（报警液位高度）以下时投入工作，压力表及压力变送器、温度变送器、510可燃气体报警及质量流量计均投入工作。
10）通过BM6 0测量液位，查表可随时得到进入球内的气体的体积。
（2 ）液化石油气管线的置换工艺要点
101线的置换：在3个球罐置换完毕，即T一10、T一102、T一103球罐置换后101线同时置换完毕。
2 ） 102线的置换
a. 码头 tT 一101-T—102-T — 103。
b. T一10I-L. P.（装车台一插入水封。
c. 103线的置换（同时置换11线t109t101线）ST-1底部排出（插入水封）。
5. 液化石油气置换作业的劳动组织管理体制
其管理体制见图5-1-9所示。
图5-1-9L. P. G置换作业管理体制图
6. 液化石油气置换作业的安全保证措施
置换作业人员的素质
操作人员应认真熟悉L. P. GH艺流程
操作人员应熟悉L. P. G置换作用的规程；
3）作业人员应按有关部门共同讨论制定的，并经建设单位批准的置换方案进行作业；
4）作业人员应具备安全防火、防爆的基本知识，并有消防灭火的基本技能
（2 ）措施
文明操作，绝对避免工具与容器、设备、管线撞击。
作业人员所有的工具材质应采用铜制或外套有橡胶衬面的工具，以防出现火花。
作业人员应穿胶底鞋，严禁穿钉子鞋上岗作业。
作业人员的衣着应为棉织品，防止静电积聚，引起放电火花。
作业人员应坚守岗位，听从指挥，认真负责，任何人不得自行其是。
库区严禁烟火，所有临时电源应拆除，任何人不得将火种带入现场。
作业时严禁打闹、开玩笑，集中精力搞好置换。
作业库区设置消防警示牌，以提高人们的消防意识。
9）球罐和管线置换切水或放水端，应加水封保护；灌装间放水端应用胶管接出，到通风良好、地形平坦的场地放水。
10）所有阀门应临时编号，以防误操作。
11）遇事要沉着、冷静。
油库消防系统的调试
为了确保油库的绝对安全，在竣工前后试运行的3个月内，对库区及码头的消防系统进行了调试。
油库消防设施概述
九澳油库的消防水取自海水，设置海水泵房1座，内设电动潜水泵6台。水泵及电动蝶阀的操作既可在库区的中心控制室内集中控制，也可在海水消防泵房内就地操作。
轻油罐区、燃料油罐区采用固定式低倍数泡沫灭火系统，库区内设泡沫站1座，内设压力式泡沫比例混合装置3套，罐区采用固定式水喷淋冷却，油罐上安装冷却水循环管及水喷头。
液化石油气罐区和液化石油气灌装设施采用自动水喷雾消防系统，该系统的控制系统由设在库区消防中心控制室内的控制台按预定程序进行。
码头消防的主要对象是靠泊的油轮、液化石油气运输船和装卸油作业平台。码头设置固定式泡沫灭火及冷却水系统，同时配备干粉灭火装置。
装卸油作业平台上共设4台泡沫「水两用炮及2套干粉灭火装置，消防炮安装在距平台4.5m高的塔架上，干粉装置由1台容量为20kg的干粉储罐、l门干粉炮及2支干粉枪等组成。
为了在消防时保护消防设备及消防人员的生命安全，每门炮前各设10m长度的水幕。为了确保安全，在库区消防车库内还设置干粉、泡沫联用车1辆。
消防调试要点
对海水消防泵房内的6台潜水泵进行调试，首先是单机调试，其步骤如下：
1）按设计和水泵说明书要求将泵及电机逐一进行外观检查。
将水泵电机注入孔注入蒸馏水后加密封扭紧。
3 ）将电机空转1h，检查其电流、转速，轴泵处的水温不超过70C。
4）将水泵轴旋转，待正常后方可与电源线联结。
按设计放入水中。
6）按设计要求逐台启动水泵，以确定其流量能否达到设计要求的0.8~1.2倍流量。
模拟各处火灾，对设在库区消防控制室的控制台各项性能进行测试。消防控制装置技术要求如下：
1 ）接受火灾自动报警：包括液化石油气罐区和液化石油气灌装设施现场安装的玻璃球温感探头受热破裂，由报警压力开关送来的火灾报警信号和库区主控室及发电设置内温感烟探测器的火警信号，以及整个油库手动报警按钮和火灾报警信号。在接警的同时，声光显示产生报警。
2）完成自动水喷雾消防系统的集中控制：要求消防控制台在接警、报警的同时控制联动设备打开相对应雨淋阔的释压电磁阀，启动海水消防泵，而后再接收显示雨淋阀开启由压力开关发回的反馈信号。
3）在接受各手动报警按钮产生的报警信号，产生报警的同时，控制联动设备发出自动开启水泵信号。
4）按预定程序控制海水消防泵的开庭。要求可自动启停泵外，还要具有手动启泵及停泵功能。控制台要分别显示各泵运行状态及故障状态。
完成火灾供电控制：
油库平时依靠外部电网供电，一旦外部电网发生故障停电，库区柴油发电设施自动投入运行供电，此时控制台必须切断与灭火无关的电源开关。
要求火灾供电控制板面上有各系统的事故信号灯、警铃。
将6台消防水泵投入整个联动试车，并对库区的探测水系统、消防冷却水系统和泡沫灭火系统进行调试，与上述系统有关的消防控制按控制装置技术要求同时进行。
探测水系统、消防冷却水系统调试程序如下：
系统调试必须在管道耐压试验、密封性能试验及清洗干净后进行。
将清水罐T一11灌满，将TS、FS管道充满水。
启动P-11泵，探测水管道压力上升，升至一定值时P — 11泵自停，记录该压力（设定压力为0.44MPa~0.46MPa,在此范围内属合格）。
打开雨淋阀室（二）内TS系统上的排水阀，使探测水系统降压，待P — 11泵自动启动时，读出压力表上的数字（设定压力为0.4MPa~0.42MPa）。
继续放水，使管道降压，记录消防控制室出现TS故障信号时管道压力（设定压力为 0. 36MPa~0. 38MPa）。
关闭排水阀，此时P — 1l泵继续运行，待该泵自停后系统处于正常工作状态。
切断P—l1泵电源，备用的P-l 2泵自行切换。然后停P — 1 2泵，接通P一l1泵（工作泵）的电源使其正常工作。
以上TS稳压系统调试完毕。
开启P — 1 3、P一 1 4泵，FS管道上压力上升，升至一定值时2台泵均停，读出压力表上的读数（设定压力为0.44MPa）。
接通泡沫站外消防水试验龙头，使FS系统降压至一定值，P — 1 3泵自启动（设定压力为0.4MPa）,继续放水管道压力降至一定值时，P — 1 4泵自启动（设定压力为0. 35MPa）。
继续放水，记录消防控制室出现FS故障信号时管道压力（设定压力为0. 3MPa）。
关闭消防试验阀门，2台泵继续工作片刻后均停。
此时FS稳压系统调试完毕。
l模拟液化气球罐火灾，点火力日热玻璃球温感探头至动作温度，破碎后探测水排出，密切注视雨淋阀室内3个探测水系统上压力表的读数变化。对3个球罐应分别进行调试，确定压力开关的动作压力（设计初定为0.3MPa）,校核限流孔板的孔径大小。
m.对液化气重瓶库、液化气灌装站的探测系统做同上的模拟火灾试验。确
定压力开关的动作压力，校核限流孔板的孔径大小。
n.防爆雨淋阀组DV 一广6需请香港威景防火公司来人进行单机调试。
o.根据上海消防器材总厂的ZSY1型电控雨淋阀装置使用说明书四”安装调试一节对雨淋阀组DV —7~10进行单机调试。
p.进行联动试验，该试验在单机调试合格后进行。
a）.分别打开各组探测水系统的排水阀，使压力开关动作，信号均能传至消防控制台，有火警显示。
（b）按设计程序要求打开电磁阀，启动消防水泵。
（c）控制台上应有雨淋阀的开启信号、消防泵运行反馈信号。
q.在启动消防水泵5台、泵出工作压力1.1MPa、4组雨淋阀工作的情况下，检查球罐上中速水雾喷头的喷洒情况是否均匀，消防冷却水能否将球罐全部覆盖。此时，测试固定水炮在喷射角度45 °时的射程〉45m属于合格。
r.关闭液化气罐区的6组雨淋阀的进总阀，向燃料油罐区提供消防水，此时按最大的一个油罐着火，邻近两个罐冷却保护。打开消防水阀门，检查水幕喷头的喷洒情况，是否均匀，消防冷却水能否将整个油罐全部覆盖，同时打开一个固定水炮，测试喷射角45 °时的射程〉5 0m属于合格。
到此探测水系统、消防冷却水系统全部调试完毕。
泡沫灭火系统调试：泡沫灭火系统的冷试分两步进行。
a.按照厂家的使用说明书，取任一个压力式泡沫比例混合器做试验，充填5L泡沫液，在进水压力0.75MPa的情况下，从泡沫站外试验接，接出一支PQ8型泡沫喷枪，进行冷喷。按如下步骤测定发泡系数：
（a）.准备1 0mL搪瓷量杯一个，托盘天平：1 0g,用水把1 0mL搪瓷量杯洗净，注满20 °C的水称重（精确到克），然后把水倒掉，擦干外壁并沥净内壁的水，称出空杯的重量WE （精确到克）。将两次重量之差视为容器的容积值VE
。对同一量杯测定3次，取平均值。
（b）待管枪喷射5~l0s后,用上面量杯接收泡沫，接满后立即用刮板刮平。
（c）擦干外壁，称其重量WE ’。
（d）计算泡沫混合液的发泡倍数N式中d为混合液的密度d却lg/cm3
取2次试验结果的平均值作为测定结果，N=6~8倍之间属于正常。
b.以轻油罐区30m3上PC — 16型泡沫产生器作为试验对象（因为该处距泡
沫站最远），并将其进罐处法兰拆开转向。
取另一泡沫比例混合器做试验，充填25 L泡沫液。
启动1台海水消防泵，工作压力1.1MPa。
开启混合器的排气阀，打开进水阀，待排气阀出水时立即将排气阀关闭。
待进水压力表上的数值达到1.0MPa时，立即开启出液阀，此时混合液输出,进泡沫混合液管道系统。
开启所试验的产生器的进阀门，观察泡沫喷射、发泡情况。
3.消防调试结果
油库消防调试按调试大纲进行，其结果分列如下：
6台消防潜水电泵单机调试合格。
消防控制台的各项性能指标完全符合调试大纲中所列的消防控制装置，技术要求合格。
6台消防潜水电泵投入整体联动试车合格。
探测水（TS）稳压系统、消防水（FS）稳压系统及各组雨淋阀工作正常，完全符合设计要求。消防控制台的此部分逻辑控制符合设计要求。
泡沫灭火系统冷使合格。实测泡沫的发泡倍数为8.l倍（符合公安部标准）；泡沫发泡情况及流动性能，观察结果良好。
九澳油库消防系统调试结果，各项指标均符合设计技术要求及国家规范的有关规定。