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天然气是公认的洁净、环保、安全的能源。经液化后的天然气,体积约缩小600倍,这给储存带来了较大的益处。储存液化天然气(LNG)是用常压低温储罐。这里为大家讲讲这些LNG储罐有哪些特之处。




LNG低温储罐有哪些要求?


1


耐低温


常压下液化天然气的沸点为-160℃。LNG选择低温常压储存方式,将天然气的温度降到沸点以下,使储液罐的操作压力稍**常压,与高压常温储存方式相比,可以大大降低罐壁厚度,提高安全性能。


因此,LNG要求储液罐体具有良好的耐低温性能和优异的保冷性能。


2


安全要求高


由于罐内储存的是低温液体,储罐一旦出现意外,冷藏的液体会大量挥发,气化量大约是原来冷藏状态下的300倍,在大气中形成会自动引爆的气团。


因此,API、BS等规范都要求储罐采用双层壁结构,运用封拦理念,在层罐体泄漏时,*二层罐体可对泄漏液体与蒸发气实现完全封拦,确保储存安全。




3


材料


内罐壁要求耐低温,一般选用9Ni钢或铝合金等材料,外罐壁为预应力钢筋混凝土。


4


保温措施严格


由于罐内外温差高可达200℃,要使罐内温度保持在-160℃,罐体就要具有良好的保冷性能,在内罐和外罐之间填充高性能的保冷材料。罐底保冷材料还要有足够的承压性能。


5


抗震性能好


一般建筑物的抗震要求是在规定地震荷载下裂而不倒。为确保储罐在意外荷载作用下的安全,储罐必须具有良好的抗震性能。对LNG储罐则要求在规定地震荷载下不倒也不裂。


因次,选择的建造场地一般要避开地震断裂带,在施工前要对储罐做抗震试验,分析动态条件下储罐的结构性能,确保在给定地震烈度下罐体不损坏。




6


施工要求严格


储罐焊缝必须进行磁粉检测(MT)及真空气密检测(VBT)。要严格选择保冷材料,施工中应遵循规定的程序。为防止混凝土出现裂纹,均采用后张拉预应力施工,对罐壁垂直度控制十分严格。


混凝土外罐**应具备较高的抗压、抗拉能力,能抵御一般坠落物的击打。由于罐底混凝土较厚,浇注时要控制水化温度,防止因温度应力产生的开裂。


LNG低温储罐的构件特点?


1


内罐壁


内罐壁是低温储罐的主要构件,由耐低温、具有较好机械性能的钢板焊接而成,一般选用A5372级、A516 Gr.60、Gr18Ni9、ASME的304等特种钢材。


如某罐内罐底板和环板选用厚16 mm、材质为A537 CL2的钢板,其余板则可选用厚6.35 mm、材质为A537 CL1的钢板。




2


保冷层


罐壁保冷


外罐衬板内侧喷涂聚氨酯泡沫,一般要求聚氨酯泡沫导热系数≤0.03 W/(m·K),密度40~60 kg/m3,厚度150 mm左右。


罐**保冷


内罐**采用悬吊式岩棉保冷层,如某罐罐**设置了4层玻璃纤维保冷层,每层厚100 mm,玻璃纤维棉的密度为16 kg/m3、导热系数为0.04 W/(m·K)。


罐底保冷


罐底保冷比较复杂,除了钢板下喷涂聚氨酯泡沫外,还要设计防水结构。下图是某罐罐底的保冷结构,包括65 mm厚的垫层,60 mm厚的密实混凝土,2 mm厚的防水油毡,2层各100 mm厚的发泡玻璃,后用70 mm厚混凝土覆盖,以保护外罐混凝土不受过低温度的影响。




3


混凝土外罐


混凝土外罐壁、外罐**由预应力钢筋混凝土及耐低温钢衬板构成。混凝土强度应≥25 MPa。外罐**和罐壁要能承受气体意外泄漏产生的内压力,因此,钢筋混凝土要具备足够的抗拉强度。


对于大型储罐,为使预应力混凝土罐壁均衡受力,可采用等强不等厚或等厚不等强的设计方法。


LNG的储罐都有哪些种类


不同形状


圆柱形:用于工业燃气气化站,小型LNG生产装置、卫星式液化装置、民用燃气气化站、LNG汽车加注站。




大型圆柱形:用于基本负荷型、调峰型液化装置、LNG接收站。




球形:用于民用燃气气化站,LNG汽车加注站。




不同设置方式




地上




半地下




地下




不同的结构型式


单包容罐、双包容罐及全包容罐。




不同容量


5~50 m3:常用于民用LNG 汽车加注点 及民用燃气液化站等。


50~100 m3:多用于工业燃气液化站。


100~1000 m3:适用于小型LNG 生产装置。


10000~40000 m3:用于基本负荷型和调峰型液化装置。


40000~200000 m3:用于LNG 接收站。


LNG的储存问题


液体分层


LNG是多组分混合物,因温度和组分的变化,液体密度的差异使储罐内的LNG可能发生分层。一般罐内液体垂直方向上温差大于0.2、密度大于0.5kg/m3时,即认为罐内液体发生了分层。


老化现象


LNG是一种多组分混合物,在储存过程中,各组分的蒸发量不同,导致LNG的组分和密度发生变化,这一过程称为老化。




分层LNG各自的对流循环 LNG储罐内自然对流循环图


翻滚现象


翻滚现象是指两层不同密度的LNG在储罐内迅速上下翻动混合,瞬间产生大量气化气的现象。此时罐内LNG的气化量为平时自然蒸发量的10~50倍,将导致储罐内的气压迅速上升并**过设定的安全压力,使储罐出现**压现象。如果不及时通过安全阀排放,就可能造成储槽的机械损伤,带来经济上的损失及环境污染。


翻滚现象发生的根本原因是储罐中不同层的液体密度不同,存在分层(图1),组分对于蒸发、翻滚产生的时间和严重性具有重要的影响。




LNG储罐在长期储存中,因其中较轻的组分(主要是N2和CH4)首先蒸发,自发形成翻滚。LNG储罐中原来留有LNG,在充装密度不同、温度不同的新LNG一段时间(几个小时甚至几十天)后,突然产生翻滚的现象。对于连续生产运营的接收站,储罐产生翻滚的现象主要属于第二类。




上部的LNG密度小,而储罐底部LNG密度大。当储罐内LN生分层后,随着外部热量的导入,底层LNG温度升高,密度变小。**层LNG由于BOG的挥发而变重。经过传质,下部LNG上升到上部,压力减小,成为过饱和液体,积蓄的能量迅速释放,产生大量的BOG,即产生翻滚现象。




值得注意的是,LNG分层是引发翻滚的前提。


检测与消除分层的方法


温度


密度


BOG监测


储罐一旦产生分层后,在外输时首先泵出储罐底部的LNG。


LNG分层后,应采用**部进入装置进行循环作业,以促进储罐内LNG的混合,避免发生翻滚。但同时增加了蒸发气量以及处理这些增加的蒸发气的费用(如图4)。




卸船时,当船上的LNG密度比储罐内LNG密度重时,从**部卸料管进罐。反之,从底部卸料管进罐,这样可以促进不同密度的LNG在储罐内自行混合,消除分层。
六盘水液化天然气储罐
简述lng储罐运输船的形式及其特点
lng储罐盛装的是lng气体,其主要成份是甲烷,在常压下沸点为-160℃,液体比重(-160℃)0.43-0.48,气体比重(20℃)是空气的一半,气态与液态体积比值为600,在空气中可燃极限范围在5-15%,是一种低温、可压缩、易燃的气体,具有比重轻、无毒、不腐蚀等特性。鉴于天然气的特特性,对lng运输的设计主要考虑的因素是:能适应低温介质的绝缘材料,对易挥发/易燃的处理,低比重的储存能力。按国际燃气规范,对适用-165℃的设计温度的货舱须选用9%的镍钢、奥氏体钢(不锈钢)、铝合金、奥氏体铁-镍合金(36%的镍钢),当lng储罐(即货舱)泄漏时必须保证物料15天内不外溢,需要设置*二防漏隔层,因为LNG运输距离不论有多远,不会**过15天,在此期间即可回船厂维修,故lng储罐(即货舱)为双层壳体,以防LNG泄漏,保护船体;对易挥发/易燃的处理,利用lng挥发气作船舶动力的燃料,在lng装载/卸货时,船与接收站之间用气相管和液相管连接成封闭系统,防止空气进入lng储罐,确保系统的安全,并且lng货舱的外壳须绝热,以控制lng挥发速率及控制由温度变化而引起的热胀冷缩,保护船体构造不受储罐较低温的损害,同时以减少运输过程中lng蒸发,对绝热性能要求达到控制日蒸发率0.15%.
  lng储罐是立于船体的构造,储罐的形式对lng运输船只的设计影响很大。目前世界上lng运输船的储罐形式有自撑式和薄膜式两种。自撑式有A型和B型,其中A型为棱形或称为IHISPB,设置完整的二级防漏隔层,以防护全部货物泄漏,**属于日本石川岛播磨重工公司;B型为球形,设置部分二级防漏隔层,以防护少量货物泄漏,**属于KVANERNERMOSS.球罐型的特点是:立舱体不容易被伤害,可分开制造,造船周期短,质量检查容易;液面晃动效应少,不受装载限制,充装范围宽;保温材料(可用聚塑料,聚苯乙烯,酚醛塑料树脂)用量少;由于储罐带压(2kg/cm2),操作灵活,增加安全性,紧急情况下,在装卸的任何阶段都可离港,或在货物泵失灵情况下,卸货的可能性也较好,并且卸完货时清舱简便,但船受风阻面积大。
  薄膜式又可分为Technigaz和Gaz-Transport两种,前者货舱内壁为波纹型。其特点是:可加工许多预制件,缩短造船时间,由于保温层较薄,相应货物装载量要略微大些,但保温材料较贵,并且保温采用粘结方式,施工后不能改动,对质量控制要求严格。后者选用0.7mm厚,500mm宽的平板INVAR钢(36%镍钢)货舱内壁为平板型。其特点是:不可预先加工许多部件,但易制造,制造时间较长;由于保温层较厚,相应货物装载量稍微小些;保温材料采用可渗透气体的珍珠岩,以添加更多的惰性气体,减少保温材料费用,并且被封闭在保温盒子内用螺栓固定,施工后可改动,质量控制相对不是很严。以上两者均设置完整的二级防漏隔层,以防护全部货物泄漏,**属于法国燃气公司的子公司--燃气海上运输及技术公司(GTT)。两者共同的特点是:船的主要尺寸较小、低温钢材用量少,低功率、燃料消耗低;船体可见度大,视觉宽,船体受风阻面积少;设置完整的*二防漏隔层,对计算要求少,不需要复杂的应力计算;船厂投资少,但劳动强度,不能对保温层检查;液面易晃动,为避免晃动的危险,装载受限制,并且由此薄膜货舱尺寸也有所改进。
  建造lng船要比建造油船需要更大量的劳动力和更高的技术工艺,具有较其严格的质量控制,是船舶制造业中要求为严格的一种,尤其是建造密封系统需要的设备和装置以及熟练技术劳力,须有密封系统的制造许可证。因此全世界LNG船的建造能力受到限制。据了解,当今建造LNG船的厂家中。制造自撑式球罐形的有日本(三菱重工,川崎重工,三井造船)和芬兰(KVANERNERMOSS);制造自撑式IHISPB(棱形)是日本石川岛播磨重工;制造Gaz Transport(平板形)薄膜式有法国大西洋船厂,意大利FINCANTIERI,韩国现代和大宇,三菱重工和三井已签合同准备建造该船型。制造Technigaz(波纹形)薄膜式有日本钢管厂(NKK)和韩国三星。 简述lng储罐运输船的形式及其特点
六盘水液化天然气储罐
储罐是我们生产中常常用到的物品,那么lng储罐这种新型的储罐我想大家也是能够很快接受的,LNG储罐与普通储罐相比,更加的使用安全。lng储罐按其大小可以分为:小型lng储罐,有5-50立方米储罐,常常使用于民用燃气汽化坐,液化自然气,汽车加注坐等;中型lng储罐有50-100立方米,常常使用于卫星式液化装置等,也是替代一般储罐的佳选择。
六盘水液化天然气储罐
简述lng储罐燃料的安全性
由于lng储罐里存储的是液化天然气,这是一种易燃易爆的物质,所以安全性尤为重要。天然气经过净化处理和深度冷却(—162℃)后形成液体状存储在lng储罐内,在标准大气压、常温状态下,其体积约为同气态天然气的1/625。LNG作为一种新型燃料,正以其优越的性能走向历史舞台,越来越受到各界人士的关注和青睐。LNG燃料不仅可以民用、车用、化工用,还可以,正如国内外许多评价的那样:“LNG燃料的发展是当代天然气工业的一场革命”。
  LNG的生产过程,是一个纯粹的物理变化过程,而且工艺流程很短,便于安全管理。其主要工艺手段是采用深冷技术,将天然气冷却到(-162℃),在常压下LNG燃料为液态,而其它重质成分已变成固体漂浮物被剔除,有些气体(如N2)仍保持气态,被收集排放出来,这样LNG燃料是纯质烷烃,主要是甲烷和乙烷, LNG燃料被低温泵送入绝热lng储罐内储存起来。从LNG燃料生产工艺过程来看,低温及低温下的操作是主要的工艺手段,因此,在生产过程防止液体飞溅、管线破损、阀门泄漏、接口泄漏是安全防范重要的方面。
  气化气体的密度比空气还小,很快地就在空气中逸散,不可能形成燃烧和爆炸的条件。因此,可能发生低温液体泄漏的部分,应全部露天安装和作业,进一步提高LNG生产贮存过程的安全性。由于lng储罐有着特的优势和强大技术支持,因此利用lng储罐来装运液化天然气是目前好的装运方式。简述lng储罐燃料的安全性
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