LNG储罐知识全解析

2025-05-10



1、LNG储罐

     LNG储罐,作为接收站中的关键设备,主要负责LNG的大容量存储。其设计、建造及运行管理均需遵循极为严格的标准,以确保LNG能够安全、稳定且经济地储存。这些储罐不仅具备出色的耐低温性能,还拥有良好的抗震能力,并采用高水平的施工技术以及严密的保冷措施。接下来,我们将深入探讨LNG储罐的分类、预应力混凝土全容罐的特色,以及储罐的工艺操作流程。

2、##LNG储罐的分类

      LNG储罐的分类有多种方式,常见的分类标准包括其建造材料、形状以及使用目的等。根据不同的分类标准,LNG储罐可 以分为多种类型,每一种类型都有其独特的特点和应用场景。接下来,我们将详细探讨LNG储罐的各种分类方式。

     LNG储罐的分类方式多种多样,其中常见的分类依据包括其形状、容量大小以及结构形式等。这些分类方式使得LNG储罐能够被细分为多种不同的类型,每一种类型都有其特定的应用场景和优势。接下来,我们将逐一探讨这些分类方式及其对应的LNG储罐类型。

  1. 根据储罐的外观形态,LNG储罐可分为球形和圆柱形两大类。

  2. LNG储罐还可进一步根据其容量大小进行分类,包括小型、中型、较大型以及大型LNG储罐。

    小型LNG储罐(容量为5至50立方米)常被用于LNG汽车加注站和民用燃气气化站等场合。中型储罐(容量为50至100立方米)则多见于卫星式液化装置和工业燃气气化站等地方。较大型储罐(容量为100至40000立方米)在某些情况下也适用于小型LNG生产装置,特别是那些10000立方米以上的储罐,它们通常用于基本负荷型和调峰型液化装置,以满足大型能源供应的需求。而大型LNG储罐(容量为40000至270000立方米)则主要适用于LNG接收站及大型天然气液化工厂。

  3. 根据设置方式的不同,LNG储罐可分为地上储罐、半地下储罐和地下储罐三类。

  4. 依据结构形式,LNG储罐可进一步细分为单容罐、双容罐、全容罐以及薄膜罐。

    单容罐,作为一种自支撑式钢制储罐,专为储存低温液体而设计。它可由单壁或双壁结构构成,并带有绝热层,以确保液密性和气密性。双容罐则包含一个主容器,该容器建在另一个液密性的次容器之内,从而形成双重保护。全容罐则更为复杂,由主容器和次容器共同构成,其中主容器通常是一个自支撑式的钢质单壁罐,用于储存液体产品。而薄膜罐,以其独特的复合结构吸引眼球,它包含一个薄的钢制主容器(即薄膜)、绝热层以及预应力混凝土罐体,共同构成能储存低温液体的储罐。

    在实际应用中,全容罐因其出色的安全性能、紧凑的占地面积、成熟的技术以及低廉的运行成本,已成为国内LNG接收站的首选。接下来,我们将深入探讨全容罐的关键结构、监测系统以及配套设施和设备。
全容式储罐,由主容器和次容器共同构成,其中主容器通常为自支撑式的钢质单壁罐,专为储存液体产品而设计。其关键结构还包括绝热层,旨在确保液密性和气密性。此外,全容罐还配备了完善的监测系统和必要的配套设施,以确保其安全、高效地运行。

     LNG全容罐由内罐、外罐和保冷层三大部分构成。内罐选用耐低温的9%镍钢材质,其顶部则采用铝合金吊顶,与下方的拉杆相连结。外罐则是由钢筋混凝土承台、预应力混凝土罐壁以及钢筋混凝土球面穹顶共同组成,罐底、罐壁与罐顶之间均采用刚性连接,其基础结构通常为高架空桩基础。内罐与外罐之间的环形空间,会填充膨胀珍珠岩,同时,内罐壁的外侧还会安装弹性玻璃纤维保温毡,以确保储罐的保温效果。

      在监测方面,由于LNG的存储量巨大,储罐被视为重大危险源,因此需要对其温度、压力、密度和液位等关键指标进行持续监控。这其中,液位、温度和密度的主要监测设备为LTD系统和防翻滚软件。LTD系统通过测量探头在储罐内的垂直移动和多点分段测量来收集温度和密度信息,而防翻滚软件则负责处理这些信息,预测储罐的分层情况和翻滚趋势,从而采取措施避免事故发生。

      此外,储罐还配备了工艺管道、干粉灭火系统、消防喷淋系统、超压泄放装置、防雷接地装置以及罐顶吊机等附属设施和设备。工艺管道主要用于输送LNG及LNG蒸发气(BOG),包括LNG上下进液管道、LNG低压外输管道、BOG外输管道和高低压排净管道等。而储罐内的核心设备——低温潜液泵,则负责将罐内的LNG泵送到下游装置,实现装车、气化外输及装船等多种功能。

3、LNG储罐工艺操作

     LNG储罐的工艺操作涵盖了多个关键环节。在储罐的使用过程中,必须确保其各项工艺参数的稳定,如温度、压力等,以保障储罐的安全运行。同时,还需要对储罐进行定期的维护和检查,以及时发现并处理潜在问题。此外,储罐内的LNG液位也需要实时监控,以确保其保持在安全范围内。所有这些工艺操作,都需要严格按照相关的操作规程和安全标准来进行,以确保LNG储罐的安全、稳定和高效运行。

     LNG储罐的工艺操作可概括为两大核心环节:LNG的进出料工艺操作,以及储罐运行指标的精准控制。这些操作不仅关乎储罐的安全与稳定,更对LNG的储存效率产生直接影响。

4、LNG出料工艺操作

    LNG出料工艺操作是LNG储罐运行中的关键环节之一。它涉及到如何安全、高效地将LNG从储罐中提取并输送到下游工艺流程中。这一过程不仅需要严格遵守操作规程,确保出料的安全与稳定,还需要对出料速率进行精准控制,以优化LNG的储存效率。

      LNG进出料工艺操作涵盖了LNG的装卸船以及低压外输等多个环节。由于不同客户的LNG气源地有所差异,因此密度也会有所不同,这需要在卸船时精心选择合适的储罐进料方式。在出料方面,LNG首先通过罐内低压泵进行增压,随后被送至高压泵进行更深层次的增压,之后进入气化器进行气化,并通过外输管道输送到下游用户。此外,LNG还可以直接进入槽车装车区,通过液态LNG槽车进行分销。同时,罐内存储的LNG也可以通过装船泵的助力,被输送至装船码头,进而进行液态船舶分销。

5、储罐运行指标控制操作

     压力控制是储罐运行中的关键环节。由于LNG的日常挥发会导致储罐内罐压力逐渐上升,因此需要采取措施进行控制。在正常情况下,BOG压缩机负责将储罐内气相空间的气体压力抽出并输送到下游管网,从而维持内罐压力在安全范围内。此外,每座储罐还配备了数个PSV(压力安全阀)和VSV(破真空安全阀)以确保储罐的安全。PSV主要用于防止储罐超压,而VSV则在罐内压力降至设定最低值时自动开启,引入空气以维持储罐的正常压力。

液位控制:
     LNG储罐配备了液位计,用于实时监测储罐内的液位高度。在日常操作中,液位控制通常采用手动方式,由中控操作人员根据罐内液位情况,来决定各LNG储罐的接收和输出顺序。此外,储罐还设置了高低液位联锁,以防止LNG储罐发生溢流事故,并确保低压泵和装船泵不会因液位过低而受损。以下是一个典型的储罐液位控制情况示例:

LNG翻滚:
     在日常运行中,LNG储罐可能会遇到翻滚现象。这通常是因为不同组分的LNG混装或长期储存导致的明显分层。由于上层LNG静压的抑制,外界传入的热量无法通过下层LNG液体的蒸发散失,使得下层LNG处于过饱和状态,进而导致温度升高。此时,少量的N2会首先汽化,破坏两层液体的界面,引发LNG储罐内的扰动,即翻滚。
翻滚现象不仅会产生大量BOG,对经济和环境造成影响,还可能因储罐内压力失控而造成机械损伤、设备损坏,甚至储罐爆炸。因此,预防LNG翻滚至关重要。根据其机理,我们可以采取相应措施来防止LNG分层及翻滚现象的发生。
为了预防LNG翻滚现象,我们可以采取以下措施:

  1. 确保同一产地、同一批次的LNG被储存在相同的储罐中,以减少密度差异。

  2. 利用LTD技术持续监控储罐内各层温度及密度的变化,同时关注各层之间的密度差和温差。

  3. 实时监测储罐内的压力变化,确保其稳定在安全范围内。

  4. 在卸船时,根据LNG的密度差异选择适当的充装方法。若船上LNG密度高于储罐内原有LNG,则采用顶部进液;反之,则采用底部进液。

  5. 通过开启储罐内低压泵的回流功能,对罐内LNG进行循环搅拌,以消除密度差,进而防止LNG分层现象的出现。

  

星光点点2025-02-21 11:10