全容式LNG储罐绝热性能及保冷系统研究

我国大型LNG接收站中的储罐均为全容式LNG储罐,其通常处于低温微正压状态,外界热量的漏入会引起LNG的蒸发,增加能耗,也可能会使储罐产生分层及翻滚现象,对其安全造成较大威胁,因此,需要对它的绝热性能及保冷系统进行研究。为此,根据全容式LNG储罐的结构特点,分别对罐顶、罐壁和罐底进行了漏热量计算,结合实例进行了LNG储罐总漏热量及日蒸发率的计算分析,探讨了LNG储罐的绝热性能,找到了影响储罐漏热量的主要因素：保冷材料的导热系数、保冷层的厚度、储罐表面的吸收率、环境温度等,为LNG储罐保冷系统的设计提供了相关依据;并根据LNG储罐保冷系统的需要,归纳总结了保冷材料的选择原则、施工方法及其注意事项。     

红外热成像技术在全容LNG储罐建设和完整性管理中的应用

LNG储罐是接收站的重要设备,随着运行时间的累积、操作状态的变化,储罐保冷效果会不同程度降低。文章介绍了红外热成像在线检测工作原理、设备选择、测试步骤、评估标准等。结合对LNG储罐表面红外线成像检测实例,对其保冷效果进行整体评估,确认保冷状态,为储罐安全平稳运行提供技术保障,同时对储罐保冷恢复作业提供科学的参考依据,也为其它接收站LNG储罐的建设和开展完整性管理提供较好的管理思路。     

LNG全容式储罐内珍珠岩侧压力计算

针对珍珠岩颗粒之间以及颗粒与内罐壁之间存在摩擦的情况,采用粉体力学的理论计算了液化天然气（LNG）全容式储罐内珍珠岩侧压力,以目前国内LNG接收站常用的16万m^3LNG混凝土全容式储罐为例,推导出了珍珠岩对内罐壁侧压力的计算公式。     

LNG全容储罐保冷系统及其性能探究

为了探究LNG全容储罐的绝热性能和保冷系统,给出了LNG储罐各部分主要的保冷材料及其性能特征,以及可供参考的保冷系统施工工序和安装方法。分别从罐底、罐壁和罐顶分析漏热量,提出了大型LNG全容储罐漏热量和静态日蒸发率的计算方法。以国外某20×104m3LNG储罐为例给出了漏热量和日蒸发率的计算结果,得出其日蒸发率符合保冷设计要求。分析影响LNG储罐蒸发率的主要因素,得出LNG储罐存在一个"最优直径"和"最优充满率",可通过增大保冷层厚度,选取导热系数小的保冷材料,向LNG储罐内充注氮气等措施来降低储罐的日蒸发率,为LNG储罐的保冷系统设计提供依据。     

国内首个自主技术大型LNG全容储罐项目开工

正从中海油获悉,位于福建莆田秀屿港的福建LNG(液化天然气)接收站,两座新增的160 000 m~3的LNG储罐近日开工建设。这是国内首次采用完全自主技术进行设计、建设和管理的大型LNG全容储罐建设项目,标志着中国大型LNG全容储罐技术已实现完全自主化。LNG全容     

LNG储罐外墙裂缝检修用高空吊装系统方案对比

对于大型LNG储罐混凝土外墙出现裂纹的情况，国内检修设备及手段尚不成熟，需要采用定制的高空吊装系统进行检测和修补作业。采用ANSYS有限元计算软件对国内某LNG接收站提出的两种高空吊装系统技术方案进行了力学分析，其中包括4种荷载组合工况下吊装装置本体的强度计算、稳定性计算和储罐珍珠岩填充孔的强度计算。分析结果表明：两种吊装方案的最大应力均小于材料许用应力，均可以满足强度要求，其中方案1整个吊装系统在停泊时满足稳定性要求，在工作状态不满足稳定性要求，需要通过缆绳与珍珠岩填充孔连接增强其抗倾覆能力。该文提出的方法有助于提高吊装装置的运行稳定性和可靠性，可为国内LNG接收站储罐的检维修装置选型提供参考。     

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接收站首船接卸作业流程分析

随着中国能源需求的不断增长和环保要求的日益提高,国内大型LNG接收站的建设迎来了高峰期、LNG接收站的首船接卸是一个系统工程,同时也是LNG接收站建设的里程碑,因此,国内外LNG接收站都高度重视首船接卸分析了大型LNG接收站首船接卸的典型程序,从生产准备,卸料管线BOG置换、预冷,卸料管线LNG填充．储罐预冷和填充,注意事项等方面系统阐述了LNG接收站首船接卸作业,并提出了相关优化建议     

天津浮式LNG工程全容式LNG储罐总布置设计

全容式LNG储罐是LNG接收站的核心,储罐总图布置对储罐设计施工及安全运营起到关键作用。对全容式LNG储罐系统主工艺及储罐上下游工艺流程进行了分析研究,确定储罐各系统、各设备功能要求。针对各个系统的功能及储罐内部结构,结合标准要求,同时考虑主要工艺管道布置及储罐整体施工工艺,进行储罐罐顶设备布置,以及罐顶平台设计。该设计方案在天津浮式LNG项目得到成功应用,并经过第三方日本IHI公司平行设计审查批准。通过挪威船级社(中国)有限公司对PSV安全阀泄放以及储罐BOG放空等设备布置进行的量化风险评估(QRA),储罐总图设计方案满足设计要求。该全容式LNG储罐总图设计思路及方法,为LNG储罐设计提供了参考指导作用。     

LNG泵出口管道设计探讨

液化天然气(LNG)储罐是LNG接收站中的核心设备。介绍了LNG接收站中存储系统的工艺流程。从低温管道柔性设计、防止LNG气化超压措施、LNG泵吊装检修和低温保冷系统方面说明了LNG罐内泵出口管道设计特点。结合工程案例给出1种LNG泵出口管道的布置方案。分别利用Peq当量压力法和NC3568.3中计算公式对泵井出口法兰进行泄漏校核。总结LNG储罐泵井开口方位设计要点。对今后类似LNG泵出口管道布置设计和LNG储罐泵井开口方位设计提供参考。     

大型三层金属低温全容罐保冷施工技术

三层金属液化天然气（LNG）全容罐的设计温度-196℃,工作温度-163℃,装置的运行及设计材料使用均属于超低温范围,任何天然气液体的泄露或泄露的迅速气化都会形成重大安全质量事故,所以对储罐本体绝热保冷施工质量要求极高。通过分析研究对罐底泡沫玻璃砖的施工平整度、罐壁珠光砂的填充方式、施工空气含水率均应进行质量控制,才能提高保冷效果降低储罐的日蒸发量。     

地上全容式混凝土顶LNG储罐的冷却动态模拟

LNG储罐冷却是LNG接收站投产过程中风险最高、难度最大的环节,为了合理地控制冷却速度、储罐压力,以及选择适当的环境温度以降低BOG的排放量,对地上全容式混凝土顶LNG储罐的冷却过程进行了动态模拟。基于质量、能量守恒原理建立了LNG储罐冷却计算模型,根据甲烷特性参数及大连LNG接收站实际冷却情况确定了冷却计算模型中的相关参数,进而分析了LNG储罐冷却过程中冷却速度、环境温度、储罐压力与LNG需求量、BOG排放量之间的变化规律。结果表明：①随着冷却速度的增大,LNG需求量、BOG排放量逐渐减小,相同储罐温度下,LNG流量逐渐增加,排放BOG流量逐渐减小;②随着环境温度的增大,LNG需求量和流量逐渐增加,BOG排放量和流量也逐渐加;③储罐压力对LNG需求量和BOG排放量影响较小。据此,提出建议：①在LNG接收站对储罐进行冷却时应尽量选择在环境温度较低的冬季,以降低BOG的排放量;②在确保罐内温差正常的情况下,可尽量提高储罐冷却速度至-5 K/h,以便减少BOG的排放量,达到节能减排的目的。     

大型LNG 储罐罐顶冷接管结露问题分析

针对大型LNG储罐罐顶冷接管的结露问题,以预应力混凝土全容式LNG储罐的顶部进料管为例开展分析研究工作,提出了一种基于罐顶冷接管局部温度场分析模型和储罐建设地气象条件的冷接管局部结露概率及程度的判断方法,并采用该分析模型对影响冷接管结露的一些参数进行了系列化分析研究。分析结果表明:建造地温度越高、湿度越大,罐顶冷接管越易结露;在一定范围内增加大气对流传热系数、增加保冷套管与大气环境接触的长度,能有效降低结露概率。     

基于Python的大型LNG全容储罐预冷仿真分析系统开发

为了减少LNG全容储罐预冷模拟试验研究的成本,通过仿真软件对LNG全容储罐预冷过程进行模拟分析.基于Python语言开发出大型LNG全容储罐预冷仿真分析系统,将预冷相关的技术、行业经验与仿真流程封装成模板,使用者仅需输入相应参数,程序模板自动执行仿真计算,即可得到预冷过程的仿真结果,降低了仿真使用门槛,缩短了预冷效果的...     

大型LNG储罐蒸发率校核与测定

蒸发率是LNG储罐设计的一项重要性能参数。介绍了大型LNG储罐保冷设计和漏热量计算,提出BOG蒸发率核算方法,为大型LNG储罐保冷设计提供了依据。     

大型LNG储罐储液分层与翻滚预防措施

LNG储罐在LNG接收站中占据核心地位,由于存在低温、火灾等危险,因而属于重大危险源,一旦发生分层与翻滚事故,后果不堪设想.从LNG储罐设计建造、投产准备、运行检测,LNG船舶接卸以及LNG组分五个方面展开,提出预防LNG储罐储液分层与翻滚的措施:(1) LNG储罐设计建造要严格按照储罐的设计和建造标准来执行,保冷材料...     

本期导读

<正>研究探讨RESEARCH DISCUSSION LNG全容罐包含金属内罐和预应力混凝土外罐两层罐体结构,在正常运行条件下,低温LNG液体储存在内罐中,在泄漏工况下,内罐中的LNG液体将与外罐内侧接触,此时外罐内外壁之间产生巨大的温度差,此温差需作为外罐结构设计的输入数据。《大型LNG储罐泄漏工况下外罐温度场分析》一文,基于LUSAS有限元分析软件采用2D轴对称实体单元对20万m3LNG储罐的混凝土外罐进行温度场分析,分析中考虑了保冷材料导热系     

LNG双金属全容储罐关键技术

近年来,在国家天然气"产供储销"体系建设带动下,国内LNG低温储存技术得到全面发展。双金属全容储罐由于其标准符合度高、成本相对低、建造周期短等优点,在中小型接收站、调峰储配站以及液化工厂中成为建设方的首选罐型。介绍了双金属全容储罐的主体材料选择、地震设计、热角保护设计、绝热设计、主容器锚带结构设计、氮气吹扫系统设计、建造技术等关键技术,为双金属全容储罐的应用推广提供了技术支持。     

风险管理在大型LNG接收站项目中的应用

风险管理在大型液化天然气(LNG)接收站工程项目的全生命周期内占有举足轻重的地位,对项目方案设计、施工建设、投产应用等各阶段的风险识别、评估、应对更是建设单位和总承包商等各方的关注重点。采用HAZOP风险分析对LNG接收站运输船、卸船臂及进料管线、LNG储罐、BOG处理系统等关键节点进行风险识别;应用事故树分析及概率风险评估,重点评估火灾、BOG压缩机故障、BOG压力控制系统故障以及真空阀失效等风险事件对LNG储罐超压事故的影响。基于得到的研究结果,提出了相应LNG接收站风险控制的应对措施,为LNG接收站风险管理提出合理的借鉴和参考。     

LNG接收站储罐冷却过程中蒸发气体的零排放技术

LNG接收站的大型储罐在投用前需要逐步冷却至-162℃,冷却前储罐内充满氮气,冷却过程中将产生大量高含氮气的蒸发气体(BOG),LNG接收站工艺系统无法对其回收利用,只能直接排放至火炬;同时LNG储罐冷却中后期产生BOG的流量极大,超出了接收站BOG的回收处理能力,大量BOG被排放至火炬,造成大量浪费。为此,珠海LNG接收站通过调研国内已投用LNG储罐的冷却方式,并对其预冷过程进行研究,创新性地提出了储罐冷却前下排式氮气置换法和"BOG+LNG"储罐冷却工艺,降低了LNG储罐冷却过程中BOG的氮气含量,提高了LNG接收站冷能利用效率,同时也降低了BOG的产生量,使之能更好地匹配于LNG接收站BOG的回收处理能力。现场实验结果表明:(1)下排式氮气置换法能够在LNG储罐冷却前将罐内氮气置换至合格要求;(2)"BOG+LNG"储罐冷却工艺能够有效降低LNG储罐冷却过程中BOG的产生量,使之不超过LNG接收站的回收处理能力,实现了LNG储罐冷却过程中BOG的零排放。该方法可作为LNG储罐投产试车的借鉴和参考。