低温液体储罐的质量既关系企业生产,又关系人身安全。一旦发生事故将是灾难性的,会给企业和国家带来巨大的财产损失。因此,必须按照国家有关规定认真开展低温液体储罐的定期检验和缺陷修复、评定工作,确保企业安全生产。
随着我国LNG工业的发展,对LNG的利用越来越广泛,接收站里低温储罐的数量及体积也越来越大型化,从而也一定程度上增加了潜在的危险性。因此,我们针对LNG及其低温储罐的特点对LNG低温液体储罐进行了全面检验,并对检验中发现的隐患进行了原因分析和处理意见,以确保低温液体储罐的安全运行。
LNG低温液体储罐的特点
LNG储罐是典型的真空粉末绝热型低温压力容器,具有双层圆筒结构,内外筒采用拉吊带固定,中间夹层填充珠光砂,并设置分子筛吸附器,储罐外设有汽化器和低温液体泵,可通过汽化器直接送出高压气体。内筒材料采用奥氏体不锈钢,如0Cr18Ni9、SUS304等,外筒采用一般压力容器用钢,如16MnR、20g、Q235B等。所谓真空粉末绝热是对填装粉末的空间抽真空,利用低热导率的粉末、纤维或泡沫材料来减少热量传入,从而减少了气体传热,同时粉末颗粒也削弱了辐射传热,夹层真空度达到一定要求后可以大大降低传热,使储罐的绝热效果满足使用要求。
现有LNG低温储罐待检测,已投入使用3年,此次需进行全面检验。LNG低温液体储罐的主要技术参数如表1所示。
检验项目
通过了解该液化天然气站的整体情况,尤其LNG低温液体储罐使用情况后,制订了检验方案。主要检验项目为:资料审查、宏观检查、安全附件检查、真空度测试、气密性试验、红外热成像检测等。
1.资料审查
主要审查了以下内容:
①设计单位资格、设计图纸、安装施工图及有关计算书等;
②压力容器安装单位资格、竣工验收资料;
③容器配管及支承件的材料质量证明;
④使用维护说明书;
⑤低温压力容器使用登记证;
⑥历次检验报告及维修记录;
⑦接地电阻测试报告及避雷测试报告;
⑧运行记录;
⑨安全管理规章制度及安全操作规程;
⑩应急救援预案等。
另外,该站设备采用DCS集散控制系统对液位、压力、温度情况进行管理和控制,具有报警、联锁保护及自诊断等功能,能够对异常的情况及时响应、指示;它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。通过进行现场操作演示,集控系统能够较快速的对液位、压力、温度异常情况进行响应和控制。
通过资料审查发现该站具有完备的相关技术资料比较齐全,安全管理制度比较到位,管理方法较智能化,具有较强的可操作性。
2.宏观检查
针对低温容器双层夹套、未设人孔的结构特点,主要对储罐进行了以下宏观检查:
①罐体表面油漆色、铭牌和标志。
②罐体外表面有无裂纹、腐蚀、划痕、凹坑损伤变形等。
③罐体外表面有无结霜、冒汗现象等。
④外表面接管角焊缝。
⑤连接管路有无磨损、变形、堵塞、泄露等。
⑥支腿有无损坏,基础是否下沉、倾斜、开裂,紧固螺栓的完好情况。宏观检查发现所有支腿紧固螺栓有不同程度的轻微腐蚀,其主要原因是在螺栓外部增加了一防护罩,由于防护罩的密封性不是很好,水分渗透进去,致使螺栓腐蚀。由于发现的比较早,螺栓的腐蚀还未发展到支腿垫板,可以通过更换螺栓,并涂覆防腐材料进行表面处理。
3.1安全附件检查
LNG低温液体储罐设置的安全附件有安全阀、液位计和压力表。通过检查得到以下3.3真空度测试
3.2安全附件检查
结论:①液面计型号为CYJ-1型双波纹管差压液位计,测量范围0~16m水柱,精度1.6级,且外观完好。
②压力表1块,型号为Y-100测量范围0~1.0MPa,精度1.5级,且在校验有效期内。
③安全阀2个,型号DA22Y-40P,DN40mm, PK0.63MPa,且在校验有效期内。检验中发现,其中一个安全阀起跳,罐内介质通过安全阀进入放空管道。经过分析,安全阀起跳原因为安全阀调试中实际开启压力过低,与所打印检验铭牌不符。
3.3真空度测试
夹层真空度是衡量低温绝热容器安全性能和使用寿命的重要技术指标,因此,在对低温绝热压力容器进行定期检验时,其夹层真空度的测量是必不可少的检验程序。低温液体容器夹层真空度在常温下应小于 65Pa、低温下小于 10Pa,作为判断准则。LNG低温液体储罐外壳设有永久性金属真空规管,故采用直接测量法测量真空夹层的真空度,以客观地反映夹层的真空性能。检验中采用TELEDYNE HPM 4/6 电阻真空计测量。测量中无需调丝流,将真空计与真空规管连接好后,开启真空计,5min 后真空计读数稳定时的指示值就是容器夹层的真空度。通过测量,低温储罐的真空度均小于10Pa,真空度合格。
3.4气密性试验
对于低温绝热压力容器来本体说,无论是外夹层还是内筒,如有微小的泄漏,则夹层真空度就无法维持,我们完全可通过真空度测试来判断低温绝热容器的致密性。但对于从压力器使用的安全性出发,储罐的各个连接接管、阀门及其连接件是否致密也需要通过进行试验进行检查。在气密试验前首先应检查阀门是否与盛装的介质相适应,性能是否符合要求;管路的布局是否合理,管路在使用过程中是否有损坏或弯曲。然后按照文献2的要求进行气密性试验,通过气密性试验未发现异常响声,无可见变形,经过肥皂液检查无漏气,罐体及各管路致密性较好。
3.5红外热成像检测
为了更好的掌握罐体绝热效果,采用红外热成像仪对低温储罐进行红外热成像检测。
红外成像是目前唯一一种可以将热信息瞬间可视化,并加以验证的诊断技术。红外热成像技术作为一种新兴的无损检测评估手段,具有直观、快速、全面、非接触测温的特点。因为几乎所有设备在发生故障前都会产生发热现象。红外成像技术能够在设备发生故障之前,快速、准确、安全的发现故障。
红外热像仪是通过非接触探测红外能量(热量),并将其转换为电信号,进而在显示器上生成热图像和温度值,并可以对温度值进行计算的一种检测设备。红外热像仪能够将探测到的热量精确量化、测量,不仅能够观察热图像,还能够对发热的故障区域进行准确识别和严格分析。
此次检测使用FLIR红外热像仪,通过非接触温度测量加以量化。通过检测未发现明显罐体外壳及连接管路的温度突变,表面罐体具有良好的完整性,无泄漏现象的发生。
安全评级
由于低温储罐的检验属于在线检验,未对储罐进行开罐项目的检测,LNG低温液体储罐定为2级,下次全面检验周期为3年。
检验结论
(1)外观检测未发现罐体外表面存在腐蚀现象,同时由于真空夹层的特点,不需要对罐体进行测厚项目的检测。
(2)对低温容器的检验除了上述项目外,还可以根据具体情况进行接地电阻测量,运用全站型电子速测仪进行垂直度、倾斜度测量及对罐体支座的沉降进行长时间观测等。
(3)通过定期检验,深入了解和掌握了LNG低温液体储罐的安全状况,对查出的隐患能监督 258 3.6红外热成像检测为了更好的掌握罐体绝热效果,采用红外热成像仪对低温储罐进行了红外热成像检
其按工艺要求及时消除,保证了低温液体储罐的安全运行。
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