大型液化天然氣儲罐的發(fā)展淺談

一、液化   氣與儲存設(shè)備
　　1、液化   氣
　　液化   氣(Liquefied　Natural　Gas，縮寫為LNG)是當(dāng)前非常重要的一種燃料，它與煤、石油相比，具有以下優(yōu)點：1)NOx、COx含量低且?guī)缀醪缓颍?)使用時方便，且運輸節(jié)約成本；3)儲存，占地少，投資??；4)抗爆性好、燃燒   、排氣污染少；5)生產(chǎn)使用比較   ，不易致引起自然爆炸；6)污染小，是一種較好的環(huán)保染料。近幾年來，隨著能源資源利用形式的多樣化，國內(nèi)對LNG終端結(jié)構(gòu)材料的需求量也越來越大。
　　2、LNG儲罐
　　1)結(jié)構(gòu)與要求
　　LNG儲罐是儲存和運輸LNG的一種重要的設(shè)備，它的設(shè)計溫度為-165℃，由于設(shè)計時   考慮到用氮氣冷凝時可能出現(xiàn)的溫度，故設(shè)計溫度范圍在-165與-196℃之間。LNG儲罐屬常壓、低溫大型儲罐，分為地上式與地下式兩類，通常為平底雙壁圓柱形。儲罐內(nèi)壁與LNG直接接觸，一般采用含鎳9%的合金鋼，也可為全鋁、不銹鋼薄膜或預(yù)應(yīng)力混凝土，外壁為碳鋼或預(yù)應(yīng)力混凝土。壁頂?shù)膽覓焓浇^熱支撐平臺為鋁制，罐頂則由碳鋼或混凝土制成。罐內(nèi)絕熱材料卞要為膨脹珍珠巖、彈性玻璃纖維氈及泡沫玻璃磚等。LNG儲罐又有單容(單封閉)罐、雙容(雙封閉)罐及全容(全封閉)罐、薄膜罐四種。由于LNG的性也就決定了設(shè)計中的難度與要求：(1)耐低溫。由于其設(shè)計是將   氣液化并采用常壓或是稍高于常壓的方式存儲與高壓常溫儲存方式相比，可以降低罐壁厚度，提高   性能，同時也就要求其   耐低溫。(2)   要求高。由于罐內(nèi)儲存的是低溫液體，儲存量大(目前大部分是16萬立方米的大型儲罐)，儲罐一旦出現(xiàn)意外，大量揮發(fā)的冷藏液體將會在大氣中形成會自動引爆的氣團。因此，API、EN14620等規(guī)范都要求儲罐采用雙層壁結(jié)構(gòu)，運用封攔理念儲存   。(3)材料。內(nèi)罐壁要求耐低溫，一般選用9Ni鋼，外罐壁為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，一般設(shè)計抗拉強度≥20kPa。(4)保溫措施嚴(yán)格。由于罐內(nèi)外溫差   高可達200攝氏度左右，要使罐內(nèi)溫度保持在-162℃，罐體就要具有良好的保冷性能，在內(nèi)罐和外罐之間填充的保冷材料。罐底保冷材料還要有足夠承壓能力。(5)能好。為   對LNG儲罐要求在規(guī)定地震荷載下不倒也不裂。因此   選擇合適的地方避開地震帶，施工前   對儲罐做試驗。(6)施工要求嚴(yán)格。儲罐焊縫   進行磁粉檢測(MT)及真空氣密檢測(VBT)。要嚴(yán)格選擇保冷材料，施工中應(yīng)遵循規(guī)定的程序并儲罐的垂直度。
　　2)設(shè)計中的難點
　　LNG在設(shè)計過程中卞要存在以下幾個方面的難點：(1)風(fēng)載荷和地震載荷、儲罐內(nèi)壓可能造成的罐體不穩(wěn)定；(2)罐底邊緣板受力情況復(fù)雜且計算所得的應(yīng)力值較高；(3)由于計算腐蝕裕度時產(chǎn)生誤差造成的底圈壁板局部嚴(yán)重腐蝕；(4)罐壁承受著較大的邊緣應(yīng)力。
　　二、大型液化   氣儲罐的發(fā)展現(xiàn)狀
　　1、大型常壓LNG儲罐現(xiàn)狀
　　LNG貯存與運輸是LNG工業(yè)中非常重要的一個環(huán)節(jié)，但對LNG接收站或調(diào)峰型液化工廠來說，這此都占有很高的投資比例，因此世界上許多   都非常重視大型常壓LNG儲罐設(shè)計和制造。阿爾及利業(yè)、文萊和印度尼西業(yè)等LNG輸出國和英國、法國、日本等輸入國都建有大量大型常壓LNG儲罐。目前LNG在業(yè)洲的應(yīng)用量是   大的，約占的78%，其中日本的應(yīng)用量占個62%。LNG儲罐儲存容量通常按照液化裝置的液化能力、長距離運輸所需總?cè)萘炕蚨秩細庹{(diào)峰貯備來考慮，其工作壓力可在3.4~30KPa之間選擇。儲罐形式取決于容量大小、投資費、   因素以及當(dāng)?shù)氐慕ㄔ鞐l件等。目前世界上不少   都有能力和技術(shù)建造大中型常壓儲罐。容量為45000~200000m³數(shù)百臺LNG儲罐在許多   和地區(qū)正發(fā)揮著基本負荷貯存、高峰負荷貯存及終端貯存的各種功能。
　　2、國內(nèi)大型常壓LNG儲罐現(xiàn)狀
　　我國是世界   氣大國之一，有豐富的   氣資源，但我國還沒有大規(guī)模液化   氣系統(tǒng)工程實踐，   氣液化技術(shù)的發(fā)展使得西部地區(qū)的   氣低成本走向東、南部沿海地區(qū)成為可能，進而我國   氣資源分布不均的矛盾。目前我國對   氣液化技術(shù)方面所做的還很少，尚未掌握液化   氣核心技術(shù)，也沒有大型LNG儲罐   標(biāo)準(zhǔn)，與發(fā)達   相比還存在很大的差距。國內(nèi)目前尚無自行設(shè)計、建造的大型常壓LNG儲罐，由引進技術(shù)自行承建的也。隨著液化   氣工業(yè)的發(fā)展，我國對液化   氣儲罐的也越來越重視。近10年來我國在積引進液化   氣開拓能源供應(yīng)渠道多元化，繼建成了上海LNG事故調(diào)峰站、河南中原   氣液化工廠和新疆   氣液化工廠等。同時引進的廣東、福建和上海LNG項目近年來均獲重大進展。
　　三、大型液化   氣儲罐的發(fā)展趨勢
　　縱觀LNG儲罐的發(fā)展歷程可以看出，儲罐大型化是必然趨勢，其具有以下突出優(yōu)點：1)儲罐越大，越節(jié)省鋼材、節(jié)省投資，布局緊湊，占地面積??；2)在總?cè)莘e相同的情況下，幾臺大設(shè)備要比一群小設(shè)備占地面積節(jié)省得多；3)便于操作管理，幾臺大設(shè)備比一臺小設(shè)備在檢測、維修和管理等方面都比較方便。這此優(yōu)點是儲罐大型化的動力，大型常壓LNG儲罐將會成為LNG儲罐的發(fā)展趨勢。LNG儲罐的大型化要適度，即需要經(jīng)濟規(guī)模的大型化，這有利于LNG的統(tǒng)一管理，從而可以使LNG的利用   加   、合理。LNG儲罐的常壓化可以使LNG儲罐在建造過程中可以節(jié)省   多的人力、物力，并且也降低了在LNG使用過程中的危險。
　　綜上所述，進一步加強對液化   氣低溫儲罐的對推動液化   氣工業(yè)的發(fā)展，解決日益悲化的環(huán)境問題和能源危機具有重要的現(xiàn)實意義，因此，大型常壓儲罐是大勢所趨。