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LNG储存技术
5。2。1LNG储存要求
由于LNG储配库的储量巨大,其介质的特殊性,一旦储罐出现事
故,造成的危害是十分巨大的。因此,大型低温LNG储罐需满足以下
技术要求.
(1)耐低温.常压下液化天然气的沸点为—160℃。
(2)安全性高。API、BS等规范都要求储罐采用双层壁结构,运
用封拦理念,确保储存安全。
(3)材料特殊性能。大型低温LNG储罐内罐用低温材料选用是其
设计与建造的技术关键之一。低温LNG储罐内罐材料须具有强度高、
低温韧性好、焊接性能好的特点,一般选用A537CL2、A516Gr.60等
材料。
(4)保温性能极好.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。用于低温储罐
的保温绝热材料应满足导热系数小、密度低、吸湿率与吸水率小、抗
冻性强、耐火性好、有一定强度,且环保、耐用和便于施工等要求,
罐底保冷材料还要有足够的承压性能。
(5)抗震性能好。储罐必须具有良好的抗震性能。在合理选址和
提高抗震设防等级的基础上采取足够的安全措施,确保在给定地震
烈度下罐体不损坏。
(6)抗外力破坏性强.储罐应具备较高的抗压、抗拉能力,能
抵御一般坠落物的击打。
(7)至今国内尚无专业的大型LNG储罐设计与建造规范,可参照
国外LNG规范要求,有API620规范,美国NFPA-59A,英国BS
7777标准和欧洲标准EN1473。上述规范对低温储罐的设计做出了规
定,对特定部位材质选用和焊接规定了具体的要求.
5.2。2LNG储存方式及罐型的介绍
LNG的储存环节是储配库的核心,LNG储存罐造价昂贵,对单一储
备库而言,其投资约占总投资的70%以上,因此,合理选择LNG储存
方式非常重要。
1、储存压力
1)带压低温储存
带压储存的压力一般为0。3~0.8MPa,因其有一定压力,储罐的
压力控制相对较为容易,仅需防止超压,且超压时BOG的排放量也相
对较少,并可以较高的压力迅速放空,保证罐体安全.LNG的各组分
在各自的临界温度以下时,其沸点都随压力的升高而增大。高压储存
适用于LNG的少量储存,高压储罐容积较小,承压能力较高,罐内
LNG的蒸发率较低,即使因环境漏热蒸发掉部分LNG而使罐内压力有
一定程度的升高,因为储罐能耐高压,仍可继续安全储存LNG,而不
必排放蒸发气体或增设再液化设备。因此,高压储存LNG可减少蒸发
气体的排放,降低LNG的储存成本。但是,因为高压储存罐大多为真
空隔热结构,制作工艺比较复杂,制作难度较大,成本较高,容积较
小,不适合于大量储存LNG.
带压储存的罐型有立式(或卧式)单罐、子母罐、球罐。由于受
到材料的限制,目前低温带压储存单个容器最大做到5000立方米罐,
国内现有技术条件可制造2500立方米子母罐。
2)常压低温储存
常压储存的压力一般为15~30KPa,LNG低温常压储存,具有经济
性较好,储存量大是低温带压储存方法无法比拟的优点。常压低温储
罐的容积一般较大,结构简单,但承压能力较低,蒸发率较高,大型
储配库常为此增设再液化设备,将蒸发气体再液化后重新储存。
将蒸发气体再液化,一是增加液化设备和储存成本;二是蒸发气
体再液化后,其密度小于储罐内原有LNG的密度,重新注入储罐后可
能容易引起储罐内介质的分层、翻滚等不稳定性现象的发生,给LNG
的安全储存带来危险。同时,常压储罐的压力控制较为复杂,储罐既
要防止超压又要防止失压(真空),需要依赖外部设备如BOG压缩
机.
常压储存单个容器目前最大能做到20万立方米储罐,国内现有
技术条件可制造2万立方米储罐。
因此,在储存容积相等的条件下,采用带压储存较常压储存要安
全一些,但当储存容积很大时,带压储存的储罐较多,占地面积大,
造价高,不经济.
2、拦蓄方式
LNG储存按拦蓄方式划分,可分为单容罐、双容罐和全容罐。
英国标准BS7777针对低温储罐提出三种设计模式:单层封拦
设计(单容罐)、双重封拦设计(双容罐)和完全封拦设计(全容罐).
目前工程上
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