4、儲(chǔ)罐出現(xiàn)大量的長時(shí)間的“冒汗”或結(jié)霜,且壓力不??焖偕蠞q時(shí),應(yīng)考慮其真空失效,應(yīng)進(jìn)行緊急處理,手動(dòng)排壓,轉(zhuǎn)移罐內(nèi)的LNG液體。

關(guān)于lng儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力和蒸發(fā)率的研究
密閉lng儲(chǔ)罐就是在儲(chǔ)罐充裝lng后,關(guān)閉其出口,整個(gè)lng儲(chǔ)罐處于封閉狀態(tài)。生產(chǎn)中都希望lng安全儲(chǔ)存的時(shí)間越長越好,但由于lng儲(chǔ)罐的溫(101325Pa,-160℃) 特性,儲(chǔ)罐內(nèi)的流體和外部環(huán)境之間存在著較大的溫差,環(huán)境不斷地向儲(chǔ)罐內(nèi)漏熱,使得儲(chǔ)罐內(nèi)的部分lng吸收漏熱后蒸發(fā)為氣體,引起儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高,所以lng密閉儲(chǔ)存時(shí),儲(chǔ)罐必須具有一定耐壓能力。影響lng密閉儲(chǔ)存時(shí)間長短的主要因素是儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力、溫度、液體組分組成等。要延長密閉lng儲(chǔ)罐的安全儲(chǔ)存時(shí)間,就需要了解密閉儲(chǔ)罐內(nèi)lng的壓力和溫度的變化規(guī)律及蒸發(fā)規(guī)律,尋求辦法控制密閉lng儲(chǔ)罐內(nèi)壓力和蒸發(fā)率的變化,為lng的安全儲(chǔ)存提供。
20世紀(jì)60年代,Neff首先提出密閉儲(chǔ)罐中壓力的上升是低溫液體安全儲(chǔ)存所面臨的一個(gè)關(guān)鍵問題,認(rèn)為容器內(nèi)的壓力是溫度的單值函數(shù),容器中壓力可以通過儲(chǔ)罐中的溫度來計(jì)算。后來,Swim 等也針對低溫液體容器的升壓問題進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)和研究工作,取得了一些成果。
在實(shí)驗(yàn)過程中,主要測試儲(chǔ)罐內(nèi)壓力、溫度及l(fā)ng儲(chǔ)罐的蒸發(fā)率。lng儲(chǔ)罐的蒸發(fā)率是指儲(chǔ)罐的靜態(tài)日蒸發(fā)率,即儲(chǔ)罐裝有l(wèi)ng時(shí),靜置達(dá)到熱平衡后,24h內(nèi)自然蒸發(fā)損失的lng液體質(zhì)量和儲(chǔ)罐內(nèi)lng液體質(zhì)量的百分比,換算為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下(20℃,101325Pa)的蒸發(fā)率值。蒸發(fā)率能較為直觀地反映儲(chǔ)罐使用時(shí)的保溫性能。
目前,測試低溫液體蒸發(fā)率主要有3種方法:稱重法、蒸氣流量法和自然升壓法。在壓力0.35~0.60MPa范圍內(nèi),同一充滿率下密閉lng儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力都隨著時(shí)間的增加而。初始充滿率越小,儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力升高得越快,安全儲(chǔ)存時(shí)間越短。
通過對密閉容器內(nèi)lng儲(chǔ)罐壓力和蒸發(fā)率的實(shí)驗(yàn)研究,得出以下結(jié)論。
(1) 儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度場是不均勻的,可以分為3部分,即氣相部分溫度場、氣液分界面處溫度場和液相主體部分溫度場,且氣相部分溫度高于氣液分界面處溫度、氣液分界面處溫度高于液相的主體溫度。在實(shí)驗(yàn)條件下,當(dāng)初始充滿率為0.475 時(shí),3部分的溫差大約為2~3℃。
(2) 初始充滿率較小時(shí),儲(chǔ)罐內(nèi)的液面隨儲(chǔ)存時(shí)間的增加而降低;初始充滿率較大時(shí),儲(chǔ)罐內(nèi)的液面高度隨時(shí)間增加而。所以,在實(shí)際生產(chǎn)中,當(dāng)儲(chǔ)罐初始充滿率較高時(shí),應(yīng)密切監(jiān)視液位變化,避免溢罐或超壓。
(3) 對于儲(chǔ)罐的日蒸發(fā)率來說,密閉儲(chǔ)罐內(nèi)存在一臨界初始充滿率φc,當(dāng)初始充滿率φiφc時(shí),某一充滿率下儲(chǔ)罐內(nèi)的日蒸發(fā)氣體量和蒸發(fā)率都是先隨著時(shí)間增加而,到了一定時(shí)間后又隨著時(shí)間的增加而減小。因而,實(shí)際生產(chǎn)中,儲(chǔ)罐的初始充滿率應(yīng)盡可能在臨界充滿率以上,以減小日蒸發(fā)氣體量和蒸發(fā)率。
?。?) 任一初始充滿率下,密閉儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力都隨時(shí)間的增加而,且初始充滿率越小,儲(chǔ)罐的壓力上升得越快,安全儲(chǔ)存時(shí)間越短。所以,在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)盡可能避免儲(chǔ)罐的充滿率過低,以確保安全。
(5) 在安全儲(chǔ)存時(shí)間內(nèi),密閉lng儲(chǔ)罐內(nèi)的平均日蒸發(fā)氣體量隨著初始充滿率的而減小。在其他條件相同的情況下,初始充滿率越大,其平均蒸發(fā)率越小。所以,從減小日蒸發(fā)氣體量或蒸發(fā)率的角度也說明,儲(chǔ)罐的初始充滿率不能過低。關(guān)于lng儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力和蒸發(fā)率的研究

關(guān)于lng儲(chǔ)罐的閥門與管材的選擇
lng儲(chǔ)罐是用來存儲(chǔ)液化天然氣用的儲(chǔ)罐,可分為地下儲(chǔ)罐、地上金屬儲(chǔ)罐和金屬/混凝土儲(chǔ)罐類。lng儲(chǔ)罐不同的用途對其閥門、管材等配件有不同的要求,應(yīng)如何選擇合適的關(guān)鍵配件呢?
1、閥門選型設(shè)計(jì)
工藝系統(tǒng)閥門應(yīng)該滿足輸送LNG的壓力和流量要求,同時(shí)必須具備耐-196℃的低溫性能。常用的LNG閥門主要有增壓調(diào)節(jié)閥、減壓調(diào)節(jié)閥、緊急切斷閥、低溫截止閥、安全閥、止回閥等。閥門材料為0Cr18Ni9.
2、管材、管件、法蘭選型設(shè)計(jì)
?、俳橘|(zhì)溫度≤-20℃的管道采用輸送流體用不銹鋼無縫鋼管(GB/T 14976-2002),材質(zhì)為0Cr18Ni9.管件均采用材質(zhì)為0crl8Ni9的無縫沖壓管件(GB/T 12459-90)。法蘭采用凹凸面長頸對焊鋼制管法蘭(HG 20592-97),其材質(zhì)為0Cr18Ni9.法蘭密封墊片采用金屬纏繞式墊片,材質(zhì)為0crl8Ni9.緊固件采用雙頭螺柱、螺母,材質(zhì)為0Crl8Ni9.
?、诮橘|(zhì)溫度>-20℃的工藝管道,當(dāng)公稱直徑≤200 mm時(shí),采用輸送流體用無縫鋼管(GB/T8163-1999),材質(zhì)為20號鋼;當(dāng)公稱徑>200mm時(shí)采用焊接鋼管(GB/T 3041-2001),材質(zhì)為Q235B.管件均采用材質(zhì)為20號鋼的無縫沖壓管件(GB/T 12459-90)。法蘭采用凸面帶頸對焊鋼制管法蘭(HG 20592-97),材質(zhì)為20號鋼。法蘭密封墊片采用柔性石墨復(fù)合墊片(HG 20629-97)。
lng儲(chǔ)罐工藝管道安裝除必要的法蘭連接外,均采用焊接連接。低溫工藝管道用聚氨酯絕熱管托和復(fù)合聚乙烯絕熱管殼進(jìn)行絕熱。碳素鋼工藝管道作防腐處理。
3、冷收縮問題
lng儲(chǔ)罐管道通常采用奧氏體不銹鋼管,材質(zhì)為0crl8Ni9,雖然其具有優(yōu)異的低溫機(jī)械性能,但冷收縮率高達(dá)0.003.站區(qū)lng儲(chǔ)罐管道在常溫下安裝,在低溫下運(yùn)行,前后溫差高達(dá)180℃,存在著較大的冷收縮量和溫差應(yīng)力,通常采用"門形"補(bǔ)償裝置補(bǔ)償工藝管道的冷收縮。關(guān)于lng儲(chǔ)罐的閥門與管材的選擇

lng儲(chǔ)罐分為兩種型式:地面儲(chǔ)罐和地下儲(chǔ)罐。lng地面儲(chǔ)罐也可根據(jù)儲(chǔ)罐儲(chǔ)壁結(jié)構(gòu),分為單容罐、雙容罐、全容罐及薄膜罐。單容罐有單層的儲(chǔ)存能力,一般會(huì)伴有圍堰,適用的壓力較低,安全性較低。雙容罐有對lng的雙層儲(chǔ)存能力,沒有圍堰,一般適合建設(shè)大型儲(chǔ)罐,安全性較高。全容罐有對lng的雙層儲(chǔ)存能力,沒有圍堰工作壓力稍高,應(yīng)用為廣泛,安全性較高。薄膜罐有對lng的單層儲(chǔ)存能力,應(yīng)用較少,安全性較高。lng地下儲(chǔ)罐的罐體大部分在地面以下,有著雙層結(jié)構(gòu),儲(chǔ)存能力較大,占用地面積較小,安全性較高。
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