液化天然氣LNG儲運設備的設計方案

液化天然氣（LNG）儲運設備的設計李兆慈石油大學（北京）主要內(nèi)容一、前言二、LNG儲運設備簡介三、立式LNG儲罐的設計四、LNG槽車的設計五、無損儲存的研究六、需進一步研究的問題1、前言天然氣儲運方式氣態(tài)壓力儲運（CNG）液化儲運（LNG）吸附儲運水合物儲運（NGH）常用天然氣儲運方法比較

LNG儲運的優(yōu)點：節(jié)約風險性管線建設費用使遠洋LNG貿(mào)易成為可能LNG的清潔度高調(diào)峰冷量利用，效益明顯LNG工業(yè)鏈

天然氣預處理、液化、儲存、運輸、接收站、再汽化裝置天然氣液化調(diào)峰型液化站基本負荷型液化工廠‘LNG儲存管網(wǎng)用戶LNG汽車LNG儲存LNG船接收站LNG儲存汽化站LNG加注站管網(wǎng)用戶LNG工業(yè)鏈2、LNG儲運設備簡介2.1LNG儲罐（槽）按容量分類

小型儲罐：5~50m3，常用于民用燃氣汽化站、LNG加注站中型儲罐：50~100m3，衛(wèi)星式液化站、工業(yè)燃氣站大型儲罐：100~1000m3，小型LNG生產(chǎn)裝置大型儲槽：10000~40000m3，基本或調(diào)峰型液化裝置特大型儲槽：40000~200000m3，LNG接收站按絕熱結(jié)構分類

真空粉末絕熱：小型LNG儲罐正壓堆積絕熱：大中型LNG儲罐與儲槽高真空多層絕熱：小型LNG儲罐按儲罐（槽槽）的形狀狀分類球形罐：中小容量，，少量大型型儲槽，如如林德公司司40000m3和日本NKK公司5000m3圓柱形罐（（槽）：各種容量（（包括子母母罐）按放置形式式分類地上型：地下型：半地下型、、地下型、、地下坑型型2.2LNG運輸輸設備LNG槽船船——海上上運輸工具具LNG船貯存方式常溫壓力式式——全壓壓式低溫常壓式式——全冷冷式低溫壓力式式——半冷冷半壓式LNG船型型球形儲罐船船薄膜型艙船船LNG槽車車規(guī)格：30、35、40、、45m3絕熱方式：：真空纖維、、真空粉末末、高真空空多層半掛式40m3LNG槽車車結(jié)構基本與與槽車儲槽槽相似靈活性目前國內(nèi)已已開發(fā)出20英尺、、40英尺尺罐箱LNG罐箱箱LNG罐箱箱20英尺LNG罐箱箱LNG管道道輸送大量的天然然氣輸送，，采用液體體輸送比氣氣體輸送更更為經(jīng)濟，，輸送量可可提高3.5~3.7倍，并并能節(jié)約投投資2~4倍。一般般采用單相相流動的穩(wěn)穩(wěn)定輸送，，為了保證證這一點，，可以采用用提高輸送送壓力的方方法，或使使液體過冷冷，以及提提高管道的的保溫性能能等措施。。LNG管道道輸送方式式：汽化器：加壓法泵送法：LNG泵冷態(tài)輸送法法：節(jié)約了中間間加壓站，，降低了管管道保溫要求求，終點是是低溫氣體體，輸送費用比液態(tài)態(tài)輸送高1/3，比比氣體輸送送低60%。。LNG輸送送管道：普通管道低溫絕熱管道道堆積絕熱真空絕熱動態(tài)真空靜態(tài)真空3、立式LNG儲罐的設設計容量：100m3絕熱方式：真空粉末絕熱熱LNG理論日日蒸發(fā)率：<0.27%內(nèi)筒、管道：：0Cr18Ni9外筒：20R100m3LNG儲罐實實物圖LIAPIPGLGHL23456789101112131415171816上進液下進液排液去氣罐增壓器去放空系統(tǒng)去回溫器來自氣儲罐增壓器11-外殼防爆裝置2-抽真空閥3-真空計閥4-金屬真空規(guī)5-低溫截止閥7、8、9-低溫截止閥10-自動調(diào)節(jié)閥11-低溫截止閥12-低溫角式截止閥13-安全閥14、15、16、17、18-低溫角式截止閥100m3LNG儲罐流程圖100m3LNG儲罐技技術特性4、LNG槽槽車的設計LNG槽車運運載狀態(tài)一般般是常壓，溫溫度約為112K的低溫溫。LNG又又是易燃、易易爆的介質(zhì)，，運輸中的安安全可靠是至至關重要的。。技術關鍵：支承：沖擊、振動及及冷補償支承構件常常選用熱導率率低而強度高高的材料如玻玻璃鋼、不銹銹鋼等受拉伸的構件件兩固定端應留有一定的的活動余隙，，否則由于內(nèi)內(nèi)膽的冷收縮縮拉桿受力太太大，會在兩兩固定端產(chǎn)生生很大應力。。低溫儲運設備備內(nèi)支承典型型結(jié)構絕熱真空粉末絕熱熱：~35m真空纖維絕高真空多層絕絕熱:~45m3多層絕熱阻光粉末纖維粉末纖維泡沫、粉末、纖維真空非真空10-510-410-310-210-11不同絕熱類型型的有效導熱熱系數(shù)真空粉末（或或纖維）絕熱熱優(yōu)點：不需要太高的的真空度，易于對形狀復復雜的表面絕絕熱缺點：震動負荷和反反復熱循環(huán)后后易沉降壓實實多層絕熱優(yōu)點：絕熱性能優(yōu)裕裕，重量輕，，與粉末絕熱熱比相對預冷損失失小，穩(wěn)定性性好缺點：難以對復雜形形狀絕熱，抽抽成高真空不易，，抽空工藝較較復雜安全技術流程與結(jié)構內(nèi)膽安全閥內(nèi)膽防爆膜裝裝置絕熱夾套防爆爆膜裝置緊急切斷閥阻火器流程設計液體輸送壓力輸送：轉(zhuǎn)注時間長長，罐體設計計壓力高泵送液體：轉(zhuǎn)注流量大、、時間短泵后壓力高，，適應各種壓壓力儲槽泵前壓力要求求低罐體設計壓力力低整車造價高、、結(jié)構較復雜雜實例：產(chǎn)品名稱：半掛式40m3LNG槽車公稱容積：40m3有效容積：36m3（充裝系數(shù)：：0.90））工作壓力：0.8MPa外形尺寸：1633524803886(長寬高)40m3LNG半掛式式槽車實物圖圖LNG半掛式式槽車儲罐結(jié)結(jié)構示意圖專利號：ZL00249960.61.外殼2.絕熱層3.內(nèi)膽4.徑向支支承5.常常溫吸氣劑6.軸向支支承7.低低溫吸氣劑半掛式40m3LNG槽車主主要技術參數(shù)數(shù)LNG槽車的的發(fā)展方向大型化列車化高速化5、LNG無無損儲存的研研究無損儲存時間間的影響因素素漏熱量（日蒸蒸發(fā)率）充滿率環(huán)境溫度容器使用壓力力溫度分層低溫容器內(nèi)壓壓力的升高是是無損儲存破破壞的直接因因素臥式容器中低低溫液體流動動過程示意圖圖模型飽和均質(zhì)模型型均相表面蒸發(fā)發(fā)模型熱分層模型俄羅斯模型俄羅斯模型的的修正模型計算模型（修修正模型）可視化程序編編制6、需進一步步研究的問題題我國LNG應應用開發(fā)較遲遲，雖然目前前開發(fā)的幾種種貯運設備很很快達到國際際同類水平，，但從整個國國家利用天然然氣資源、提提高經(jīng)濟性來來看，還與國國際上存在差差距。因此，，在LNG儲儲運設備的研研究中，注重重各種類型的的LNG儲運運設備的研制制