大型LNG#接收站泄漏性试验工艺优化.pdf

以江苏滨海LNG项目为依托，详细描述大型LNG接收站工艺增效系统泄漏性试验工艺优化后的试验流程。通过合并试验系统、重复使用试验介质，达到了降本的目的。关键词LNG接收站气密性试验氨检漏试验中图分类号TE682文献标识码B文章编号16 7 2-9 3 2 3(2 0 2 3)0 4-0 0 19-0 4由于LNG接收站内的管线复杂、管道较长（一般分为八大系统），且介质易燃易爆、气化比较大，泄漏性试验要求较高，大部分系统需要掺氨气进行泄漏性试验。常规试验方法是单个系统具备条件即可进入泄漏性试验环节，试验介质一般不重复使用，试验成本较高。中国化学工程第十四建设有限公司(以下简称十四化建)依托江苏滨海LNG项目开展大型LNG接收站泄漏性试验工艺优化研究，通过工艺管道高压、中压系统的合理合并，以BOG系统一高压系统一低压系统一燃料气系统的“串联”方式依次试验，实现了泄漏性试验介质的重复使用，大大降低了试验成本,缩短试验时间,取得了显著的经济效益。1 试压系统合并大型LNG接收站工艺管道一般分为八大系统,功能如表1所示。接收站各系统工艺管道一般分为4个压力等级。以江苏滨海LNG项目为例，各系统设计压力如表2 所示。该项目设计文件要求：高压工艺管道(设计压力 10 MPa)的泄漏性试验需进行敏感性泄漏试验；中、低压工艺管道表1工艺管道八大系统功能序号系统名称1BOG系统2卸料系统由LNG船将LNG直接输送到LNG储罐内储存低压外输将LNG从储罐内通过低压外输泵输送到装车站，通3系统4高压外输通过高压泵将LNG输送到气化器，气化器将LNG气系统化后，经过计量撬，实现管网气态外输的功能。低压回流将低压外输系统未输送出去的LNG回流收集到低压5系统6高压回流系统燃料气将BOG通过电加热器加热后输送到食堂、火炬、SCV7系统BOG压缩将低压的BOG通过高低压压缩机压缩成高压的BOG8系统泄漏性试验可以采用气密性试验。由于LNG接收站管线上的大多数阀门为焊接阀门，管道在试压、吹扫过程中产生了较多的黄金焊口未参与管道压力试验，因此业主在图纸规定的基础上提高了对本项目泄漏性试验的要求：除BOG系统进行气密性试验以外，其余系统均需进行敏感性泄漏试验。石油化工建 2 0 2.4 1 9系统功能将LNG气化后的蒸发气输送到火炬过装车撬实现液态外输的功能。外输系统将高压外输系统留存的LNG回收到储罐内等系统进行气态外输Erauiment&lnsalaion装置与安装根据各个系统的试验方法、试验压力、敏感性介质含量及各个系统之间的位置关系及容积大小等，合并了设计压力相同的系统，并从试验顺序方面进行了升级调整。江苏滨海LNG项目系统试验清单如表2 所示。燃料气系统和中压系统的试验顺序不分先后，也可同时进行，表2为江苏滨海LNG项目所采用的试验顺序,应用于其他项目时可根据实际情况进行调整。敏感性泄漏试验按NB/T47013.8-2012附录D的要求，采用质谱仪泄漏检测一吸枪技术进行氨检漏。表2 江苏滨海LNG项目系统试验清单试验试验系顺序统名称BOG系统1(未合并）高压外输系统15.4高压系统2高压回流系统15.4(合并）BOG压缩系统15.4卸料系统1.82中压系统3低压外输系统1.82（合）低压回流系统1.824燃料气系统燃料气系统1.10(未合并)整个LNG接收站的工艺管道在泄漏试验之前应已完成氮气置换。泄漏试验的主要介质仍然为氮气，试验之后可直接泄压、封闭系统，等待试车进料。试验时重复使用的介质从BOG系统导人高压系统,再导入中压系统和燃料气系统。介质根据试验要求补充氯气或氮气。试验流程如图1所示。BOG系统气密性试验高压系统氨检漏(BOG系统试验介质导入)计要求为干燥氮气。可使用现场的PSA制氮系统(PSA制氮系统的出口压力为0.8 MPa)注入氮气，进行加压。试验方法按照压力管道规范工业管道第5 部分：检验与试验(GB/T20801.52020)的规定执行。(2）试验前应进行预试验，预试验的压力宜为0.2MPa，通过声音和目测进行初检。(3）试验时应逐级缓慢增加压力，当升至试验压力的5 0%时，应进行初始检查，如未发现异常或泄漏，继续按试验压力的10%逐级升压，每级应有足够的保压时间以平衡管道的应变。标准规定每级保压3 mim，本项目考虑到单个系设计压试验方法统名称力/MPa气密性试验BOG系统0.5试验压力/MPa0.5（氮气）检漏试验0.5(10%氢气)氢检漏试验0.2(1%氢气)氨检漏试验0.2(1%氢气)管线较长，每级保压时间延长至5 min。达到规定的试验压力0.5 MPa后，用发泡剂检查有无泄漏，试验压力下的保压时间应根据查漏工作需要确定。2.2高压系统检漏试验2.2.1将高压外输系统、高压回流系统、BOG压缩系统连成1个高压系统首先将ORV、S CV、计量撬的设备进出口与高压管道连接起来；然后打开工艺区管廊区域高压回流及高压外输系统的阀门将两个系统连接起来；最后打开BOG高压压缩区域BOG压缩系统和高压外输系统之间的阀门将两个系统连接起来，实现高压系统合并。2.2.2将BOG系统内的试验介质导入到高压系统通过在高压泵区域加设临时管线，将高压回流系统与BOG系统的安全阀前端的排空阀连接起来，将BOG系统内的氮气导入到高压系统中。2.2.3氮检漏工艺流程氮检漏工艺流程如图2 所示。系统充压至0.2 MPa系统初步检漏充入氮气系统升压至0.2 5 MPa末端检测氢气含量中压系统氨检漏燃料气系统氨检漏（高压系统试验介质导入）（高压系统试验介质导入）泄压、封闭系统图1江苏滨海LNG项目泄漏试验流程2泄漏性试验2.1BOG系统气密性试验(1）试验压力为设计压力0.5 MPa，试验介质按照设系统升压至0.5 MPa系统氨检漏系统封闭图2 高压系统氨检漏试验工艺流程图(1）在高压系统进气点附件的导淋处和罐区管廊区域高压系统的末端导淋处分别安装一块量程为1.0 MPa的压力表，当压力升至0.2 MPa时，关闭高压泵区域的进气点，检测人员须时刻关注压力表读数。(2)对高压系统进行初步检漏时,应重点检查阀门填料函、法兰或螺纹连接处、放空阀、排气阀和排水阀等部检测点包覆一rquipment&Installation装置与安装位，用发泡剂检查有无泄漏。如有泄漏情况应处理后再次系统之间的阀门，将低压回流系统和卸料主管连接起来，检漏，直至全部合格。然后打开罐区管廊管线低压外输系统和卸料系统之间的(3）氨气注入点设置在高压泵区域注氮口的末端，阀门，将低压外输系统和卸料系统连接起来，实现中压系注入气的过程中应持续观察压力表读数，压力到达统合并。0.25MPa时停止氮气注入。将高压系统内的试验介质导入到中压系统。打开罐(4）为使氨气与氮气混合均匀，氨气注人后需静置区管廊区域高压系统与中压系统连接的阀门,将高压系统2h。静置过程中使用塑料薄膜将检测点包覆完整，保证无内的氮气和氨气混合气体导人到中压系统中。漏气点。薄膜的选用不宜过厚，否则影响检测探头的伸入。由于中压系统的氨检要求压力为0.2 MPa,且氮气的(5）由于高压系统的氮检要求压力为0.5 MPa,且设体积混合比为1%，高压系统内试验介质的浓度满足直接计文件要求氮气的体积混合比为10%，因此在包覆完成进行氨检漏试验的要求，且高压系统容积比中压系统大，后,继续对系统进行升压。由于BOG系统的试验压力也因此无需另外注入氮气或者氮气。中压系统氮检漏工艺是0.5 MPa,在介质注入过程中，高压系统和BOG系统会流程如图3 所示。有一个压力均衡点，达到压力均衡点后，压力表读书将不系统充压至0.2 MPa再变化。在接近压力均衡点时关闭氮气注人点的阀门,使用现场的PSA制氮系统注入氮气。注氮点设置在ORV的氮气吹扫口处，将氮气吹扫口与附近PSA制氮系统用临时管线连接，持续注人氮气至系统压力达0.5 MPa。(6）升至试验压力后，每个装置随机拆开1个导淋的法兰盖，使用浓度检测仪进行氨气浓度检测,所有装置均合格后将法兰盖重新安装并紧固。(7）使用氢检仪进行检测。检验设备采用氮质谱检漏仪，采用嗅吸探头检测。检测前先将氨检仪进行校准，检测期间探头嘴与管口表面之间的距离保持在3.0 mm以内,如果无大于1.0 10 (Pam)/s的泄漏率指示,该点检测合格并记录；如果发现有大于1.0 10 (Pam)/s的泄漏率指示，记录位号然后用嗅吸探头逐段扫查检测漏点位置，发现漏点后用红色胶带标注出位置，并通知相关人员进行返修。对于法兰泄漏的情况，按照螺栓增加力矩拧紧，力矩值不超过规定值时进行返修；若增加力矩仍然泄漏，则需要更换垫片。对于阀门泄漏，采用修复、更换等措施。待返修完成后，按照原检测工序重新检测并记录复检点。为了保证检测精度，检测过程中氨检仪每间隔2 h需重新自动校准一次。(8）整个系统氨检完成后，将系统暂时封闭并做好安全警示，等待中压系统及燃料气系统具备条件使用该系统的试验介质进行检测。2.3中压系统氨检漏试验将卸料系统、低压外输系统、低压回流系统连成1个中压系统。首先打开罐区管廊管线卸料系统和低压回流系统初步检漏系统封闭系统氨检漏图3 中压系统氨检漏试验流程(1）通过高压系统将试验介质导人到中压系统中，在卸料码头二层平台的卸料系统末端导淋处安装一块量程为0.6 MPa的压力表，在再冷凝器区域预冷管线氮气吹扫口的前段排气阀处也安装一块量程为0.6 MPa的压力表，当压力升至0.2 MPa时停止进气。(2）对所有阀门填料函、法兰或螺纹连接处、放空阀、排气阀、排水阀等位置涂刷发泡剂后进行初步检漏。(3）初检合格后，使用塑料薄膜对检测点进行包覆。（4）每个装置随机拆开1个导淋的法兰盖，使用浓度检测仪器进行氮气浓度的检测，所有装置均合格后将法兰盖重新安装并紧固。(5）使用氨检仪进行检测，检测方法与高压系统相同。(6）整个系统氨检完成后，将系统暂时封闭并做好安全警示。2.4燃料气系统氨检漏试验2.4.1将高压系统内的试验介质导入到燃料气系统将燃料气系统管线的导淋与就近的高压系统的管线末端导淋通过临时管线连接，将高压系统内的氮气和氮气混合气体导人到燃料气系统中。(下转3 7 页)油化工建 2 0 2 3 .4 1 1 检测点包覆末端检测氢气含量rquipment&Installation装置与安装4效果检查及制定巩固措施高水压试验0.6 mm铝皮密封垫片密封部位的泄漏共计8 个部位，其他泄漏9 个，一次试验泄漏共计17 个部位，一次试验成功率9 0.3%，比里程碑试验工期提前3 d完成，比推算工期提前2 7 d,经济效益可观。并提高了职工的技术水平和质量意识，为公司今后承建类似工程积累了经验，增强了市场竞争力。图10 两同步螺栓紧固5结语法对螺栓紧固力偏差进行校核，确保了螺栓紧固力的有锦西石化15 0 万t/a渣油加氢装置工程高水压试验效,螺栓紧固力符合要求。螺栓紧固后法兰间隙变化测量一次成功率大大提高，同时提高了分析和解决问题的能过程实物图如图11所示。力。在今后的施工中还需要进一步优化，以工程中保温铝皮或镀锌铁皮表面光洁度表面为辅助，可大大克服试验密封表面的粗糙度，最终实现“水压试验法兰间能量隔离无86.35密封垫片技术”，有助于水压试验的标准化、规范化。82参考文献1T/CAQ10201-2020,中国质量协会团体标准质量管理小组活动准则 S.2SH/T3501-2021,石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范 S.3HG/T20615-2009,钢制管法兰(Class系列)S.图11螺栓紧固后法兰间隙变化测量(收稿日期：2 0 2 3-0 1-0 9)(上接 2 1 页)2.4.2氮检漏工艺流程高压系统内试验介质的浓度及气体量满足直接进行氯检漏试验的要求，因此无需另外注人氮气或者气。燃料气系统的氨检具体流程与中压系统相同。将高压系统剩余介质导人到燃料气系统中，在火炬区域管线末端导淋处安装一块量程为0.6 MPa的压力表，在燃料气区域进气点后端管线末端排气阀位置安装一块量程为0.6 MPa的压力表，当压力升至0.2 MPa时停止进气。后续步骤与中压系统氨检漏方法一致。3结语以江苏滨海LNG项目为例，该项目试验成本从前期预算2 40 余万元，降低到13 5 万元，成本降幅达43.7 5%；原计划40 d的试验期缩短到15 d。本工艺根据项目特征科学合理优化了泄漏性试验流程，试验介质(氢气和氮气)重复使用，试验效率大幅提升。(收稿日期：2 0 2 3-0 1-14)石 油化工建设 2 0 2 3.4 3 7