如容积为1m³,的低温绝热压力容器的贮运量相当于120个氮气钢瓶或160个氧气钢瓶,容器本身重约1500kg,而用钢瓶装载时,所用钢瓶的总重可达9000一12000kg,也就是说要用高压钢瓶运输1t气体,需要附加运输10t左右的钢铁。而用低温容器运输1t液化气体,液化气体和容器总重量可在3t以下,而不需搬运,利用容器上的各种操作阀门和管道即可方便的使用低温液体或气体,且贮运量越大,附加量越低,效率越高。
在使用 可靠性方面,低温容器工作压力低,便于 操作和使用。一般情况下,工作压力可小于0.5MPa, 高工作压力在1.5MPa左右。基于此原因低温容器制造行业近年来发展较快,这对传统的气体工业来说,是现代工业革命性的发展。
低温储罐保冷技巧及地面储存技术
其一、LNG储罐的保冷设计
LNG储罐保冷设计的目的是满足工艺生产要求,保持和发挥生产能力,减少冷损,节约能源,防止储罐外壁表面凝露,改变工作环境。低温储罐保冷结构先要考虑储存低温液体的保冷隔热性,针对不同的存储条件,而相应采用不同的结构和保温材料。
对于储罐顶部的保冷设计,因保冷材料覆盖在内罐吊顶之上,无需承受设备和蒸发气体的压力(仅承受保温材料自身的重量),保冷材料应具有导热系数低、密度小的特点。低温天然气储罐内罐顶上部为玻璃棉,保冷厚度为500mm,分5层铺设安装,较上面一层玻璃棉外侧带铝箔,以防止膨胀珍珠岩或其他杂质通过缝隙进入内罐。
内外壁夹层选择膨胀珍珠岩为保冷材料,侧壁保冷因采用膨胀珍珠岩。充注低温液体的储罐降温后,内罐收缩会使得储罐侧壁上部及边缘区域填充的膨胀珍珠岩不足,而低温储罐在预冷后无法二次充填膨胀珍珠岩。为防止湿空气进入,采用在储罐内罐的外壁增加一层弹性保温玻璃纤维毡的方法,可避免珍珠岩的二次填充,并减小珍珠岩对内罐壁的压力。
液化天然气储罐底部保冷材料和保冷结构设计,不但要保证将储罐的冷损降至较小,而且保冷材料抗压强度还要能承受内罐、低温液体的总重量和气相压力。在20000m³低温储罐设计和建造中,根据储罐底部各个部位承受的压力不同及较大限度降低冷损失率的原则,将底部隔热保温结构分成承压圈和中心环两部分,并采用不同的保冷材料。承压圈是承受内罐重量的主要构件,对其强度要求相对较高,因此采用混凝土与玻璃砖的复合结构作为承压圈保冷材料。对于底部中心部分,单独使用玻璃砖即可满足其强度及保冷的设计要求。
其二、天然气储罐地面储存技术
目前,天然气的储存方式主要有气态储存和液态储存两种,其中前者包括地面储罐储存、管道储存和地下储气库储存等。
1、地面储罐储存
天然气地面储存一般采用金属储气罐,液化天然气储罐按压力分为高压和低压两种。低压储罐的工作压力一般为0.004~0.005MPa,多为化工厂、石化厂作工艺气的中间储存,高压储气罐的工作压力一般为0.25~3.0MPa,主要用于城市配气系统供昼夜或小时调峰用。
2、管道储存
天然气管道储存有输气干线末段储气和利用管束储气两种方式。
输气干线末段储气,是指在供气低峰时,将富余的气储存在输气干线末段,随着管内气体压力逐渐升高到然后一个压气站允许的较高压力,到用气高峰时,该储气段压力降到城市配气管网允许的较小值,将储存的气体输出,增加供气量。
管束储气,即使用一定直径和一定数量的管子构成管束,埋设于供气点附近,用高压天然气或压缩机将天然气注入管束中,待高峰用气时输出。
管道储气容量较小,主要供城市昼夜或小时调峰用。
3、地下储气库储存
地面天然气储罐和管道储气只能作为昼夜用气不均衡性的措施,要解决季节用气不均衡性问题,根本的办法是建造地下储气库。如果没有地下储气库,干线输气管道就应根据冬季的用气量进行设计。在冬季,输气管道将满负荷工作,而到夏季,由于用气量减少,输气管道的负荷将下降,因此,管路和设备的利用率降低,固定设备投资在输气成本中所占的比重将提高。在冬夏季用气量相差悬殊的情况下,输气管道夏季负荷降低,不但在经济上不合理,而且在输气工艺上造成很多困难。如果有地下储气库,干线输气管道就可以根据日平均用气量进行设计,在夏季,多余的气体注人地下储气库,在冬季,不足的气体由地下储气库补充.这样,输气管道全年都是在满负荷下工作,管路和设备的能力可以得到充分利用。
地下储气库具有储气容量大、节省地面LNG储罐投资、不受气候影响、维护管理简便、可靠、不影响城镇美化规划、不污染环境等优点。
地下储气库主要有利用枯竭的油田或气田作地下储气库、利用含水层作地下储气库和利用盐层作地下储气库三种类型。
天然气以气态形式进行储存和运输,由于其体积庞大,压力很高,因此通常将其在常压下深冷到-160℃进行液化。在标准状态下,其液态体积为气态时的1/600,而密度相当于气态时的600倍,因此无论对远洋贸易运输,还是储罐储存,都具有较高的经济价值。
天然气液化储存方式不受地理位置、地质构造、距离和容量等的限制,占地少、造价低、工期短、维修方便。对于无油气田、盐穴、水层建造地下储气库的城市,可以利用这种方式进行调峰。
由于液化天然气具有可燃性和超低温性(-160℃),因而对储存设施(储罐)的要求很高。目前国外液化天然气的储存主要是储罐储存,储罐分地下和地上两种。储罐形式的选择取决于投资费用,也取决于因素及其它一些制约条件。在常压下储存液化天然气时,储罐内压通常为3.4~17.2kPa。
黄骅百恒达祥通机械制造有限公司(http://www.chinaxiangtong.com)位于新兴的港口城市黄骅市,于2002年经质量监督检验检疫总局批准的特种设备生产企业。公司现具有A2压力容器设计许可证,压力容器A1、A2、D1、D2制造许可证,锅炉B级制造许可证。主要产品有液氩储罐、LNG容器、低温压力容器、液氮储罐、低温容器等。公司占地面积67320平方米。生产50多种工业产品,低温液体储罐(250m3)主要市场方向液氧储罐,LNG加注站,工业气体分装站,企业和居民气化站。油田加热炉,现阶段的市场方向西北油田、大庆油田、华北油田。各种锅炉产品及各种二氧化碳储罐产品的市场方向各大化工业。
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