近年来,液化 气(LNG)的生产和贸易日趋活跃,逐渐成为世界油气工业新的热点。随着我国经济的快速增长,为保证能源供应多元化和能源消费结构,以及日益增加的环境压力,LNG这一 清洁能源在我国具有广阔的市场前景。
目前,我国LNG行业正处于蓬勃发展阶段,并逐步形成了有利于LNG产业发展的条件。由于国内经济发展不平衡,各地对LNG的需求也不尽相同,LNG储存设备的结构也呈现多样化。真空储罐、子母罐、双层球罐及低压储罐为目前LNG市场上 常用的几种储存设备。下面从结构特点、适用性等方面对上述4种LNG储罐的特点进行分析。
真空储罐为双层金属罐,分为立式和卧式两种类型。内罐采用耐低温的不锈钢制作,外罐采用碳钢材料制作,内、外罐之间采用拉杆或者支撑连接。夹层填充绝热材料,并抽真空。目前国内使用的真空储罐单罐容积 大为350m3,公司已经成功研制出了单台容积为1000m3的真空储罐。真空储罐在工厂制造、试压完毕后整体运输到现场安装。但是,受制于长距离的公路运输条件,大容积真空储罐的使用于水路运输较方便的地方。
当LNG汽化站总储存量在1000m3以下时,一般采用多台真空储罐集中储存。真空储罐工艺流程比较简单,一般采用自增压器增压,低温介质依靠罐内压力自流进入汽化器,不使用动力设备,能耗低。因此,的小型LNG汽化站基本上都采用真空储罐来储存LNG。
优点
(1)可利用储罐自身压力排液进入汽化器。
(2)由于是带压储罐,储罐BOG回收量相对空间较大,并可利用压力直接经减压输送到中压管网。
(3)LNG来源主要为槽车和集装箱,均带压,卸车过程相对BOG量较小。
(4)适宜分期建设。
金属LNG储罐磁记忆检测及外罐设计
(一)、LNG储罐金属磁记忆检测
金属磁记忆检测技术是俄罗斯杜波夫教授于20世纪90年代初提出,并于90年代后期发展起来的一种检测材料应力集中和疲劳损伤的新的无损检测与诊断方法,是一种非破坏检测方法,其基本原理是记录和分析产生在制件和设备应力集中区中的自有漏磁场的分布情沉。
金属磁记忆检测不需要对被检测对象专门磁化和退磁而是利用构件在地磁场中的自磁化,不需要对构件表面进行专门清理,探头的提离效应影响不大,不需要耦合,特别适合现场使用,快速、可靠而且检测灵敏度高。这种技术不仅可以快速检测出LNG储罐的应力集中的部位从而查出缺陷,还可以根据实际应力变形状况的信息来判断损伤发展的原因,是对LNG储罐缺陷进行早期检测并诊断的行之的无损检测方法。但是由于金属磁记忆检测技术是一门新型的检测技术,因此在仪器使用和实际应用方面还需要解决许多问题。
(二)、LNG储罐的外罐设计
天然气储罐外罐设计应用的标准为API620。单容罐的外罐仅承装保冷材料及蒸发气体,而不需要装载低温液体,因此外罐的设计要求与普通的常温储罐类似。
一、外罐基础
LNG储罐下部的土壤温度过低、土壤冻结、土壤中形成冰层(主要针对钻土类土壤)以及冰层增厚都会引起巨大的膨胀力,这些膨胀力产生的抬升力会危害储罐及其部件,如泵吸入口接管设置在罐底的储罐。为防止此类危害的发生,储罐基础一般采用带加热系统的基础或架空的混凝土承台。由于20000m³低温储罐的总重较小,天然气储罐基础采用架空的混凝土承台,既便于生产操作及维护,又节省建设投资。
二、罐体的设计
外罐的设计应考虑到包括建造、试验、置换预冷、正常操作及检修等各个方面。主要的外加载荷有:
(1)内压和由操作引起的真空分压;
(2)从空罐到充满较大气体压力的储罐本体与规定介质的重量;
(3)局部和全部的支撑系统,另要预计来自基础条件的影响;
(4)平台和梯子的支架以及气候条件变化(如过量的雪)等产生的附加载荷;
(5)风载或规定的地震载荷;
(6)管道连接引起的载荷;
(7)所有保冷材料的重量。
黄骅百恒达祥通机械制造有限公司(http://www.chinaxiangtong.com)位于新兴的港口城市黄骅市,于2002年经质量监督检验检疫总局批准的特种设备生产企业。公司现具有A2压力容器设计许可证,压力容器A1、A2、D1、D2制造许可证,锅炉B级制造许可证。主要产品有液氩储罐、LNG容器、低温压力容器、液氮储罐、低温容器等。公司占地面积67320平方米。生产50多种工业产品,低温液体储罐(250m3)主要市场方向液氧储罐,LNG加注站,工业气体分装站,企业和居民气化站。油田加热炉,现阶段的市场方向西北油田、大庆油田、华北油田。各种锅炉产品及各种二氧化碳储罐产品的市场方向各大化工业。
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