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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)猓ＷC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運(yùn)輸，罐車內(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?；蛟谡緝?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題。一旦出現(xiàn)這個(gè)問題，與母罐相比，問題會(huì)嚴(yán)重得多。