為確認LNG 儲槽及附屬設備之機能,應使用目視檢點及儀器檢查之定期檢查。
平時檢點及定期檢查應就附表5 列之項目,因應其狀況採用適當之做法。
4-1 保養管理基準
依附表 5 就儲槽及附屬設備之檢點、檢查之對象部位及周期等加以具體規定,以此 製作保養管理基準,依此基準實施檢點、檢查。
保養管理基準應就下列1 至 4 之必要事項記載於保養手冊。
1. 儲槽內接收液體時之運轉操作方法。
2. 儲槽內卸放液體時之運轉操作方法。
3. 自警報設備收到警報時,應採取之措施。
4. 停電或地震等緊急時之運轉操作方法。
應就各對象部位之檢點、檢查訂定記錄表,以記錄檢點、檢查之結果。
自最初記錄開始,應就每一對象部份分別記錄並規定保存期間,活用於保養管理 中。
4-2 開槽檢修程序 實施儲槽漏洩檢修:
4-2-1 施工流程:
程序 施工項目 流 程
1 水泥牆補修 加熱器停止→臨時設備安裝→混凝土槽體氣密度改善
2 開槽作業
地面凍結→改良殘留的液化天然氣→第二期槽區隔離→送出 殘留液化天然氣→殘液氣化與加溫→天然氣排淨→配管隔離
→儲槽空氣吹洗 3 內層不銹鋼天然
氣滲漏補修
儲槽打開/吊籃裝設→膜層複檢→修補工作與檢修→儲槽關閉
→預冷與加溫→儲槽打開/吊籃裝設→第二次複檢 4 復原 儲槽關閉→第二期槽區恢復原狀→重新啟動
施工安全計劃:
1. 危險區內安裝氣體檢測器。
2. 鏟土機、混擬土破碎機排氣管須裝滅焰器。
3. 混凝土作業時要灑水。
4. 工具發生火花地方以空氣吹除,使甲烷濃度低於1.25%。
開槽作業:
1.地表凍結:以冷凍機將儲槽附近地表之土壤予以凍結,防止儲槽回溫時地下水滲 入儲槽之保冷層。
(1)安全計劃:於危險區內安裝氣體檢測器、鏟土機及混擬土破碎機排氣管須 裝滅焰器。
(2)施工之圖示:
冷凍機 液化天然氣
冷凍管
2.改良殘留 LNG:將儲槽內較重之內容物加以稀釋。
(1)作業方式:
輸出殘留液化天氣由 4m 降至 2.5m→接收 LNG 至滿液位→再輸出 LNG 至 4m→與第一期槽區隔離→安裝臨時液泵→安裝超低溫監視設備→以固定 泵將液位降 0.5m 後再以臨時液泵將液位降至 0.1m。
(2)施工圖示:
(3)施工安全計劃:嚴禁煙火
3 殘液氣化與加溫:將殘存之液化天然氣以加溫方式予以氣化排淨。
(1)作業方式:引入 LNG 至氣化器加熱成 40~60 ℃之天然氣後由 ITV 噴嘴送 入槽內加熱殘存 LNG,直到底部膜層(MEMBRANE)溫度達 0 ℃(以固 定熱電偶測量膜層溫度)。
(2)施工圖示:
臨時液泵
監視設備
C
原有液泵
(3)施工安全計劃:運轉前臨時配管需施以氣密性測試、嚴禁煙火、注意槽內 壓力及溫度。
4.排淨天然氣:以氮氣置換天然氣。
(1)作業方式:
甲、 引入氮氣經泵筒底部進入槽內。
乙、 懸吊平台以下由 BOG 管線排放、回收 BOG;懸吊平台以上則由真空 安全閥管線排放、回收 BOG。
丙、 CH4 吹除終點判斷:CH4<0.2%。
丁、 穿戴 LSS 進入槽內檢查 CH4 含量並吹除重質成分。
戊、 氮氣吹驅速度:0 至 4 小時---500NM3/Hr 4 至 10 小時---1000NM3/Hr 10 小時以上---2000NM3/Hr
(2)施工安全計劃:
甲、 從壓力表放入配管以測量懸吊平台上玻璃棉內甲烷濃度。
乙、 入儲槽內應穿戴 LSS。
(3)施工圖示:
內部觀察 裝置
接 BOG 管線
加配重頂開
臨時頂蓋
加熱器 LNG管線
ITV噴嘴
氣化效率:4000m3/hr 出口溫度:40~60℃
C
(5)儲槽內天然氣濃度測定:由穿戴生命維持系統(LSS)之人員進行儲槽內檢測。
(a) 作業方式:
甲、 充滿氮氣的儲槽內由穿戴生命維持系統的工作人員直接進行檢測。
乙、 確認槽內不存在任何殘留瓦斯。
(b) 施工圖示:
氮氣 BOG 回收管
BOG管線 懸吊平台
氮氣產 生器 真空安全閥
氮氣
穿戴生命維持系統作業 人員入槽室(均壓室)
吊藍 充滿氮氣
(c)施工安全計劃:
可燃物 空氣 熱 火災爆炸危險性
× × × ×
註:生命維持系統(LSS)說明:本系統僅許可經訓練合格之人使用;除此之外 禁止其他人使用。
1. LSS 圖示:
通信電路
2. 故障時之對應:1ry 氧氣供給故障 LSS 安全帽內空氣壓力降低時,供給 系統會自動切換至2ry 氧氣供給,如2ry 氧氣供給亦發生故障時,LSS 穿戴者可自行開啟緊急用氧氣瓶,同時進行緊急避難;另於平時作業中 LSS 穿戴者可透過通信電路系統與作業指揮者進行聯繫溝通。
6 以空氣置換氮氣:
(1)作業方式:
甲、 此時儲槽內沒有可燃性氣體,只有氮氣。將槽內氮氣以乾躁空氣置換。
2ry 氧氣供給 1ry 氧氣供給 LSS
安全 帽
空氣瓶(各自獨立)
LSS 控制系統
LSS 作業指揮者 緊急用氧氣瓶
乙、 從儲槽上面供應比重較輕的乾躁空氣(昇溫到 60℃),將比重較重的 氣體(氮氣)從儲槽底部經泵筒排放到大氣中。
(2)施工圖示:
4-3 內層不銹鋼天然氣滲漏補修:
1 氨氣測漏:於保冷層加入氨氣實施內層不銹鋼天然氣滲漏檢點。
(1)氨氣測試條件:
甲、 夾層中氨氣濃度≧5%。
乙、 夾層壓力5~12 mm Aq。
丙、 槽內相對濕度低於80%(目標70%)。
丁、 停留時間24小時。
戊、 判斷標準不變色。
己、 檢查時間修補完成及預冷後各行氨氣檢漏一次。
(2)流程:
保冷層抽真空(並實施保層氣密性測試)→引入氨氣→量測氨氣 濃度→塗佈測漏藥劑→目視檢查→吹除氨氣
(3)施工圖示:如附圖 14
(4)本次檢測與儲槽建造期間標準比較:
儲槽建造期間 本次檢測計畫
(1) 最低氨氣(NH3)濃度 2% 5%
(2) 停留時間(時) 16H 24H
氮氣排放 至大氣 乾燥 乾燥空氣
空氣
空氣與氮氣排 放至大氣
空
氮氣氮氣
(3) 氨氣濃度檢測點 26 52
(4) 壓力控制 檢測員控制 自動警報系統
(5)設置氨氣取樣點:共設置 52 點氨氣取樣點以確認氨氣濃度。
(6)檢漏:測漏藥劑噴塗完成 24 小時後、開始全面變色(由黃變藍)檢查、變色處 標誌記號並貼上膠帶以備修補,如附圖14 至 16 圖;另設有 Test Piece (Artificial Penetration ) :試片上鑽有三孔,孔徑分別為 3、5、10μm,以確認其測試精 度。
2 補修:鋼板洩漏部分之補修,如附圖 17 至 19;而測漏修補(Repair):修補工作環 境示意圖 20。
3. 工安全:膜層鋼板修補時為防止因有殘留可能性之可燃氣體而造成火災、爆炸 事故,採下列對策:
(1)IBS 排淨繼續:通入氮氣持續排淨,並實施保冷層氣體取樣分析。
(2)於氮氣室內實施膜層補修,並控制各壓力使成為:
氮氣室壓力>儲槽內壓力>IBS 壓力>大氣壓;以得下列效果:
※氮氣室壓力>IBS 壓力:自 IBS 無可燃性氣體流入氮氣室。
※氮氣室壓力>儲槽內壓力:自儲槽內無空氣(氧)流入氮氣室。
※儲槽內壓力>IBS 壓力:自 IBS 無可燃性氣體流入儲槽內。
※IBS 壓力>大氣壓:無空氣(氧)流入 IBS。
綜 上 所 述 因 各 部 「 燃 燒 三 要 素 」 未 齊 備 , 故 能 達 防 止 火 災 、 爆 炸 災 害 燃燒 3 要素
熱 可燃性氣體 氧
儲槽內 × × ○
IBS × ○ ×
氮氣室內 ○ × ×
表中:○表存在、×表不存在或濃度不足
(3)於危險區域作業為防止儲槽外發生火災、爆炸事故,應採取下列對策:使用
防爆電氣用品,並提出「動火申請書」、攜帶可燃性器體檢測器當濃度達0.2%
以上應即刻關斷電源、著靜電防止服及使用嚴禁煙火。
(4)第二次洩漏複檢:以氨氣實施膜層(鋼板)洩漏檢測,方式同第一次。
4 復原:
(1)儲槽關閉:撤除懸吊甲板下之全部設備,重新安裝所有保冷材恢復原狀。
(2)第二期槽區恢復原狀:第二期和第一期之間的連接恢復原狀。
(3)重新啟動:氧氣排淨與乾燥、氮氣排淨、冷卻、液化天然氣填充、液化天 然氣泵測試。
4-4 材料破損分析
1.測試目的: 地下式薄膜儲槽採用 SS304 不銹鋼材料,主要是因為具備優良低
溫靱性特性,但儲存槽銲道位置是否有發現雜質偏析現象導所至之熱裂缺陷,
是否有雜質偏析之不銹鋼銲道低溫靱性強度所產生之負面影響,導至脆性破 裂了解此疑慮,特所進行實體銲道低溫靱性測試評估,以了解雜質偏析銲道 低溫韌性表現。
2. 測試試片: 低溫測試試片是取於儲存槽,經氨氣測試有藍點缺陷位置之薄膜 板片。試測採用四片含缺陷之疊接銲道試片。由於銲道本身方向不同,兩 片疊接銲道試片呈長方型,另兩片則呈梯型(如圖 21)。同時亦採用一片完 好銲道之試片進行相同靱性測試,做為比較基準。
3 測試方法: 由於針對 SS304 不銹鋼薄膜銲道並無標準靱性測試方法,由於 SS304 不銹鋼為高靱性材料,在低温條件下,仍具備高程度延展性,在正常 情况下,不會發生快速脆裂現象,所以材料設計規範並未針對 SS304 制定破 裂靱性標準值。所以引用另一儲槽材料但脆性較高之 9%鎳鋼之標準測試方 法,做為判斷SS304 不銹鋼是否符合低温破裂勒性之要求(27)。
低溫靱性測試是在零下 170℃恆溫測試槽內進行,以 Instron 試驗機 (Load capacity 50kN)將楔形斜角強迫置入疊接銲道溝槽開口內(如附圖 22),逐步增 加負荷將槽口撐開,同時監測楔形斜角移動位置,從楔形斜角角度,即可推
算出銲道槽口位移量。從 9%鎳鋼之測試標準槽口必須至少承受 0.1mm 之位 移,才能維持其延展性,符合破裂靱性要求。
4.測試結果: SS304 雜質偏析疊接銲道低溫靱性測試槽口位移量結果顯示 CTOD 位移大致上皆高於 0.2 mm 以上(如附表 6),遠大於 9%鎳鋼低溫靱性 標準(0.1mm)。同時雜質偏析銲道試片與完好銲道試片槽口位移量相當,並 無明顯差異。
雜質偏析疊接銲道開口角度在低溫靱性測試時可張開至60℃以上,仍能保 持連結,不發生脆斷現象。在儲存槽邊緣銲道最大可能開口角度(4.5℃)考量 下,在實際低溫操作狀況下,脆性斷裂應不至發生。
雜質偏析銲道試片在低溫測試後,其斷面皆經由掃描電子顯微鏡檢視,每 個試片皆包含熱裂缺陷(最大寬度可達 2mm 左右),其它斷裂區域則呈現靱性 渦狀斷裂組織,再次顯示即使為雜質偏析程度高之SS304 不銹鋼銲道,其低 溫靱性表現仍相當優良,不受到雜質偏析的影響。
雜質偏析銲道試片在低溫測試後,其斷面皆經由掃描電子顯微鏡檢視,每 個試片皆包含熱裂缺陷(最大寬度可達 2mm 左右),其它斷裂區域則呈現靱性 渦狀斷裂組織,再次顯示即使為雜質偏析程度高之SS304 不銹鋼銲道,其低 溫靱性表現仍相當優良,不受到雜質偏析的影響。