五LNG的儲(chǔ)運(yùn)-PPT課件

1、五、LNG的儲(chǔ)運(yùn)（一）LNG的儲(chǔ)存LNG儲(chǔ)存中的常見現(xiàn)象LNG儲(chǔ)存技術(shù)概況LNG儲(chǔ)存工藝LNG儲(chǔ)罐類型及安全1、LNG儲(chǔ)存中的常見現(xiàn)象漩渦老化分層蒸汽爆炸旋渦在LNG儲(chǔ)存和儲(chǔ)罐充注過程中發(fā)生的“渦旋”或“翻滾”（Roll Over）的非穩(wěn)定現(xiàn)象。出現(xiàn)溫度或密度分層的低溫容器中，底部液體由于漏熱而形成過熱，在一定條件下迅速上升到表面，產(chǎn)生大量蒸汽的過程。常出現(xiàn)在多組份液化氣體中，在近乎純近的液體中不易發(fā)生密度分層。分層自然對(duì)流強(qiáng)烈混合過熱LNG大量、急速蒸發(fā)儲(chǔ)罐壓力驟然上升超壓、泄放案例20世紀(jì)70年代LNG工業(yè)興起以來，已發(fā)生過多起由漩渦引起的失穩(wěn)事故：1971年8月21日，意大利La Spe

2、zia的確良SNAM LNG儲(chǔ)配站在儲(chǔ)罐充注后18小時(shí)，罐內(nèi)壓力突然上升，安全閥打開，318m3 LNG被汽化放空；1993年10月，英國燃?xì)夤荆˙ritish Gas)的一處LNG儲(chǔ)配站在發(fā)生事故時(shí)，壓力迅速上升，兩個(gè)工藝閥門首先被打開，隨后緊急放散閥也被開啟，導(dǎo)致約150t的LNG被排空。老化LNG是一種多組份混合物，在儲(chǔ)存過程中，各組份將發(fā)生不同程度的蒸發(fā)，結(jié)果使LNG的組成和密度發(fā)生變化，這一過程稱為老化（Weathering)。主要與氮含量有關(guān)分層（Stratification)儲(chǔ)罐內(nèi)形成密度不同的。形成獨(dú)立的兩個(gè)自然對(duì)流區(qū)域。半充滿的LNG儲(chǔ)罐內(nèi)充入密度不同的LNG時(shí)會(huì)產(chǎn)生分層:

3、1、產(chǎn)地不同組份不同；2、原有LNG與新充入LNG的溫度不同；3、原有LNG因老化而使其組份發(fā)生變化；危害機(jī)理：上部較輕的液層正常對(duì)流，向氣相空間蒸發(fā)，釋放熱量；下層由于浮升力太弱，不能上浮至上層而只能在下層內(nèi)部對(duì)流，當(dāng)兩層密度足夠接近時(shí)發(fā)生快速混合，下層過熱的液體將大量蒸發(fā)，引起儲(chǔ)罐內(nèi)壓力上升，超過其安全設(shè)計(jì)壓力。分層的檢測（1）監(jiān)測儲(chǔ)罐溫度變化 沿儲(chǔ)罐高度3m左右布置測溫點(diǎn)，溫差達(dá)-14時(shí)，即可能發(fā)生分層、漩渦（2）監(jiān)測密度差或熱值 新注入LNG與剩余LNG密度差或熱值差（3）監(jiān)測LNG的蒸發(fā)速度 測量罐內(nèi)絕對(duì)壓力蒸汽爆炸密閉體系中的過熱液體系發(fā)生突然泄壓時(shí)將迅速汽化，使容器內(nèi)壓力驟升而引

4、起爆炸。(Boiling Liquid Expanding Vapor, BLEVE)案例1966年1月4日，法國一次液體混騰液體擴(kuò)展為蒸汽爆炸事故導(dǎo)致18人死亡、81人受傷以及巨大的財(cái)產(chǎn)損失；1978年5月30日發(fā)生在Texas城的另一次沸騰液體擴(kuò)展為蒸汽爆炸事故造成的損失達(dá)8.5億美元。2. LNG儲(chǔ)存技術(shù)概況 地面儲(chǔ)罐 儲(chǔ)罐儲(chǔ)存 地中儲(chǔ)罐 地下儲(chǔ)罐 地下人工凍土帶 巖腔儲(chǔ)存 地下巖穴3. LNG儲(chǔ)存技術(shù)概況常壓儲(chǔ)存 儲(chǔ)罐內(nèi)為常壓，適用于大量LNG的儲(chǔ)存，漏熱引起蒸發(fā)率較高，為防止壓力升高，確保LNG安全儲(chǔ)存，需要即時(shí)釋放掉一部分閃發(fā)氣（Boil off Gas, BOG）：放空或再液化。

5、高壓儲(chǔ)存 適用于少量LNG的儲(chǔ)存。采用絕熱性能較好的真空絕熱結(jié)構(gòu)，蒸發(fā)率較低，不必排放BOG或增設(shè)再液化設(shè)備。 常壓高壓聯(lián)合儲(chǔ)存 增設(shè)低溫壓縮機(jī)，將BOG升壓后送初始?jí)毫^低的LNG高壓儲(chǔ)罐內(nèi)。同時(shí)具有常壓和低壓儲(chǔ)存的優(yōu)點(diǎn)；流程簡單，設(shè)備少，安全程度高；投資省、LNG儲(chǔ)存成本低；延長LNG儲(chǔ)存時(shí)間、適用范圍廣。 4. LNG儲(chǔ)罐種類及形式種類現(xiàn)材料及形式地面式金屬雙壁式(Double Wall)內(nèi)壁:9% Ni鋼或Al合金Tank外壁:碳素鋼TankMembrance PC形式內(nèi)壁:STS 304 Membrance外壁:Prestressed混凝土壁PC單壁的獨(dú)立儲(chǔ)存罐壁:9% Ni鋼外壁:

6、Prestressed混凝土壁 鋼筋混凝土儲(chǔ)存罐內(nèi)壁:9% Ni鋼外壁:鋼筋混凝土半地下式金屬雙壁式內(nèi)壁:9% Ni鋼外壁:碳素鋼Tank不銹鋼 Membrane內(nèi)壁:9% Ni鋼外壁:Prestressed混凝土儲(chǔ)存 地下式不銹鋼 Membrane不銹鋼 304 Membrane或無Membrane（二）LNG管道輸送工藝管材管道絕熱預(yù)冷管道輸送的安全1. 管輸工藝輸送管道直徑??；泵站設(shè)備投資低，功耗低；需用價(jià)格昂貴的鎳鋼和性能良好的低溫絕熱材料，管道工程設(shè)計(jì)復(fù)雜，施工技術(shù)要求高，長距離LNG管線初期投資大。非絕熱管（裸管）：造價(jià)低，跑冷，用于間斷性短距離輸送；真空絕熱管：由內(nèi)客與外管和支撐

7、件構(gòu)成，造價(jià)和施工管理費(fèi)用高；普通絕熱管：普通絕熱結(jié)構(gòu)，投資和施工管理費(fèi)用較低，適于長距離輸運(yùn)柔性管：費(fèi)用高昂絕熱困難，限于短距離裝卸作業(yè)剛性管：長距離LNG輸送”管中管“：用氣凝膠絕熱材料填充內(nèi)外管間環(huán)形空間，起支撐和絕熱作用，避免采用昂貴合金膨脹膜保持真空。冷態(tài)輸送法在首站將一定溫度的LNG送入管道，并吸收外界熱量，然后通過LNG逐步蒸發(fā)而使管內(nèi)壓力升高，以此來推動(dòng)LNG向前流動(dòng)，從而優(yōu)化LNG管輸工藝的方法。管道系統(tǒng)的預(yù)冷將管道系統(tǒng)從環(huán)境溫度冷卻到工作溫度的過程LNG突然流入常溫管道，管道會(huì)迅速收縮。管道低部與混騰的LNG直接接觸（強(qiáng)烈冷卻），而頂部相對(duì)較熱，產(chǎn)生“香蕉”效應(yīng)，收縮不均勻

8、，可能引起管道、支撐和膨脹節(jié)的損壞。方法：先用冷的氮?dú)庠诠艿乐醒h(huán)，有時(shí)還需用干燥氮?dú)獯祾吖艿?，去除管道中殘留的水蒸汽，使管道達(dá)到一定溫度。目的：檢驗(yàn)低溫材料是不合格；檢驗(yàn)焊接質(zhì)量；檢驗(yàn)管道冷縮量和管托支撐變化；檢驗(yàn)低溫閥門的密封性；使儲(chǔ)罐達(dá)到工作狀態(tài)，測試罐真空性能預(yù)冷應(yīng)控制降溫速率，一般在50左右比較安全。三、LNG車運(yùn)運(yùn)輸技術(shù)概況車運(yùn)容器船運(yùn)四、LNG船運(yùn)LNG海上運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展LNG船的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)LNG槽船的裝卸LNG接收終端LNG海運(yùn)安全六、LNG站的安全設(shè)計(jì)汽化站的安全設(shè)計(jì)LNG站安全設(shè)計(jì)與管理1. 汽化站設(shè)計(jì)及安全1.1LNG汽化站設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容圍堰區(qū)LNG儲(chǔ)罐汽化器LNG管道及管件汽

9、化站消防系統(tǒng)1. 2 設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)外國標(biāo)準(zhǔn)：美國標(biāo)準(zhǔn)NFPA 59A 液化天然氣生產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)（2019年版）歐洲標(biāo)準(zhǔn)DIN/EN1473液化天然氣設(shè)備與安裝（2019年版）日本部頒標(biāo)準(zhǔn)KHK-4一般高壓瓦斯保安法則（平成6年修訂版）美國標(biāo)準(zhǔn)NFPA 11A 中、高倍數(shù)泡沫消防滅火系統(tǒng)（2019年版）美國標(biāo)準(zhǔn)NFPA 15A 固定式水噴霧滅火系統(tǒng)（2019年版）美國標(biāo)準(zhǔn)NFPA 17A 干粉消防滅火系統(tǒng)（2019年版）中國標(biāo)準(zhǔn)：石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50162-92（2019年版）裝卸油品碼頭設(shè)計(jì)防火規(guī)范JTJ237-2019石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范SH30

10、63-2019爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB50058-92 水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50219-2019城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范（GB50028-2019）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50116-2019）建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB50016-2019）建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50140-2019）1. 3 汽化站站址選擇一方面要從城市總體規(guī)劃和合理布局出發(fā)，另一方面應(yīng)從有利于生產(chǎn)、方便于安全運(yùn)輸、保護(hù)環(huán)境入手，即要考慮能完成當(dāng)前生產(chǎn)任務(wù)，又要考慮將來的發(fā)展，站址選擇要考慮以下幾個(gè)方面的問題：應(yīng)選在城鎮(zhèn)和居民區(qū)的全年風(fēng)速最小處的上風(fēng)側(cè)，盡量遠(yuǎn)離人口稠密區(qū)，滿足衛(wèi)生和安全要求。為汽化站供電、供

11、水、通信和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系方便，宜選在城市邊緣。站址至少要有一條全天侯的汽車公路。應(yīng)避開油庫、橋梁、鐵路樞紐站、飛機(jī)場等重要戰(zhàn)略目標(biāo)。站址不應(yīng)受洪水和山洪影響，標(biāo)高應(yīng)高出歷年洪水位0.5m以上。避免布置在滑坡、溶洞、塌方、斷層、淤泥等地質(zhì)條件不良區(qū)，土壤耐壓力不低于0.15MPa。1. 4 汽化站安全設(shè)計(jì)內(nèi)容汽化站的罐區(qū)、汽化區(qū)、裝卸區(qū)等生產(chǎn)區(qū)與站內(nèi)外的建筑物的安全防火距離必須達(dá)到規(guī)范要求。儲(chǔ)罐之類工藝設(shè)備上必須設(shè)置緊急關(guān)閉系統(tǒng)ESD（Emergency Shut Down)生產(chǎn)區(qū)易產(chǎn)生LNG溢出和泄漏的部位，應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測儀和低溫檢測儀低溫設(shè)備和材料必須根據(jù)低溫條件選定。建設(shè)消防系統(tǒng)，配備滅火系統(tǒng)。建立健全各項(xiàng)規(guī)章制度，對(duì)員工進(jìn)行操作規(guī)程和