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摘要:
作为一种新能源,天然气有着易燃易爆的特性,在储存运输过程中需要严格的控制。为保证液化天然气储罐的安全性与可靠性,本文对液化天然气储罐的基础选型,储罐绝热保冷施工技术、空气支撑施工技术和储罐平面装置施工几种主要施工技术进行了详细的介绍。
关键词:
液化天然气;储罐;绝热保冷;施工技术
前言:
液化天然气(简称LNG)属于一种烃类混合物,主要成分为甲烷,燃烧污染性小,储存效率高,属于一种新型洁净能源,在现代城市燃气管网和工业园区分布式能源利用方面发展迅速。但其具有低温、储存易分层、翻滚、易爆易燃等特性,对储罐绝热保冷性能有着极高的要求,若储罐设计不合理,密封不够严实,将有可能引发安全事故,造成人员伤亡。所以,利用科学有效的施工技术来提高液化天然气储罐设计合理性至关重要。
1液化天然气储罐的基础选型
鉴于液化天然气储存对储罐施工设计有着非常严格的要求,为保证储罐设计能够切实满足天然气储存运输要求,首先就得对储罐的类型进行合理选择。不同地质生产的天然气适用于不同类型的储罐,在实际基础选型过程中,要求设计人员对天然气产地地质土层结构进行充分考虑,依据地质特性来选择适宜的储罐[1]。例如,当地基土层沉降量满足要求但不满足承载力设计要求时,可以选用环墙式基础储罐;当地基土层沉降量与承载力设计均满足要求且场地不受限制时,可以选用护坡式基础储罐;当场地受限时,可以选用环墙式基础储罐;当地质为软土地基时,进行相应处理后可以选用外环墙式基础储罐。
2液化天然气储罐施工技术
2.1储罐绝热保冷施工
绝热保冷是液化天然气储罐施工中的基础与核心,是安全施工技术的重中之重,是保证储罐满足安全性要求的必要措施。根据储罐类型、大小的不同,绝热保冷处理措施也要有所差异。对于小型液化天然气储罐的绝热保冷处理,一般采用真空绝热方式或真空粉末绝热方式[2]。理论上真空方式可以有效隔绝绝热空间气体存在的对流热源,达到良好的绝热保冷效果,但绝热保冷程度取决于真空度大小,也就是说只有达到高的真空度,液化天然气储罐的绝热保冷处理才能达到理想的处理效果。所以,真空度是小型储罐绝热保冷处理中需要考虑的一个重点因素,在储罐施工过程中,需要科学选择真空绝热器,以不断提高真空度,进而强化储罐绝热保冷效果。对于中型、大型液化天然气储罐的绝热保冷处理一般采用常规的堆积绝热方式,即在绝热空间中填充珠光砂,填充到一定程度满足规定的密度要求后,既可以起到绝热保冷作用。需要注意的是,堆积绝热用珠光砂必须满足粒度要求,对珠光砂粒径进行合理的选择,这样才能达到良好的绝热效果。对于通过某种绝热材料来达到绝热保冷效果的方法而言,为了防止绝热材料在使用过程中因吸热而使自身性能下降或改变,进而影响绝热效果,可以在绝热空间中充入一定量的微正压氮气,阻止潮湿空气进入其中,或排出绝热空间中的氧气[3]。
2.2空气支撑施工
液化天然气储罐空气支撑施工包括排放阀类设备、密封设备、高压鼓风类设备、压缩机类设备和控制设备5大部分。排放阀类设备负责在由温度、气压变化所导致的储罐内压上升变化情况下,将储罐内空气排出。密封设备负责保持储罐内的压强。高压鼓风类设备负责在储罐内压因台风等原因而急剧下降时,向罐内输送空气。压缩机类设备也是负责在储罐内压下降时向罐内送入空气。控制设备控制压缩机和排放阀自动运转[4]。由上分析可知,空气支撑施工的目的在于让系统设备自动运转。除了需要配备所需各种机器设备、正确安装机器设备之外,还需要对空气支撑压力进行严格控制,包括支撑压力、控制压力、电源警报、压力警报等。另外,储罐压力设计需要依据相关文件规定和储罐容量大小来确定,通常小型液化天然气储罐压力设置不应超过1.8MPa,日常工作压力应设置在1.0MPa以内;大型储罐压力必须低于0.05MPa。
2.3储罐平面装置施工
从安全性角度考虑,液化天然气平面装置设计施工需要充分考虑防火性能要求,对各相关方面进行合理设置与把握,具体包括:参照工艺流程中物体的位置对储罐位置和工艺装置的相对位置进行准确确定,将储罐位置安排在距离工艺装置较远,但在储罐围堰以外距离较近处[5]。根据储罐大小合理设定各储罐之间的安全距离,依据该安全距离对储罐平面装置进行施工,同时储罐位置绝不能设置在易燃物释放的下风向,并尽可能的远离该处,以免因易燃物燃烧而引发液化天然气泄露或爆炸等事故发生。
3结语
总而言之,液化天然气作为一种洁净、高效的新型能源,其储罐施工必须要严格按照相关技术规范与质量标准要求来进行,并对储罐绝热保冷、密封性、防火性、安全性等各种性能进行科学合理的设计,确保储罐拥有良好的绝热保冷性能,良好的密封性和防火性,满足液化天然气储罐要求,从而为天然气供气工程的建设与天然气能源的使用提供可靠安全保障机制。
作者:田程 单位:中石油昆仑燃气有限公司辽宁分公司
参考文献:
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[3]方刚.液化天然气低温储存的安全与经济性研究[D].华南理工大学,2014.
[4]吴旭维,李晋,陶宗宝,于同川.大型液化天然气储罐拱顶气升关键技术研究[J].石油化工设备,2013,v.42;No.27705:89-93.
[5]郭建强.关于液化天然气的储罐安全技术的分析[J].中国石油和化工标准与质量,2012,v.33;No.27711:92