低溫儲(chǔ)罐的幾種儲(chǔ)存形式

目前國(guó)內(nèi)外常用的液化天然氣儲(chǔ)罐有常壓儲(chǔ)罐、壓力儲(chǔ)罐和壓力儲(chǔ)罐三種方式。使用哪種存儲(chǔ)方法，主要取決于存儲(chǔ)的大小。（1） 真空罐真空罐為雙層金屬罐，內(nèi)罐為耐低溫不銹鋼壓力容器，外罐為碳鋼材料，夾層填充絕緣材料，抽真空。壓力試驗(yàn)完成后，將真空罐運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。液化天然氣總儲(chǔ)存能力在1000米以下，一般儲(chǔ)存在多個(gè)真空罐中。目前中國(guó)使用的單罐大容積為1.5米，真空罐的工藝流程比較簡(jiǎn)單。一般采用增壓器對(duì)儲(chǔ)罐加壓，物料通過(guò)壓力進(jìn)入氣化爐。不使用動(dòng)力設(shè)備，能耗低。（2） 鞭子罐頭副母罐內(nèi)罐為多個(gè)耐低溫不銹鋼壓力容器，外罐為內(nèi)罐外的大型碳鋼容器。內(nèi)罐和外罐也填充了絕緣材料。夾層內(nèi)充干氮?dú)?，防止?jié)窨諝膺M(jìn)入。副母罐內(nèi)罐在工廠制造，試壓后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，外罐在現(xiàn)場(chǎng)安裝。對(duì)于儲(chǔ)存規(guī)模在1000米至5000米之間的儲(chǔ)配站，可根據(jù)情況選擇母罐或常壓罐儲(chǔ)存。由于國(guó)內(nèi)儲(chǔ)罐的運(yùn)輸要求，中國(guó)一個(gè)副油箱的大尺寸為250m，母罐的氣化過(guò)程與真空罐大致相同。（3） 常壓罐常壓罐結(jié)構(gòu)為雙金屬罐，外罐采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，有地上罐和地下罐，20000m以下為雙金屬罐。常壓罐內(nèi)外罐均在現(xiàn)場(chǎng)安裝制造，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。液化天然氣低溫常壓儲(chǔ)罐工作壓力15KPa，工作溫度-162℃，為平底雙壁圓筒。罐體由內(nèi)外兩層組成，兩層之間有絕熱結(jié)構(gòu)和冷卻層。內(nèi)罐用于儲(chǔ)存液化天然氣，外殼用于保護(hù)和冷卻。為了減少外部熱量進(jìn)入水箱，內(nèi)外水箱的設(shè)計(jì)是獨(dú)立的。水箱是一個(gè)獨(dú)立的圓頂。內(nèi)罐部件必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以承受由冷卻材料引起的外部壓力和由內(nèi)部氣體產(chǎn)生的內(nèi)部壓力。儲(chǔ)罐采用珍珠巖作為保冷材料，充入干氮?dú)?，保證夾層微正壓、保溫、隔氣，避免大氣壓力或溫度及濕空氣進(jìn)入內(nèi)外儲(chǔ)罐之間的保冷層，提高保溫材料的使用壽命，有效保證和提高保溫材料的使用效果。在絕熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造中，必須注意防潮措施的使用。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，低溫常壓儲(chǔ)罐方案的一次性投資低于母罐方案，但低溫常壓儲(chǔ)罐方案的運(yùn)行成本遠(yuǎn)高于母罐方案。低溫常壓儲(chǔ)罐方案一次性投資不足，但存在以下問(wèn)題：（1）低溫常壓儲(chǔ)罐更適合液化廠和接收站液化廠和接收站通常采用低溫常壓儲(chǔ)罐，這是因?yàn)橐夯烊粴鈨?chǔ)罐的接收站容積較大（單罐容積大于50000米后），其他形式的儲(chǔ)罐不能做到這一點(diǎn)，接收到的液體是由LNG儲(chǔ)罐組成的，LNG儲(chǔ)罐的船型為低溫常壓，壓力變化不大。此外，接收站還設(shè)有BOG冷凝裝置，可將BOG轉(zhuǎn)化為液化天然氣。由于液化廠采用液化方式，儲(chǔ)存過(guò)程中產(chǎn)生的BOG可轉(zhuǎn)化為再氣化液化。因此，采用低溫常壓儲(chǔ)罐，BOG蒸發(fā)量對(duì)其影響不大。由于本站使用的液化天然氣由罐車(chē)運(yùn)輸，罐車(chē)內(nèi)的液化天然氣全部處于壓力狀態(tài)，當(dāng)排入低溫常壓罐時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的氣化和沼氣。由于BOG是大氣氣體，BOG壓縮機(jī)的投資和運(yùn)行成本較高。LNG泵的運(yùn)行成本也有所增加。（2） 低溫常壓罐系統(tǒng)復(fù)雜低溫常壓儲(chǔ)罐應(yīng)考慮儲(chǔ)罐超壓和儲(chǔ)罐泵送（形成負(fù)壓）的問(wèn)題，應(yīng)采取措施補(bǔ)充氣體，因此儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置若干進(jìn)口低溫控制閥、呼吸閥等。儲(chǔ)罐頂部還設(shè)有自動(dòng)干粉滅火系統(tǒng)、提升裝置。由于低溫常壓儲(chǔ)罐一般工作壓力為15KPa，為保持該壓力，需要經(jīng)常開(kāi)啟儲(chǔ)罐調(diào)壓閥，將BOG氣回收至液化段或在站內(nèi)焚燒火炬。本站沒(méi)有這部分設(shè)施，如果采用低溫常壓罐，只能壓縮部分BOG管網(wǎng)輸送，其余將分散，造成浪費(fèi)和環(huán)境污染。或在站內(nèi)建設(shè)一個(gè)可比的BOG池儲(chǔ)存BOG，這樣的情況下就需要增加大量的投資。（3） 需要設(shè)置液化天然氣泵，對(duì)液化天然氣泵要求高由于低溫常壓儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)存的液體不受壓力，因此需要改進(jìn)儲(chǔ)罐基礎(chǔ)（高架基礎(chǔ)）以滿(mǎn)足LNG泵的凈正吸頭。此外，為了防止氣蝕，LNG泵的進(jìn)口管應(yīng)考慮采用真空冷卻管。（4）施工周期長(zhǎng)，維修難度大常壓罐內(nèi)外罐均在現(xiàn)場(chǎng)安裝制造，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。如果儲(chǔ)罐發(fā)生故障，需要停產(chǎn)檢修。（5）低溫常壓儲(chǔ)罐更應(yīng)考慮分層和沸騰問(wèn)題本站所使用的液化天然氣是新疆廣匯等幾家液化廠的氣源。由于氣體成分不同，需要考慮分層和沸騰問(wèn)題。一旦出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，與母罐相比，問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重得多。