大型液化天然氣儲罐的發展淺談

一、液化   氣與儲存設備
　　1、液化   氣
　　液化   氣(Liquefied　Natural　Gas，縮寫為LNG)是當前非常重要的一種燃料，它與煤、石油相比，具有以下優點：1)NOx、COx含量低且幾乎不含硫；2)使用時方便，且運輸節約成本；3)儲存，占地少，投資省；4)抗爆性好、燃燒   、排氣污染少；5)生產使用比較   ，不易致引起自然爆炸；6)污染小，是一種較好的環保染料。近幾年來，隨著能源資源利用形式的多樣化，國內對LNG終端結構材料的需求量也越來越大。
　　2、LNG儲罐
　　1)結構與要求
　　LNG儲罐是儲存和運輸LNG的一種重要的設備，它的設計溫度為-165℃，由于設計時   考慮到用氮氣冷凝時可能出現的溫度，故設計溫度范圍在-165與-196℃之間。LNG儲罐屬常壓、低溫大型儲罐，分為地上式與地下式兩類，通常為平底雙壁圓柱形。儲罐內壁與LNG直接接觸，一般采用含鎳9%的合金鋼，也可為全鋁、不銹鋼薄膜或預應力混凝土，外壁為碳鋼或預應力混凝土。壁頂的懸掛式絕熱支撐平臺為鋁制，罐頂則由碳鋼或混凝土制成。罐內絕熱材料卞要為膨脹珍珠巖、彈性玻璃纖維氈及泡沫玻璃磚等。LNG儲罐又有單容(單封閉)罐、雙容(雙封閉)罐及全容(全封閉)罐、薄膜罐四種。由于LNG的性也就決定了設計中的難度與要求：(1)耐低溫。由于其設計是將   氣液化并采用常壓或是稍高于常壓的方式存儲與高壓常溫儲存方式相比，可以降低罐壁厚度，提高   性能，同時也就要求其   耐低溫。(2)   要求高。由于罐內儲存的是低溫液體，儲存量大(目前大部分是16萬立方米的大型儲罐)，儲罐一旦出現意外，大量揮發的冷藏液體將會在大氣中形成會自動引爆的氣團。因此，API、EN14620等規范都要求儲罐采用雙層壁結構，運用封攔理念儲存   。(3)材料。內罐壁要求耐低溫，一般選用9Ni鋼，外罐壁為預應力鋼筋混凝土，一般設計抗拉強度≥20kPa。(4)保溫措施嚴格。由于罐內外溫差   高可達200攝氏度左右，要使罐內溫度保持在-162℃，罐體就要具有良好的保冷性能，在內罐和外罐之間填充的保冷材料。罐底保冷材料還要有足夠承壓能力。(5)能好。為   對LNG儲罐要求在規定地震荷載下不倒也不裂。因此   選擇合適的地方避開地震帶，施工前   對儲罐做試驗。(6)施工要求嚴格。儲罐焊縫   進行磁粉檢測(MT)及真空氣密檢測(VBT)。要嚴格選擇保冷材料，施工中應遵循規定的程序并儲罐的垂直度。
　　2)設計中的難點
　　LNG在設計過程中卞要存在以下幾個方面的難點：(1)風載荷和地震載荷、儲罐內壓可能造成的罐體不穩定；(2)罐底邊緣板受力情況復雜且計算所得的應力值較高；(3)由于計算腐蝕裕度時產生誤差造成的底圈壁板局部嚴重腐蝕；(4)罐壁承受著較大的邊緣應力。
　　二、大型液化   氣儲罐的發展現狀
　　1、大型常壓LNG儲罐現狀
　　LNG貯存與運輸是LNG工業中非常重要的一個環節，但對LNG接收站或調峰型液化工廠來說，這此都占有很高的投資比例，因此世界上許多   都非常重視大型常壓LNG儲罐設計和制造。阿爾及利業、文萊和印度尼西業等LNG輸出國和英國、法國、日本等輸入國都建有大量大型常壓LNG儲罐。目前LNG在業洲的應用量是   大的，約占的78%，其中日本的應用量占個62%。LNG儲罐儲存容量通常按照液化裝置的液化能力、長距離運輸所需總容量或冬手燃氣調峰貯備來考慮，其工作壓力可在3.4~30KPa之間選擇。儲罐形式取決于容量大小、投資費、   因素以及當地的建造條件等。目前世界上不少   都有能力和技術建造大中型常壓儲罐。容量為45000~200000m³數百臺LNG儲罐在許多   和地區正發揮著基本負荷貯存、高峰負荷貯存及終端貯存的各種功能。
　　2、國內大型常壓LNG儲罐現狀
　　我國是世界   氣大國之一，有豐富的   氣資源，但我國還沒有大規模液化   氣系統工程實踐，   氣液化技術的發展使得西部地區的   氣低成本走向東、南部沿海地區成為可能，進而我國   氣資源分布不均的矛盾。目前我國對   氣液化技術方面所做的還很少，尚未掌握液化   氣核心技術，也沒有大型LNG儲罐   標準，與發達   相比還存在很大的差距。國內目前尚無自行設計、建造的大型常壓LNG儲罐，由引進技術自行承建的也。隨著液化   氣工業的發展，我國對液化   氣儲罐的也越來越重視。近10年來我國在積引進液化   氣開拓能源供應渠道多元化，繼建成了上海LNG事故調峰站、河南中原   氣液化工廠和新疆   氣液化工廠等。同時引進的廣東、福建和上海LNG項目近年來均獲重大進展。
　　三、大型液化   氣儲罐的發展趨勢
　　縱觀LNG儲罐的發展歷程可以看出，儲罐大型化是必然趨勢，其具有以下突出優點：1)儲罐越大，越節省鋼材、節省投資，布局緊湊，占地面積?。?)在總容積相同的情況下，幾臺大設備要比一群小設備占地面積節省得多；3)便于操作管理，幾臺大設備比一臺小設備在檢測、維修和管理等方面都比較方便。這此優點是儲罐大型化的動力，大型常壓LNG儲罐將會成為LNG儲罐的發展趨勢。LNG儲罐的大型化要適度，即需要經濟規模的大型化，這有利于LNG的統一管理，從而可以使LNG的利用   加   、合理。LNG儲罐的常壓化可以使LNG儲罐在建造過程中可以節省   多的人力、物力，并且也降低了在LNG使用過程中的危險。
　　綜上所述，進一步加強對液化   氣低溫儲罐的對推動液化   氣工業的發展，解決日益悲化的環境問題和能源危機具有重要的現實意義，因此，大型常壓儲罐是大勢所趨。