全容式LNG储罐罐体温度场计算及分析

全容式LNG储罐是目前国内LNG接收站普遍采用的罐型,LNG储罐储存低温液体,内外温差大,罐体结构复杂,温度场分布对储罐的结构设计影响大。以国内某LNG接收站的全容式储罐为例,通过对储罐底部、罐壁和顶部结构及传热过程的分析,建立了罐体各部位温度场计算模型,利用ANSYS软件计算得到了LNG储罐罐顶、罐壁、罐底的温度场分布,并分析了计算结果。储罐结构设计时应考虑储罐绝热层与内罐体接触部位热应力影响;同时应优化储罐底部的结构,有效降低罐底漏热量。     

大型LNG储罐预冷数值模拟

建立大型LNG储罐预冷模型,采用FLUENT软件对储罐低温气体预冷过程进行数值模拟,研究了储罐冷却过程中物理场的变化规律以及低温气体入口流量。结果表明:(1)大型LNG储罐预冷时,罐内气体温度最先降低,罐底比罐顶、罐壁最先冷却;(2)根据规范中对储罐预冷温降速率的要求调控低温气体的流量,提出五阶段LNG储罐逐步冷却方法,得到了不同阶段低温气体的入口流量。     

浮顶储油罐内原油温度分布规律研究

为保障储油罐的安全运行,研制开发了一套储油罐温度场监测系统,应用该系统对5×10~4m~3、10×10~4m~3大型浮顶储罐在冬季和春季不同环境条件下的温度场进行测试。结果表明:储罐顶部、底部及罐壁附近存在低温区域,中心油温较高且较为均匀;进油对罐内油温有加热作用,受其影响,罐内温度最低点出现在进油口最远端;表层油温受环境条件影响显著,冬季温度最低;夏季随环境温度升高,罐底温度低于罐顶。     

双壳低温储罐内罐T型接头区设计优化

双壳低温储罐内罐罐底的T型接头区应力复杂,是整个储罐的薄弱环节。通过选用API的刚性地基梁法校核罐壁下节点应力,分析罐底边缘板、底圈罐壁板和锚固方式对T型接头区的应力影响,并对其结构进行优化,以改善T型接头区的受力情况。     

低温丙烯储罐的自动控制

大型低温储罐压力接近常压,环境变化极易引起储罐压力的变化,造成安全隐患。储罐装置控制系统和联锁系统采用独立的DCS和紧急停车系统(ESD);精度伺服液位计和音叉式液位开关用于储罐液位的测量、控制和联锁;采用流量平衡法检测丙烯输送管线的泄漏,温度检测均匀分布在储罐吊顶内表面、罐底内表面、罐壁内表面;采用3台压力变送器对储罐的压力进行测量、控制和联锁。应用表明:安全可靠的控制系统和联锁系统,既保障了储罐的安全运行又取得了良好的经济效益。     

石南21集中处理站原油储罐腐蚀与防护对策

石南21集中处理站各罐都存在一定的内腐蚀情况,防腐层破损、脱落和起泡部位都集中在罐底板上表面和罐壁底部,且发生腐蚀的部位也都集中在此处。储罐腐蚀主要包括罐顶内侧腐蚀、罐内壁腐蚀和罐内附件腐蚀。防护措施包括重新对原油罐区10座大罐和污水处理系统2座大罐的罐底板上表面进行的防腐处理(罐底板上表面防腐涂层+罐底板上表面的牺牲阳极阴极保护方案),各罐的罐顶内侧及罐内壁采用补涂涂层方式。要求原油罐内壁所选用涂料除应具有良好的耐油、耐水性、柔韧性,附着力强,抗冲击及抗老化等性能之外,还应满足抗静电的要求。     

浅析全容式LNG储罐干燥置换技术

全容式液化天然气(LNG)储罐一般由预应力混凝土外罐和低温钢制内罐组成,操作温度约为-162℃,内罐用于储存LNG,预应力混凝土外罐能够阻止LNG蒸发气扩散,并能够在内罐出现泄漏时包容泄漏出的LNG。为了防止在储罐充装LNG时液位计或罐内泵等部件发生冻结现象,需要将LNG储罐内部空间干燥到特定露点值。另外,正式投用之前的LNG储罐内部空间的氧含量必须置换到特定水平,以防止在充装LNG过程中形成可燃性环境。需要进行干燥置换的内部空间包括内罐空间、罐顶空间和环形空间(包括罐底保冷层),通过向罐内通入干燥惰性气体,采用爆破置换法或活塞效应置换法,使内部空间水份含量和氧含量都达到LNG安全储存的要求。     

充液大型储罐自振特性分析

结构的自振特性分析是大型储罐地震响应分析的重要组成部分,为给大型储罐的地震动力响应进一步分析提供依据,利用ANSYS软件建立了100dam3的大型储罐装有不同原油量时的有限元模型,考虑了液罐耦合作用,对罐内原油的晃动特性和液罐系统耦合自振特性进行计算。分析表明罐内原油高度对液罐系统的振动频率有影响,液罐系统本身的某些高阶振频率受到激发而产生共振效应,是矮胖型大型储罐罐壁底部在地震中遭破坏的一个重要原因。     

基于ANSYS的LNG储罐罐体温度场的数值计算

LNG储罐结构复杂,储罐内部与外界环境存在着巨大温差,罐体温度场的数值模拟结果对于LNG储罐的设计具有参考价值。文章以全容式LNG储罐为例,选取1/12储罐的三维模型作为研究对象,建立了基于ANSYS软件的储罐罐体三维稳态温度场数值计算模型,计算得到罐体、罐底与罐壁连接处和罐顶与罐壁连接处的温度场分布图,并进行了分析。     

浅谈大型储罐的设计方法

本文对大型储罐的结构及设计,包括罐顶、罐壁、罐底的设计及储罐的抗风稳定校核等方面进行了简要阐述。     

天然气气封系统在原油储罐呼吸中的应用

通过分析原油储罐在运行过程中出现大小呼吸的原因及原油储罐罐顶安装呼吸阀解决大小呼吸时存在的安全隐患及大气污染等缺点,提出了利用天然气气封系统解决上述问题的方法。当储罐气体压力高于气封压力时,储罐内气体通过泄压阀自动排入火炬水封罐内;当储罐内气体冷凝或收缩导致储罐内压力下降并低于系统设定值时,通过补气系统中的旋风分离器分离出的天然气对储罐进行补气封,以阻止外界气体进入。该系统已在中石化加蓬AKONDO油田储罐中成功应用,有效解决了传统罐顶安装呼吸阀导致的排气对周围空气的污染和吸气造成罐内空气和油蒸气混合的情况,避免了储罐的胀罐和瘪罐的发生,为储罐吸气、排气现象引起的安全和环保问题提供了一种新的解决思路。     

LNG储罐内罐小孔泄漏工况下温度场数值模拟

LNG储罐是接收站核心设备,内罐泄漏会造成夹层绝热结构和外罐的破坏。针对LNG双金属全容罐内罐小孔泄漏,通过设置热边界条件和绝热层的物性参数,划分内壁和绝热层网格数,模拟得到内罐壁稳态温度分布;分析泄漏点处的对流换热,建立二维非稳态渗流方程,计算得到漏液在罐壁绝热层内的流场分布;将求得的速度分布作为对流扩散项添加到二维非稳态对流换热方程中,完成速度场和温度场的耦合,得到内罐壁绝热层的温度分布。LNG内罐发生泄漏时,漏液先向下聚集,靠近泄漏源处的弹性毡首先降温到LNG温度,且此处的温度梯度较大,而后沿罐底逐渐渗透到膨胀珍珠岩绝热层。由此,为内罐泄漏事故的救援和事故分析提供了理论依据和科学指导,以最大限度地减少泄漏事故造成的危害。     

近海油田钢质原油储罐腐蚀机理分析与防护

辽河油田原油储罐储存的原油含有水、无机盐、硫化物、有机酸等腐蚀性化学物质,造成储油罐内顶部、底板及加热盘管发生严重腐蚀,甚至导致某些储油罐发生罐顶塌陷和罐底板穿孔漏油事故,影响生产正常运行。原油储罐腐蚀主要有罐顶与罐壁外腐蚀、罐底外腐蚀以及储罐内腐蚀。通过分析罐底沉积污水中的腐蚀性成分,确定引起腐蚀原因。采取的防护对策包括:改进储罐的设计,增加防雨檐,减少雨水与罐表面接触;罐底边缘板的防腐蚀、防渗水等采用CTPU玻璃布+防水涂料的工艺技术;涂料与牺牲阳极联合保护技术。     

原油储罐腐蚀原因分析与防护对策

河南油田的大部分原油储罐建于上世纪 70年代后期 ,目前腐蚀严重。主要腐蚀部位表现在罐顶的内、外侧 ,罐壁的上部和下部以及罐底的内、外侧。各部位的腐蚀以电化学腐蚀为主。对于罐内的腐蚀可采用导静电涂料 (如HY - 0 0 7)进行防护 ,而油罐外壁的防护可采用“上遮下断 ,中防渗”措施 ,即罐的上、中部钢板涂刷防锈涂料 ,并将保温层外铁皮密封 ,防止雨水渗入 ;对罐底部拆除 2 0cm高的保温层并涂以石油沥青 ,以利于保护干燥环境。此外 ,大修时注意防腐蚀施工质量也十分重要。     

精确测量储罐内液体的质量、密度、容积及液位的静压计量方法

利用储罐液位静压计量(HTG)系统可精确测量常压和加压储罐内物料的液位静压,按此结果,可确定罐内的物料质量、液体密度、容积和液位.该系统适用于自动计量. 常压罐HTG系统由两台压力传感器(P_1及P_2)和一台电阻式温度检测器(RTD)构成,加压罐增加第三台压力传感器测量气相空间压力.压力传感器P_1,安装在正好离开罐底的罐壁处,P_2安装在P以上约2.44m处.     

石蜡成型装置连续供料流程的优化与应用

某炼油厂石蜡成型装置高位罐的作用是为石蜡成型装置储存和提供原料,高位罐内蜡油需要通过石蜡加氢罐区泵P-301A/B间断性输送。由于操作不连续,为保证管线畅通,每次输送油品前后均需要用蒸汽对管线进行扫线,造成能耗高、高位罐带水量大、储罐占用率高、员工劳动强度大等问题。文中通过对装置流程调研和分析,将间断性供料改为连续供料,降低了员工劳动强度,节约了能耗成本,提高了储罐利用率。     

原油储罐内腐蚀机理与防护

为了提高原油储罐的使用寿命,对储罐内不同部位的腐蚀机理进行了分析,并对现有防腐技术现场应用效果进行了评价。结果表明:沉降罐罐底局部腐蚀最为严重,以局部点蚀、坑蚀为主,腐蚀机理主要为电化学腐蚀和微生物腐蚀;罐顶气相空间腐蚀次之,以片状腐蚀为主,腐蚀机理主要为化学腐蚀;罐壁腐蚀程度相对较轻,以均匀腐蚀为主,腐蚀机理主要为电化学腐蚀。根据研究结果提出了相关防护措施:在储罐罐底及以上5 m位置采用EEC弹性环氧复合涂层+阴极保护装置相结合的防腐工艺;通过安装负压排泥装置、研究新型低温破乳剂等技术有效延长储罐服役寿命;进一步排除储罐渗漏等安全隐患,提高站库运行安全系数。     

一种中小型储罐罐底维修更换方法

针对某炼油厂4台使用多年的1×104m3储油罐罐底、罐壁底侧被严重腐蚀的问题,根据现场对储罐罐底、罐壁底侧的勘测结果发现,罐底板已经多处穿孔而且罐壁底层也已经被严重腐蚀减薄。考虑到以后的安全使用情况,通过对罐底修补方案和更换方案的安全性和实用性分析比较,首先确定了对腐蚀的罐底板进行更换的方案,并通过对各相关方的不同的更换方法意见的收集和分析,在两种待选更换方案中通过对施工难度、施工质量要求、安全系数的对比和分析,最终选择了其中一种施工难度小,安全可靠、质量能验证的罐底更换形式。施工队根据拟订的罐底更换方案进行了4台储罐的罐底更换,并且最终通过上水沉降观测及对沉降过后的罐底的水平度检测,均达到了规定的质量标准,更换方案取得了令人满意的效果。     

大型LNG储罐安全存储影响因素分析

LNG在储罐内长时间存储过程中,受外部热源的侵扰会发生蒸发,罐内压力升高,安全存储时间缩短并可能导致其分层翻滚,乃至LNG大量急剧蒸发,不仅浪费资源且造成安全隐患。建立密闭LNG储罐内静态蒸发模型,对初始充满率、储罐容积、环境温度、罐壁导热系数、LNG含氮量等影响因素进行研究,结论如下:其一,在同一初始充满率下,在储罐最大工作压力范围内,罐内压力随安全存储时间呈正比例关系增长。其二,在储罐最大工作压力范围内存在最优充满率,在最优充满率时储罐有最大的安全存储时间;当初始充满率小于最优充满率时,安全存储时间随初始充满率的减小而减小;当初始充满率大于最优充满率时,安全存储时间随初始充满率的增大而减小。其三,储罐的尺寸越小,储罐所具有的最大承压能力越大,最优充满率越大,安全存储时间越长。其四,外界环境温度越高以及罐壁导热系数越大,罐内压力随时间增长率越大,储罐的安全存储时间越短。其五,LNG组分中含氮量越高,罐内压力随时间增长率越大,储罐的安全存储时间越短。     

储罐设计若干问题探讨

储罐设计合理与否直接关系生产安全。本文主要围绕GB50341-2003对10000 m3以下储罐涉及的罐壁、罐底及罐顶的设计进行探讨,并对该标准的适用进行了阐述。