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17.4 萬(wàn)立方米液化天然氣運(yùn)輸船 在線天然氣熱值分析系統(tǒng)

發(fā)布時(shí)間: 2023-05-19 14:03:58  點(diǎn)擊數(shù):
關(guān)鍵詞:液化天然氣運(yùn)輸船,在線天然氣熱值分析系統(tǒng)
      
1. 項(xiàng)目概述
2. 設(shè)計(jì)總則
2.1設(shè)計(jì)依據(jù)
2.2設(shè)計(jì)原則
3.項(xiàng)目方案
3.1 測(cè)量項(xiàng)目及項(xiàng)目概述
3.2系統(tǒng)概述
3.3系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)
4、 供貨范圍
5.現(xiàn)場(chǎng)安裝方案
6.質(zhì)量保證體系及措施(交鑰匙工程)
7、質(zhì)保期及售后服務(wù)
附錄一:預(yù)處理工藝流程圖

1. 項(xiàng)目概述

2.設(shè)計(jì)總則

2.1設(shè)計(jì)依據(jù)
除應(yīng)參照通用技術(shù)規(guī)格書(shū)中列出的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范外,還提供在本工程中所采用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的清單,并應(yīng)保證其版本為最新版本(包括修正版)。

GB/T 13610       天然氣的組成分析  天然氣熱值法
GB/T 13609       天然氣取樣導(dǎo)則
GB/T 11062       天然氣發(fā)熱量、密度、相對(duì)密度和沃泊指數(shù)的計(jì)算方法
GB/T 15464       儀器儀表包裝通用技術(shù)條件
GB/T 17747.1      天然氣壓縮因子的計(jì)算 第1部分:導(dǎo)論和指南
GB/T 17747.2      天然氣壓縮因子計(jì)算 第2部分:用摩爾組成進(jìn)行計(jì)算
GB/T 17747.3      天然氣壓縮因子計(jì)算 第3部分:用物性值進(jìn)行計(jì)算
GB/T 18603        天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求
JJG 700           天然氣熱值儀檢定規(guī)程
GB 3836.1         爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備  第1 部分:通用要求
GB 3836.2         爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第2 部分:隔爆型“d”
GB 3836.3         爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第3 部分:增安型“e”
GB 3836.4         爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第4 部分:本質(zhì)安全型“i”
GB 4028           外殼防護(hù)等級(jí)的分類
SY/T  0025        石油設(shè)施電氣裝置場(chǎng)所分類
ZBY 002           儀器儀表運(yùn)輸、運(yùn)輸貯存基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法
ZBY 003           儀器儀表包裝技術(shù)條件
ISO 6976           Natural gas-Calculation of calorific values, density, relative density and Wobbe index from composition
ISO 10723          Natural gas — Performance evaluation for on-line analytical systems
A.G.A No.10        Speed of Sound in Natural Gas and Other Related Hydrocarbon Gases
所有規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)均應(yīng)為項(xiàng)目采購(gòu)期時(shí)的有效版本。

2.2設(shè)計(jì)原則

(1)嚴(yán)格貫徹執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定,確保各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求;
(2)采用技術(shù)成熟、安全、可靠的先進(jìn)設(shè)備,確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和精確性;
(3)工程布局合理、占地空間小、外形結(jié)構(gòu)美觀;
(4)設(shè)計(jì)要做到投資省,運(yùn)行費(fèi)用低;
(5)避免產(chǎn)生二次污染。

3.項(xiàng)目方案

3.1 測(cè)量項(xiàng)目及項(xiàng)目概述

船舶(液化天然氣運(yùn)輸船)的設(shè)計(jì)、建造和設(shè)備應(yīng)能運(yùn)輸最低溫度為-163℃的液化天然氣。
色譜儀安裝在通往ER的氣體主管線上,并通過(guò)IAS進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),并與性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接口。安裝一臺(tái)在線色譜儀,并提供天然氣管線色譜儀的相關(guān)取樣設(shè)備。
氣相色譜儀具有天然氣成分、密度和熱值功能。天然氣管線的壓力為1.1-1.25MPa。色譜儀使用SO測(cè)量單元。
提供氣相色譜儀和取樣柜上的氣體檢測(cè)(氣體檢測(cè)器由造船廠提供,供應(yīng)商提供安裝位置和電纜壓蓋貫穿件)。
Modbus RS485優(yōu)選用于板上IAS通信。電源:220V/60H
建議氣相色譜儀的測(cè)量范圍如下:
成分
天然氣
范圍(摩爾%)
氮?dú)猓∟2)
0-20
二氧化碳(CO2)
0-20
甲烷(CH4)
65-100
乙烷(C2H6)
0-20
丙烷(C3H8)
0-10
丁烷(C4H10)
0-5
戊烷
0-10
C6+heavier
0-0.7
 

3.2系統(tǒng)概述

 
     CMS-6000型天然氣熱值在線分析系統(tǒng)可與天然氣管道直接連接實(shí)現(xiàn)在線進(jìn)樣分析,并可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)在線監(jiān)測(cè),分析的數(shù)據(jù)結(jié)果可以通過(guò)用戶的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)協(xié)議進(jìn)行上傳到中控系統(tǒng)。為用戶提供了準(zhǔn)確、快速,簡(jiǎn)潔的檢測(cè)手段,使分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一目了然;符合GB/T13610-2020《天然氣的組成分析天然氣熱值法》等要求的國(guó)家分析檢測(cè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。廣泛應(yīng)用于燃?xì)夤?、鋁業(yè)制造、熱電廠、陶瓷、冶金、玻璃、造紙等天然氣用戶單位對(duì)所使用天然氣的熱值分析檢測(cè)。
    CMS-6000型天然氣熱值在線分析系統(tǒng)適用于天然氣、液化氣和液化混合空氣、配氣等管道氣的組分含量分析檢測(cè),儀器自帶的分析軟件系統(tǒng)可以秒計(jì)算出不同燃?xì)獾母邿嶂怠⒌蜔嶂?、密度、相?duì)密度、華白數(shù)、燃燒勢(shì)等特性指數(shù);可對(duì)天然氣中氮、甲烷、二氧化碳、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、正戊烷、異戊烷及C6+以上的烴類成份的一次進(jìn)樣全分析。
    本系統(tǒng)主要由取樣單元(含取樣探針、短管、取樣閥)、氣源凈化單元、預(yù)處理單元(根據(jù)介質(zhì)的工藝條件情況選配)、分析單元、控制單元、標(biāo)定單元(標(biāo)氣系統(tǒng))、配套設(shè)備組成。系統(tǒng)具有安全可靠、取樣真實(shí)、響應(yīng)快、分析精度高、配置和選型最佳等諸多特色,系統(tǒng)不僅考慮了適應(yīng)危險(xiǎn)環(huán)境場(chǎng)所問(wèn)題,也考慮了避免系統(tǒng)內(nèi)部的不安全因素的產(chǎn)生。因此是國(guó)內(nèi)最為完善的分析系統(tǒng)。

3.3系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)

3.3.1樣氣預(yù)處理系統(tǒng)
預(yù)處理系統(tǒng)針對(duì)樣品氣的具體工況,實(shí)現(xiàn)樣品采集、過(guò)濾、穩(wěn)流、標(biāo)定、自動(dòng)化控制等功能,使得樣品在不失真條件下,滿足在線分析儀表的要求,從而保證在線分析系統(tǒng)的長(zhǎng)期、可靠、準(zhǔn)確運(yùn)行。
Ø 整套預(yù)處理系統(tǒng)集成在機(jī)柜中
Ø 主要部件采用進(jìn)口品牌,例如采樣泵及電磁閥等
Ø 多級(jí)顆粒過(guò)濾,減少管路堵塞
Ø 分析安裝在預(yù)處理機(jī)柜中,節(jié)省空間,操作維護(hù)方便
取樣預(yù)處理系統(tǒng)包括的配套設(shè)備(如減壓閥、溫度計(jì)、壓力表等)安裝在前處理箱內(nèi)。箱子內(nèi)留有足夠的空間,以用來(lái)安裝和維護(hù)其內(nèi)部的設(shè)備。箱子內(nèi)的設(shè)備可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程工藝參數(shù)的要求定制。
3.3.2取樣管線
3.3.3在線天然氣熱值分析儀
CMS-6000型天然氣熱值在線分析系統(tǒng)適用于天然氣、液化氣和液化混合空氣、配氣等管道氣的組分含量分析檢測(cè),儀器自帶的分析軟件系統(tǒng)可以秒計(jì)算出不同燃?xì)獾母邿嶂怠⒌蜔嶂?、密度、相?duì)密度、華白數(shù)、燃燒勢(shì)等特性指數(shù);可對(duì)天然氣中氮、甲烷、二氧化碳、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、正戊烷、異戊烷及C6+以上的烴類成份的一次進(jìn)樣全分析。
 
儀器特點(diǎn)
Ø 該儀器系統(tǒng)是全填充柱、全TCD的多維色譜分析方法,柱負(fù)荷大,自動(dòng)化程度高。
Ø 一次進(jìn)樣既可得到天然氣的各個(gè)含量。
Ø 線性范圍內(nèi)不受進(jìn)樣量的影響,對(duì)進(jìn)樣要求不苛刻。
Ø 兩個(gè)通道相互獨(dú)立,如不需要檢測(cè)H2、He含量,則只用通道Ⅱ既可。
Ø 該分析系統(tǒng)為天然氣的全組份分析,定量簡(jiǎn)單,方便用加校正因子的歸一法定量,或者外標(biāo)法定量。
Ø 該系統(tǒng)流程適合要求分離N2、O2、CO、CO2、CH4及C2~C5烴類的所有應(yīng)用。
Ø 該系統(tǒng)經(jīng)擴(kuò)展后可分析天然氣中C10~C140及C14+的單體烴含量(FID檢測(cè))。
技術(shù)參數(shù):
1.載氣:高純氦氣(純度≥ 99.995%)
2.內(nèi)置熱值軟件自動(dòng)算出組分含量、高熱值、低熱值、密度、相對(duì)密度、華白數(shù)、燃燒勢(shì)
3.TCD靈敏度檢測(cè)器TCD 
敏感度:≥5000mV·mL/mg(正十六烷) 
基線噪聲:≤30μV(載氣:99.999%的氫氣)  
4.進(jìn)氣要求:無(wú)塵、無(wú)水、無(wú)油
5.定性時(shí)間誤差:≤0.02min
6.定量重復(fù)性:RSD≤1%
7.分析周期:<8分鐘
8.工作環(huán)境:5℃-50℃:濕度:10%-85%
9.輸入電源:AC220V  DC12V  24V
3.3.5標(biāo)定氣系統(tǒng)
提供標(biāo)定氣及連接用的管線、閥門等。
3.3.6信號(hào)、通訊
天然氣熱值分析儀根據(jù)其測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)生成報(bào)告及色譜圖,并向上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。具有多種通訊接口(包括RS-232和RS-485通訊接口,以太網(wǎng)通訊和診斷接口),并支持MODBUS通信協(xié)議。
 天然氣熱值分析儀應(yīng)具有故障報(bào)警功能,當(dāng)發(fā)生故障時(shí),能及時(shí)報(bào)警并提示故障信息。
天然氣熱值分析儀主機(jī)能夠就地顯示氣體組分、密度、熱值、壓縮因子等信息,并能通過(guò)按鍵選擇顯示內(nèi)容和組態(tài)顯示方式,如一個(gè)月內(nèi)的歷史記錄、報(bào)警記錄和數(shù)據(jù)結(jié)果記錄等。
天然氣熱值分析儀應(yīng)有足夠的內(nèi)存,可對(duì)氣體組分、密度、熱值、壓縮因子、色譜圖等檢測(cè)、計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
 天然氣熱值分析儀應(yīng)具有自檢功能,可根據(jù)控制指令或設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)通入標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行標(biāo)定,并將標(biāo)定結(jié)果保存,同時(shí)傳送到上位計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
3.3.7、防爆分析柜 
防爆分析柜適用于石油化工、海上鉆井平臺(tái)、冶金、醫(yī)藥、輕工、紡織、食品、生物工程、航天航空工程以及軍事設(shè)施等工廠,具有ⅡA、ⅡB、ⅡC 級(jí),溫度組別為 T1~T4 的爆炸性氣體或蒸氣環(huán)境中;海拔高度不超過(guò) 2000 米;25℃時(shí),相對(duì)濕度 95%以下;工作環(huán)境溫度-20℃~+40℃之間。可根據(jù)用戶要求安裝各種普通的檢測(cè)儀表、分析儀表、顯示儀表、微電腦觸摸屏以及普通電器元件,對(duì)用戶內(nèi)裝電器元件基本不受限制。
正壓柜由柜體、自控系統(tǒng)、布?xì)庀到y(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、用戶配電系統(tǒng)組成;柜體由正壓腔和副腔組成,正壓腔內(nèi)裝用戶配電系統(tǒng)元件及部分自控系統(tǒng)的防爆元件;副腔內(nèi)裝自控系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)及用戶的進(jìn)出電纜。
本正壓柜采用 Q235 鋼板或不銹鋼焊接而成,對(duì)其各接合面都經(jīng)過(guò)了特殊的密封處理。
本正壓柜進(jìn)氣方式為通風(fēng)型,即不間斷連續(xù)供氣,正壓腔內(nèi)裝元件的工作熱量可隨氣路帶走,具有很好的散熱效果。
本產(chǎn)品引用 GB3836.1-2010 ,GB3836.5-2004 以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)。
技術(shù)參數(shù)
防爆標(biāo)志:ExdeIIBT4/T5/T6、ExdeIICT4/T5/T6、DIP A20 TA,T4/T5/T6;
額定電壓:AC220/380V, 非標(biāo)準(zhǔn)電壓:12V/24V/36V/127V/660V;
總開(kāi)關(guān)電流:10A—800A;分開(kāi)關(guān)電流:1A—630A;
防護(hù)等級(jí):IP65;
螺紋規(guī)格:DN15-DN100/G1/2-G4寸
引入線規(guī)格:直徑6mm-80mm;引出線規(guī)格:直徑6mm-80mm;
引入引出方向:上進(jìn)上出,下進(jìn)下出(可按客戶要求不受限制)

4、供貨范圍 

序號(hào) 項(xiàng)目名稱 型號(hào) 數(shù)量 備注
1.  天然氣熱值在線分析系統(tǒng) CMS6000  
1套
 
2.   預(yù)處理系統(tǒng)   1套 具體配置見(jiàn)附件
3.  系統(tǒng)集成柜   1套  
附件:配置清單
序號(hào) 名稱 規(guī)格 產(chǎn)地 備注
 
 
 
 
1
 
 
CMS-6000在線氣相色譜儀
CMS-6000 氣相色譜儀網(wǎng)絡(luò)化主機(jī) 北京普瑞 1臺(tái)
TCD(熱導(dǎo)檢測(cè)器 北京普瑞 2套
獨(dú)立加熱小柱箱模塊 北京普瑞 1套
安裝自動(dòng)閥,帶閥箱加熱及管路 北京普瑞 1套
全自動(dòng)進(jìn)樣膜閥 美國(guó)Valco 1套
啟動(dòng)工具包 北京普瑞 1套
色譜分析柱 北京普瑞 2根
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 軟件光盤和許可證 北京普瑞 1套
載氣 高純氦氣,40L含減壓閥 北京普瑞 2瓶
 
 
 
 
2
取樣探槍 不銹鋼 北京普瑞 1套
霧過(guò)濾器(含排污閥) 耐壓可視PVC 北京普瑞 1套
取樣截止閥 Ф6卡套不銹鋼 國(guó)內(nèi)配套 1臺(tái)
前級(jí)減壓裝置 不銹鋼0-5MPa 國(guó)內(nèi)配套 1臺(tái)
壓力表 0~1MPa 西儀 1臺(tái)
渦旋制冷除濕裝置   國(guó)內(nèi)配套 1臺(tái)
自動(dòng)疏水閥 不銹鋼 北京普瑞 1臺(tái)
雙路干燥裝置(含切換閥) 出口露點(diǎn)-20~-40℃ 北京普瑞 1套
分析流量調(diào)節(jié)裝置 0-1000mL/min 國(guó)內(nèi)配套 1套
精密過(guò)濾器 Φ6接口不銹鋼 百靈氣動(dòng) 1套
專用接頭、組件 Φ6接口不銹鋼 北京普瑞 1套
3 三通標(biāo)校切換閥 Φ6接口不銹鋼 國(guó)內(nèi)配套 1臺(tái)
標(biāo)氣 8L,(含標(biāo)氣專用減壓閥) 北京普瑞 1套
4 系統(tǒng)集成柜    定制 1臺(tái)
5 資料 含儀表使用說(shuō)明書(shū),系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)等 北京普瑞 1套
 
備品備件清單
序號(hào) 名稱 單位 數(shù)量 備注
  定量管 3 1mL
  螺絲刀 1  
  呆口扳手 1 S8--10
  呆口扳手 1 S12--14
  氣路螺母 6 M8X1開(kāi)孔Φ3
  三通 1 開(kāi)孔Φ3
  氣路密封墊 10  
  氣路管 1  
  保險(xiǎn)絲管 2 10A
  填充柱密封螺母 6 柱箱內(nèi)
  填充柱用石墨墊 10  
  氣路內(nèi)襯管 6 Φ2

5.現(xiàn)場(chǎng)安裝方案

5.1管線及電纜敷設(shè)  
現(xiàn)場(chǎng)電纜敷設(shè)方式可用走橋架或穿管方式.橋架及穿管的走向根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際定,但應(yīng)遵循以下原則:  
5.2 防雷接地及防風(fēng)防凍問(wèn)題 
監(jiān)測(cè)用房及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備必須有完善、規(guī)范的接地裝置和避雷措施。以上措施
需要企業(yè)統(tǒng)一考慮安裝避雷設(shè)施。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備應(yīng)考慮極低氣候下的防凍問(wèn)題,要求加裝防水、防風(fēng)罩等,必要時(shí)需要做保暖處理。
5.3配管配線
 配管:
樣品、載氣、標(biāo)氣管線:316不銹鋼管采用進(jìn)口產(chǎn)品或國(guó)內(nèi)知名品牌,卡套連接.
樣品放空總管:
采用304不銹鋼管,外加阻火器,尾氣放空管線帶阻火器,距小屋屋頂不低于1 米處,排放管上方防雨罩。
5.4分析系統(tǒng)的安裝
  分析系統(tǒng)在室內(nèi)或室外落地式安裝,安裝地點(diǎn)的機(jī)械震動(dòng)應(yīng)可忽略不計(jì)。分析儀和預(yù)處理裝置為一體,為落地式安裝,安裝時(shí)參照相應(yīng)的安裝圖。分析系統(tǒng)應(yīng)盡量靠近取樣點(diǎn),取樣點(diǎn)到分析系統(tǒng)的距離建議不超過(guò)20m,以減小系統(tǒng)滯后時(shí)間。
5.5 采樣管道的安裝
    采樣管道采用¢6×1不銹鋼管或四分鋼管連接轉(zhuǎn)為¢6卡套接口,長(zhǎng)度最好不超過(guò)20m。采樣管道應(yīng)均勻傾斜,不至于形成彎曲、低凹積水等現(xiàn)象。
5.6 分析后尾氣排放管連接
    分析過(guò)的尾氣排到排空管道,管道選用¢6×1軟管連接。尾氣排空應(yīng)引至安全地帶排放,排空氣路必須暢通,不可通過(guò)節(jié)流和任何電阻,以免降低檢測(cè)精度或影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。
5.7系統(tǒng)和密封性
       系統(tǒng)的氣密性檢查按Q/CYN52標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
5.8系統(tǒng)接地
    為了保證安全操作和避免電磁場(chǎng)的干擾,分析系統(tǒng)通過(guò)接地端子可靠接地,接地電阻小于4毆。
5.9  電源220V AC  ±22VAC   60±0.5Hz

5.10 接線

    電氣線路均在出廠前連接好。系統(tǒng)投運(yùn)前應(yīng)正確連接外部電氣線路和檢查各元件上的連線有無(wú)松動(dòng)、脫落現(xiàn)象。

6.質(zhì)量保證體系及措施(交鑰匙工程)

7、質(zhì)保期及售后服務(wù)

7.1質(zhì)保期
質(zhì)保期為系統(tǒng)安裝完畢正常運(yùn)行起12個(gè)月或貨到之日起13個(gè)月,以先到日期為準(zhǔn)。在質(zhì)保期內(nèi),賣方保證及時(shí)修理任何并非買方人員非正常操作而導(dǎo)致的缺陷或故障。
7.2、項(xiàng)目技術(shù)材料
本公司將提供客戶以下技術(shù)材料:
7.3安裝調(diào)試及試運(yùn)行
7.4培訓(xùn)計(jì)劃
培訓(xùn)目的:
-能夠進(jìn)行較好的周維護(hù),并做好周維護(hù)記錄。
-能夠進(jìn)行儀器性能檢查,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問(wèn)題。
-能夠操作儀器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并且能分析數(shù)據(jù)的有效性。
-能夠?qū)x器進(jìn)行校準(zhǔn)檢查。
-能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單儀器設(shè)備維護(hù)。
培訓(xùn)方式:現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)
參加人數(shù):不限;
培訓(xùn)地點(diǎn):安裝現(xiàn)場(chǎng);
時(shí)間:在安裝調(diào)試時(shí)同時(shí)進(jìn)行,為期1~3天;
內(nèi)容:儀器的操作和維護(hù)。

附錄一:預(yù)處理工藝流程圖

 
 
 

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