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【一】、低溫LNG儲罐的儲存方式
目前,國內(nèi)外常用的LNG儲罐有常壓儲存、子母罐帶壓儲存及真空罐帶壓儲存三種方式。采用哪種儲存方式,主要取決于儲存量的大小。
①真空罐
真空罐為雙層金屬罐,內(nèi)罐為耐低溫的不銹鋼壓力容器,外罐采用碳鋼材料,夾層填充絕熱材料,并抽真空。真空罐是在工廠制造試壓完畢后整體運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場。
LNG總儲存量在1000m³以下,一般采用多臺真空罐集中儲存,目前國內(nèi)使用的真空罐單罐容積較大為150m³。真空罐工藝流程比較簡單,一般采用增壓器給儲罐增壓,物料靠壓力自流進(jìn)入氣化器,不使用動力設(shè)備,能耗低,因此國內(nèi)外的小型LNG氣化站基本上全部采用真空罐形式。
②子母罐
子母罐的內(nèi)罐是多個耐低溫的不銹鋼壓力容器,外罐是一個大碳鋼容器罩在多個內(nèi)罐外面,內(nèi)外罐之間也是填充絕熱材料,夾層通入干燥氮?dú)?,以防止?jié)窨諝膺M(jìn)入。子母罐的內(nèi)罐在工廠制造、試壓后運(yùn)到現(xiàn)場,外罐在現(xiàn)場安裝。
儲存規(guī)模在1000m³到5000m³的儲配站,可以根據(jù)情況選用子母罐或常壓罐儲存,由于內(nèi)罐運(yùn)輸要求,目前國內(nèi)單臺子罐較大可以做到250m³,采用子母罐的氣化工藝流程與真空罐大致相同,由于夾層需要通氮?dú)猓b置中多了一套液氮裝置。
③常壓罐
常壓罐的結(jié)構(gòu)有雙金屬罐,還有外罐采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的;有地上罐,還有地下罐,20000m³以下的多為雙金屬罐。
常壓罐的內(nèi)外罐均在現(xiàn)場安裝制造,生產(chǎn)周期較長。
LNG低溫常壓儲罐的操作壓力為15KPa,操作溫度為-162℃,為平底雙壁圓柱形。其罐體由內(nèi)外兩層構(gòu)成,兩層間為絕熱結(jié)構(gòu),為保冷層。內(nèi)罐用于儲存液化天然氣,而外殼則起保護(hù)、保冷作用。為了減少外部熱量向罐內(nèi)的傳入,所設(shè)計的內(nèi)外罐是各自分離并獨(dú)立的。罐項是自立式拱頂,內(nèi)罐罐項有足夠的強(qiáng)度及穩(wěn)定性以承受由保冷材料等引起的外部壓力和由內(nèi)部氣體產(chǎn)生的內(nèi)部壓力。
焊接絕熱氣瓶
儲罐采用珠光砂為保冷材料,并充入干燥的氮?dú)猓WC夾層微正壓,絕熱材料與大氣隔離,避免了大氣壓力或溫度變化的影響以及濕空氣進(jìn)入內(nèi)、外罐間保冷層,增加了保冷材料的使用壽命,保證和提高了保冷材料的使用效果。在設(shè)計和制造絕熱結(jié)構(gòu)時,注意采用防潮措施。
通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,低溫常壓儲罐方案的一次性投資低于子母罐的方案,但運(yùn)行費(fèi)用低溫常壓儲罐方案遠(yuǎn)高于子母罐的方案。
雖然低溫常壓儲罐方案的一次性投資低,但方案中存在以下問題:
①低溫常壓儲罐適用于液化廠和接收終端站
通常在液化廠和接收終端站均采用低溫常壓儲罐,這是由于接收終端站內(nèi)的LNG儲罐容積均很大(單罐容積大于5萬m³),其它形式的儲罐無法做到,接收的液體是由LNG槽船運(yùn)來,LNG槽船上的儲罐也是低溫常壓形式,壓力變化不大。而且在接收終端站內(nèi)設(shè)有BOG的冷凝裝置,可以將BOG再變成LNG。
液化廠內(nèi)由于有液化手段,儲存期間產(chǎn)生的BOG可以變成再生氣進(jìn)行液化,故采用低溫常壓儲罐,其BOG蒸發(fā)量的多少對其影響不大。
由于本站使用的LNG均由汽車槽車運(yùn)來,槽車中的LNG均帶有壓力,卸入到低溫常壓罐中會產(chǎn)生大量的氣化,產(chǎn)生大量BOG氣體。而且由于BOG為常壓氣體,BOG壓縮機(jī)的投資和運(yùn)行費(fèi)用高。LNG泵的運(yùn)行費(fèi)用亦增加。
②低溫常壓儲罐系統(tǒng)復(fù)雜
低溫常壓儲罐即要考慮儲罐的超壓問題,又要考慮儲罐的抽空(形成負(fù)壓)問題,需要有補(bǔ)氣措施,所以儲罐上要設(shè)有多個進(jìn)口的低溫調(diào)節(jié)閥、呼吸閥等。儲罐頂部還要設(shè)自動干粉滅火系統(tǒng)、起吊裝置。
由于低溫常壓儲罐一般工作壓力為15KPa,為維持此壓力,儲罐的壓力調(diào)節(jié)閥需要經(jīng)常開啟,BOG氣體回收到液化工段或至站內(nèi)火炬燃燒掉。
本站沒有此部分設(shè)施,若采用低溫常壓罐,只能將部分BOG壓縮至管網(wǎng)輸送,其余均要放散掉,既造成浪費(fèi)又污染環(huán)境?;蛘咴谡緝?nèi)建設(shè)一座比較的BOG儲罐進(jìn)行BOG的儲存,這樣一來勢必要增加很大的一筆投資。
③需要設(shè)置LNG泵,對LNG泵要求高
由于低溫常壓儲罐儲存的液體不帶壓力,為滿足LNG泵的凈正吸入壓頭,儲罐的基礎(chǔ)(高架式基礎(chǔ))要提高。而且為防止發(fā)生氣蝕,LNG泵的進(jìn)液管要考慮采用真空保冷管。
④施工周期長,檢修較為困難
常壓罐的內(nèi)外罐均在現(xiàn)場安裝制造,生產(chǎn)周期較長。如果儲罐發(fā)生故障,需要全部停產(chǎn)檢修。
【二】、淺述儲罐檢驗(yàn)安全的事前準(zhǔn)備
查驗(yàn)周期天然氣儲罐的定期查驗(yàn)分為外部查驗(yàn)、內(nèi)外部查驗(yàn)和查驗(yàn)。查驗(yàn)周期應(yīng)根據(jù)設(shè)備的技術(shù)情況和運(yùn)用條件酌情確認(rèn),但外部查驗(yàn)每年至少一次,內(nèi)外部查驗(yàn)每3年至少一次,查驗(yàn)每6年至少一次。如果儲罐的運(yùn)用期已達(dá)15年,應(yīng)每兩年進(jìn)行一次內(nèi)外部查驗(yàn);若運(yùn)用期已達(dá)20年,應(yīng)每年至少一次內(nèi)外部查驗(yàn)。經(jīng)過定期查驗(yàn)的儲罐,由查驗(yàn)人員提出查驗(yàn)陳述,指明儲罐可否持續(xù)運(yùn)用,或者需求采納特殊監(jiān)測等辦法。查驗(yàn)陳述應(yīng)存入儲罐技術(shù)檔案內(nèi)。
查驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作:
1、查閱有關(guān)技術(shù)資料,了解儲罐在制作、安裝和運(yùn)用中曾發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)。
2、將儲罐內(nèi)部介質(zhì)掃除干凈,用盲板隔斷與其連接的設(shè)備和管道,并應(yīng)有顯著的隔斷符號。
3、將儲罐內(nèi)殘留氣體進(jìn)行置換清洗處理,并取樣剖析達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。
4、打開儲罐全部人孔,撤除罐體內(nèi)件,去除內(nèi)壁污物。
5、切斷與儲罐有關(guān)的電源。進(jìn)入罐內(nèi)查驗(yàn)時,應(yīng)運(yùn)用電壓不超過12V或24V的低壓防爆燈,罐外還有專人監(jiān)護(hù)。查驗(yàn)儀器和修理工具的電源電壓超過36V時,采用絕緣良好的軟線和牢靠的接地線。
6、罐區(qū)應(yīng)裝備消防、安全和救助設(shè)備。如需動火作業(yè),按規(guī)則辦理動火批閱手續(xù)。
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