LNG储罐解读.ppt

LNG储罐的相关知识 任鸿彬 LNG储罐 LNG储罐属常压、低温大型储罐 LNG低温储罐的特殊要求 (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,在第一层罐体泄漏时,第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。 由于罐内外温差最高可达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100%磁粉检测(MT)及100%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。 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 (1)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。 (2)罐顶保冷。 内罐顶采用悬吊式岩棉保冷层,如某罐罐顶设置了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) （3）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,最后用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、外罐顶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。外罐顶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。 低温绝热技术 绝热：减少或抑制热流从高温流向低温。 绝热方式： 1）堆积绝热 2）高真空绝热 3）真空粉末绝热 4）高真空多层绝热 5）高真空多屏绝热 堆积绝热：选择导热系数小的绝热材料装填在在需要绝热的部位上以达到绝热的目的。 堆积绝热材料的种类: （1）泡沫型 聚氨酯、聚苯乙烯、橡胶等 （2）粉末型 珠光砂 （3）纤维型 玻璃纤维、矿棉、石棉 （2）和（3）共同使用 LNG储罐形式 按储罐的设置方式：地上储罐和地下储罐 按储罐结构形式：单包容罐、双包容罐、全包容罐及膜式罐 按容量分类 （1）小型（5～50m3）：常用于民用LNG 汽车加注点 及民用燃气液化站等。 （2）中型（50～100m3）：多用于工业燃气液化站。 （3）大型（100～1000m3）：适用于小型LNG 生产装置。 （4）大型（10000～40000m3）：用于基本负荷型和调峰型液化装置。 （5）特大型（40000～200000m3）：用于LNG 接收站。 LNG储罐 –球形 LNG储罐 –圆柱形 大型LNG储罐-圆柱形 按结构型式分：单包容罐、双包容罐及全包容罐 储罐主要技术参