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低溫儲(chǔ)罐的構(gòu)件特點(diǎn)？

1內(nèi)罐壁

 內(nèi)罐壁是低溫儲(chǔ)罐的主要構(gòu)件，由耐低溫、具有較好機(jī)械性能的鋼板焊接而成，一般選用A5372級(jí)、A516 Gr.60、Gr18Ni9、ASME的304等特種鋼材。

如某罐內(nèi)罐底板和環(huán)板選用厚16 mm、材質(zhì)為A537 CL2的鋼板，其余板則可選用厚6.35 mm、材質(zhì)為A537 CL1的鋼板。

2保冷層

罐壁保冷

 外罐襯板內(nèi)側(cè)噴涂聚氨酯泡沫，一般要求聚氨酯泡沫導(dǎo)熱系數(shù)≤0.03 W/(m·K)，密度40～60 kg/m3，厚度150 mm左右。

罐頂保冷

 內(nèi)罐頂采用懸吊式巖棉保冷層，如低溫儲(chǔ)罐頂設(shè)置了4層玻璃纖維保冷層，每層厚100 mm，玻璃纖維棉的密度為16 kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)為0.04 W/(m·K)。

罐底保冷

 罐底保冷比較復(fù)雜，除了鋼板下噴涂聚氨酯泡沫外，還要設(shè)計(jì)防水結(jié)構(gòu)。低溫儲(chǔ)罐的保冷結(jié)構(gòu)，包括65 mm厚的墊層，60 mm厚的密實(shí)混凝土，2 mm厚的防水油氈，2層各100 mm厚的發(fā)泡玻璃，最后用70 mm厚混凝土覆蓋，以保護(hù)外罐混凝土不受過低溫度的影響。

3混凝土外罐

 混凝土外罐壁、外罐頂由預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土及耐低溫鋼襯板構(gòu)成。混凝土強(qiáng)度應(yīng)≥25 MPa。外罐頂和罐壁要能承受氣體意外泄漏產(chǎn)生的內(nèi)壓力，因此，鋼筋混凝土要具備足夠的抗拉強(qiáng)度。

 對(duì)于大型儲(chǔ)罐，為使預(yù)應(yīng)力混凝土罐壁均衡受力，可采用等強(qiáng)不等厚或等厚不等強(qiáng)的設(shè)計(jì)方法。

LNG低溫儲(chǔ)罐都有哪些種類

不同形狀

 圓柱形：用于工業(yè)燃?xì)鈿饣�站，小型LNG生產(chǎn)裝置、衛(wèi)星式液化裝置、民用燃?xì)鈿饣�站、LNG汽車加注站。

 大型圓柱形：用于基本負(fù)荷型、調(diào)峰型液化裝置、LNG接收站。

 球形：用于民用燃?xì)鈿饣�站，LNG汽車加注站。

不同設(shè)置方式

 地上、半地下、地下

不同的結(jié)構(gòu)型式

 單包容罐、雙包容罐及全包容罐。

不同容量

 5～50 m3：常用于民用LNG 汽車加注點(diǎn) 及民用燃?xì)庖夯�站等�?/span>

 50～100 m3：多用于工業(yè)燃?xì)庖夯�站�?/span>

 100～1000 m3：適用于小型LNG 生產(chǎn)裝置。

 10000～40000 m3：用于基本負(fù)荷型和調(diào)峰型液化裝置。

 40000～200000 m3：用于LNG 接收站。

LNG的儲(chǔ)存問題

液體分層

 LNG是多組分混合物，因溫度和組分的變化，液體密度的差異使儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG可能發(fā)生分層。一般罐內(nèi)液體垂直方向上溫差大于0.2、密度大于0.5kg/m3時(shí)，即認(rèn)為罐內(nèi)液體發(fā)生了分層。

老化現(xiàn)象

 LNG是一種多組分混合物，在儲(chǔ)存過程中，各組分的蒸發(fā)量不同，導(dǎo)致LNG的組分和密度發(fā)生變化，這一過程稱為老化。

分層LNG各自的對(duì)流循環(huán) LNG儲(chǔ)罐內(nèi)自然對(duì)流循環(huán)圖

翻滾現(xiàn)象

 翻滾現(xiàn)象是指兩層不同密度的LNG在儲(chǔ)罐內(nèi)迅速上下翻動(dòng)混合，瞬間產(chǎn)生大量氣化氣的現(xiàn)象。此時(shí)罐內(nèi)LNG的氣化量為平時(shí)自然蒸發(fā)量的10~50倍，將導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)的氣壓迅速上升并超過設(shè)定的安全壓力，使儲(chǔ)罐出現(xiàn)超壓現(xiàn)象。如果不及時(shí)通過安全閥排放，就可能造成貯槽的機(jī)械損傷，帶來經(jīng)濟(jì)上的損失及環(huán)境污染。

 翻滾現(xiàn)象發(fā)生的根本原因是儲(chǔ)罐中不同層的液體密度不同，存在分層（圖1），組分對(duì)于蒸發(fā)、翻滾產(chǎn)生的時(shí)間和嚴(yán)重性具有重要的影響。

 LNG低溫儲(chǔ)罐在長(zhǎng)期儲(chǔ)存中，因其中較輕的組分(主要是N2和CH4)首先蒸發(fā)，自發(fā)形成翻滾。LNG儲(chǔ)罐中原來留有LNG，在充裝密度不同、溫度不同的新LNG一段時(shí)間(幾個(gè)小時(shí)甚至幾十天)后，突然產(chǎn)生翻滾的現(xiàn)象。對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的接收站，儲(chǔ)罐產(chǎn)生翻滾的現(xiàn)象主要屬于第二類。

 上部的LNG密度小，而儲(chǔ)罐底部LNG密度大。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)LNG產(chǎn)生分層后，隨著外部熱量的導(dǎo)入，底層LNG溫度升高，密度變小。頂層LNG由于BOG的揮發(fā)而變重。經(jīng)過傳質(zhì)，下部LNG上升到上部，壓力減小，成為過飽和液體，積蓄的能量迅速釋放，產(chǎn)生大量的BOG，即產(chǎn)生翻滾現(xiàn)象。

 值得注意的是，LNG分層是引發(fā)翻滾的前提。

 檢測(cè)與消除分層的方法

 溫度監(jiān)控、密度監(jiān)控、BOG監(jiān)測(cè)

 儲(chǔ)罐一旦產(chǎn)生分層后，在外輸時(shí)首先泵出儲(chǔ)罐底部的LNG。

 LNG分層后，應(yīng)采用頂部進(jìn)入裝置進(jìn)行循環(huán)作業(yè)，以促進(jìn)低溫儲(chǔ)罐內(nèi)LNG的混合，避免發(fā)生翻滾。但同時(shí)增加了蒸發(fā)氣量以及處理這些增加的蒸發(fā)氣的費(fèi)用。

 卸船時(shí)，當(dāng)船上的LNG密度比儲(chǔ)罐內(nèi)LNG密度重時(shí)，從頂部卸料管進(jìn)罐。反之，從底部卸料管進(jìn)罐，這樣可以促進(jìn)不同密度的LNG在儲(chǔ)罐內(nèi)自行混合，消除分層。