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國內(nèi)外常壓低溫儲罐發(fā)展現(xiàn)狀及結(jié)構(gòu)形式

201902-1514:56:25

  液化氣(LiquefiedNaturalUas,簡稱LNG)是原料氣經(jīng)凈化、干燥(除去CO2,N2,硫化物、固體雜質(zhì)、油類、水分等雜質(zhì))以達(dá)到規(guī)定的組分含量后,再經(jīng)預(yù)冷、深冷處理,的液相氣。由于LNG本身的物理特性,密度為氣的600倍左右、熱值高、低污染、易儲運(yùn)、易氣化、以及等優(yōu)點,因此LNG的運(yùn)用范圍非常廣。

  1常壓低溫儲罐發(fā)展現(xiàn)狀

  1.1現(xiàn)狀

  由于低溫容器不僅是連接上游生產(chǎn)和下游用戶的重要設(shè)備,而且儲罐在LNG調(diào)峰型液化工廠和接收站的總投資中都占有很高的比例,因而世界各國都非常重視大型LNG儲罐的設(shè)計和建造。

  目前LNG在亞洲應(yīng)用量較大,占78%,其中日本應(yīng)用量占62%。

  1.2國內(nèi)現(xiàn)狀

  我國是資源大國,具有豐富的氣資源。

  2LNG儲罐結(jié)構(gòu)形式

  在LNG儲罐發(fā)展早期,儲罐都采用單壁形式。其保溫為塊體絕熱,但存在沒有金屬層、易受風(fēng)災(zāi)危害等缺陷,之后發(fā)展為雙壁雙頂儲罐,由于LNG容易產(chǎn)生蒸汽,造成罐內(nèi)超壓,較終發(fā)展為雙壁單頂儲罐。

  我國在LNG低溫儲罐設(shè)計和建造相對于起步較晚,與發(fā)達(dá)還存在差距,但在大型低溫液體儲罐,如液氧、液氮儲罐國內(nèi)己有成熟的設(shè)計、建造技術(shù)。如四川空分設(shè)備有限公司從20世紀(jì)80年代開始吸收外國設(shè)計和建造大型儲罐的技術(shù),近年來自主了許多大型低溫液體儲罐。

  2.1儲罐分類及簡介

  LNG低溫儲罐形式包括以下類型:地下罐、球形罐、單容罐、雙容罐、全容罐、膜式罐、子母罐。目前,液化氣工廠中較常采用單容罐和子母罐,而地下罐、全容罐、膜式罐主要應(yīng)用于大型LNG接收站。

  2.1.1單容罐

  單容罐可分為單壁罐和雙壁罐,其設(shè)計壓力為17-20kPa(表),操作壓力一般為12.5kPa(表)。對于大直徑單容罐,設(shè)計壓力相對較低,其設(shè)計壓力可小于14kPa(表)。對于單容罐,其設(shè)備布置要求有較大的距離和地域面積,并需設(shè)置堤與圍堰。

  2.1.2子母罐

  子母罐由內(nèi)、外罐組成。內(nèi)罐由多只子罐組成,并列組裝在一個大型外罐之中,是近幾年發(fā)展起來的一種低溫儲罐??捎糜趲号c常壓儲存,其工作壓力為0.2~1.0MPa,較高達(dá)1.8MPa。同單容罐一樣,需要較大距離、占地面積大、常設(shè)置堤和圍堰。

  2.1.3球罐

  球形儲罐的內(nèi)、外罐均為球狀。工作狀態(tài)下,內(nèi)罐為內(nèi)壓容器,外罐為真空外壓容器。球罐的容積一般為200~1500m3,工作壓力為0.2一1.0MPa。

  2.1.4地下罐

  地下儲罐即罐內(nèi)儲存的LNG的較高液位在地面以下,罐體坐落在不透水穩(wěn)定底層上的一種儲罐。液化氣儲罐采用圓柱形金屬罐,外面為鋼筋混凝土外罐。由于地下儲罐投資高、交付周期長,因此設(shè)計一般不選用。

  2.1.5全容罐

  全容罐由內(nèi)筒加外罐和頂蓋構(gòu)成,它對LNG及其蒸發(fā)氣具有雙層包容能力。全容罐設(shè)計壓力可達(dá)0.029MPa(表),設(shè)計溫度為一196一60℃,設(shè)計摩擦系數(shù)一般為0.3~0.6,內(nèi)外罐之間不能超過Zm。與單容罐或雙容罐相比,其造價較高,但性較好,因此,其在接收站的應(yīng)用為普遍。

  2.1.6膜式罐

  膜式罐采用了不銹鋼內(nèi)膜和混凝土儲罐外壁,對和距離的要求與全容罐相同。膜式罐的操作靈活性比全容罐的大,該罐形較適宜在地震活動頻繁及人口稠密地區(qū)使用,但是有投資較高,建設(shè)周期長等特點。

  2.1.7雙容罐

  雙容罐設(shè)計壓力與單容罐相同,其內(nèi)罐和外罐都能單獨容納所儲存的低溫液體產(chǎn)品。外罐為低溫鋼或混凝土罐,內(nèi)罐為9%鎳鋼或不銹鋼罐,內(nèi)、外罐之間距離不能超過6m。