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LNG储罐为卧式双层壁式结构,由內罐、外罐、内外支撑件、绝热层、压力 系统、抽真空装置、管路系统等组成。所有真空型的绝热结构都要藉助于真空。由于绝热空间材料的放气率和抽气阻力都比较大,而且密封材料与绝热材料的烘烤温度又不能过高、放气慢,因此抽气困难。要使绝热空间能根据设计要求的抽空时间内达到所需的真空度,除了与抽真空泵及抽空工艺有关外,还与夹层抽空管的流道面积有关。为确保较高的真空度,并提高抽空速率,在设备的两端均设置了一个抽真空装置,一个抽空装置由3个抽空管组成,被置于夹层的下半部空间并从低端引出,另一个抽空装置也由3个抽空管组成,但被置于夹层的上半部空间并从 引出,两组抽空管沿罐体长度交叉重叠。通过加大抽空管的通道面积,并采用加热、氮气置换等多种辅助方法的抽真空结构,使容积达100m3的夹层绝热空间的真空获得时间缩短到常规结构时的三分之一。LNG储罐的储存问题检测及有哪些特殊要求
{一}、LNG的储存问题及检测与去除分层的方法
一、储存问题
1、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。
2、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。
3、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超过设定的压力,使LNG储罐出现超压现象。如果不及时通过阀排放,就可能造成贮槽的机械损伤,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)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。
上部的LNG密度小,而储罐底部LNG密度大。当储罐内LNG产生分层后,随着外部热量的导入,底层LNG温度升高,密度变小。顶层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。
二、检测与去除分层的方法
1、温度监控
2、密度监控
3、BOG监测
储罐一旦产生分层后,在外输时先泵出储罐底部的LNG。LNG分层后,应采用顶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。
{二}、LNG储罐有哪些特殊要求
天然气是公认的洁净、环保、的能源。经液化后的天然气,体积约缩小600倍,这给贮存带来了极大的益处。贮存液化天然气(LNG)是用常压低温储罐。
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高于常压,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、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等规范都要求液化天然气储罐采用双层壁结构,运用封拦理念,在一层罐体泄漏时,二层罐体可对泄漏液体与蒸发气实现完全封拦,确保储存。
3、材料特殊
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
由于罐内外温差较高可达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,储罐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。
混凝土外罐顶应具备较高的抗压、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。
黄骅百恒达祥通机械制造有限公司(http://www.chinaxiangtong.com)位于新兴的港口城市黄骅市,于2002年经质量监督检验检疫总局批准的特种设备生产企业。公司现具有A2压力容器设计许可证,压力容器A1、A2、D1、D2制造许可证,锅炉B级制造许可证。主要产品有液氩储罐、LNG容器、低温压力容器、液氮储罐、低温容器等。公司占地面积67320平方米。生产50多种工业产品,低温液体储罐(250m3)主要市场方向液氧储罐,LNG加注站,工业气体分装站,企业和居民气化站。油田加热炉,现阶段的市场方向西北油田、大庆油田、华北油田。各种锅炉产品及各种二氧化碳储罐产品的市场方向各大化工业。