LNG中小型儲運設(shè)備

1、LNG中小型儲運設(shè)備技術(shù),徐烈 上海交通大學(xué),目前的LNG貯存設(shè)備大多使用雙壁貯槽，其結(jié)構(gòu)材料大多采用金屬制作。,1、儲罐（槽）的分類,按容量分類 小型儲罐：550m3，常用于民用燃?xì)馄尽?LNG加注站 中型儲罐：50100m3，衛(wèi)星式液化站、工業(yè)燃?xì)庹?大型儲罐：1001000m3，小型LNG生產(chǎn)裝置 大型儲槽：1000040000m3，基本或調(diào)峰型液化裝置 特大型儲槽：40000200000m3，LNG接收站,按絕熱結(jié)構(gòu)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,2、LNG儲罐（槽）的結(jié)構(gòu),2.1 立式LNG儲罐 實例: 容

2、量：100m3 絕熱方式：真空粉末絕熱 LNG理論日蒸發(fā)率：0.27% 內(nèi)筒、管道：0Cr18Ni9 外筒：16MnR,100m3LNG儲罐實物圖,100m3 LNG 儲罐流程圖,100m3LNG儲罐技術(shù)特性,2.2 立式LNG子母型儲罐 子母罐是指擁有多個（3個以上）子罐并聯(lián)組成的內(nèi)罐，以滿足低溫液體儲存站大容量儲液量的要求。多只子罐并列組裝在一個大型外罐（母罐）之中。 子罐通常為立式圓筒型，外罐為平底拱蓋圓筒型。 絕熱方式一般為粉末（珠光砂）堆積隔熱，由于外罐尺寸過大，不耐外壓而無法抽真空，為常壓罐。,單只子罐的幾何容積：通常在100150m3之間。單只子罐的容積不宜過大，運輸、吊裝困難。

3、 子罐數(shù)量：通常37只。 工作壓力：通常0.2-1.0MPa，最高1.8MPa,子母罐優(yōu)點： 依靠容器本身的壓力排液，不需排液泵，操作 簡便、可靠性高； 容器具備乘壓條件后，可采用常壓儲存，減少 排放損失； 制造、安裝比球罐容易，成本低。,子母罐的缺點： 由于外罐尺寸原因，夾層無法抽真空。夾層厚度 通常在800mm以上，保溫性能比真空粉末差； 設(shè)備外形尺寸龐大； 適用容積300-1000m3，工作壓力0.2-1.0MPa。,2.3 球形LNG儲罐 內(nèi)外罐均為球狀。工作狀態(tài)下，內(nèi)罐為內(nèi)壓容器，外罐為真空外壓容器。 絕熱方式：真空粉末絕熱 使用范圍：200-1500m3,工作壓力0.2-1.0MP

4、a子 1500m3時，外罐制造困難；,球形LNG儲罐實物圖,球形LNG儲罐結(jié)構(gòu)示意圖,1外殼 2內(nèi)膽 3絕熱材料 4支承桿 5支柱,球形罐優(yōu)點： 相同容積條件下，球體具有最小的表面積， 設(shè)備的凈重最小 傳熱面積最小； 球型具有最佳的耐內(nèi)外壓的性能。,球形罐缺點： 加工成形需要專用工具，加工精度難以保證； 現(xiàn)場組裝技術(shù)難度大，質(zhì)量難以保證； 球殼雖然凈重較小，但成型時材料利用率最低。,3、液化天然氣槽車,由LNG接收站或工業(yè)性液化裝置儲存的LNG，一般由LNG槽車載運到各地，供居民燃?xì)饣蚬I(yè)燃?xì)庥谩?LNG槽車運載狀態(tài)一般是常壓，溫度為112K的低溫。LNG又是易燃、易爆的介質(zhì)，運輸中的安全可靠

5、是至關(guān)重要的。,3.1 絕熱方式,真空粉末絕熱：3035m3 真空纖維絕熱 高真空多層絕熱:4045m3,3.2 半掛式槽車實例,40m3LNG半掛式槽車實物圖,LNG半掛式槽車流程圖,LNG半掛式槽車儲罐結(jié)構(gòu)示意圖,1.外殼 2.絕熱層 3.內(nèi)膽 4.徑向支承 5.常溫吸氣劑 6.軸向支承 7.低溫吸氣劑,槽車儲罐主要技術(shù)參數(shù)（45m3）,3.3 技術(shù)關(guān)鍵,支承：沖擊、振動及冷補償,支承構(gòu)件 常選用熱導(dǎo)率低而強度高的材料如玻璃鋼、不銹鋼等,受拉伸的構(gòu)件 兩固定端 應(yīng)留有一定的活動余隙，否則由于內(nèi)膽的冷收縮拉桿受力太大，會在兩固定端產(chǎn)生很大應(yīng)力。,低溫儲運設(shè)備內(nèi)支承典型結(jié)構(gòu),絕熱,真空粉末絕熱

6、： 35m 真空纖維絕 高真空多層絕熱: 45m3,不同絕熱類型的有效導(dǎo)熱系數(shù),真空粉末（或纖維）絕熱,優(yōu)點：不需要太高的真空度， 易于對形狀復(fù)雜的表面絕熱,缺點：震動負(fù)荷和反復(fù)熱循環(huán)后易沉降壓實,多層絕熱,優(yōu)點：絕熱性能優(yōu)裕，重量輕，與粉末絕熱比 相對預(yù)冷損失小，穩(wěn)定性好,缺點：難以對復(fù)雜形狀絕熱，抽成 高真空不易，抽空工藝較復(fù)雜,安全技術(shù) 從流程與結(jié)構(gòu)上來考慮,內(nèi)膽安全閥 內(nèi)膽防爆膜裝置 絕熱夾套防爆膜裝置 緊急切斷閥 阻火器,流程設(shè)計 流程中除有充液、排液、壓力液面檢測等之外，還應(yīng)當(dāng)有緊急截止閥、安全閥、放空閥、阻火器等。,液體輸送,壓力輸送：轉(zhuǎn)注時間長，罐體設(shè)計壓力高 泵送液體：轉(zhuǎn)注流

7、量大、時間短 泵后壓力高，適應(yīng)各種壓力儲槽 泵前壓力要求低 罐體設(shè)計壓力低 整車造價高、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,LNG槽車的發(fā)展方向,大型化 列車化 高速化,4、液化天然氣集裝箱,結(jié)構(gòu)基本與槽車相似 靈活性 目前國內(nèi)已開發(fā)出20英尺、40英尺罐箱,5、LNG的管道輸送,大量的天然氣輸送，采用液體輸送比氣體輸送更為經(jīng)濟(jì)，輸送量可提高3.53.7倍，并能節(jié)約投資24倍。一般采用單相流動的穩(wěn)定輸送，為了保證這一點，可以采用提高輸送壓力的方法，或使液體過冷，以及提高管道的保溫性能等措施。,5.1 LNG管道輸送方式,汽化器：加壓法 泵送法：LNG泵 冷態(tài)輸送法：節(jié)約了中間加壓站，降低了管 道保溫要求，終點是低溫氣體，輸送 費用比液態(tài)輸送高1/3，比氣體輸送 低60%。,5.2 LNG輸送管道的絕熱,由于LNG遠(yuǎn)距離輸送需要很好的保溫性能，所以管道的絕熱就成為一個很重要的問題。 絕熱管道分為堆積絕熱管道和真空絕熱管道。真空絕熱管道按照真空保持的方式又可以分成兩種：動態(tài)真空絕熱管道、靜態(tài)真空夾套管道 。,LNG輸送管道： 普通管道 低溫絕熱管道,堆積絕熱（包覆型結(jié)構(gòu)）,真空絕熱,動態(tài)真空,靜態(tài)真空,真空夾套的隔熱效果最好 真空夾套型隔熱管道的真空 是一個關(guān)鍵問題 基本負(fù)荷型和接收終端一般 不用真空隔熱型LNG管線,5.3 LNG管道冷收縮,金屬波紋管補償：亦稱膨脹節(jié)，常用方法，常 規(guī)的設(shè)計在3