lng运输船储罐的形式
天然气的主要成份是甲烷,在常压下沸点为-160℃,液体比重(-160℃)0.43-0.48,气体比重(20℃)是空气的一半,气态与液态体积比600,在空气中可燃限为5-15%,是一种低温、可压缩、易燃的气体,具有比重轻、无毒、不腐蚀等特性。
鉴于天然气的特性,对lng运输的设计主要考虑的因素是:能适应低温介质的材料,对易挥发/易燃的处理,低比重的储存能力。按国际燃气规范,对适用-165℃的设计温度的货舱须选用9%的镍钢、奥氏体钢(不锈钢)、铝合金、奥氏体铁-镍合金(36%的镍钢),当lng储罐(即货舱)泄漏时须保证物料15天内不外溢,需设置第二防漏隔层,因为lng运输距离不论有多远,不会超过15天,在此期间即可回船厂维修,故lng储罐(即货舱)为双层壳体,以防lng泄漏,保护船体;对易挥发/易燃的处理,利用lng挥发气作船舶动力的燃料,在lng的装载/卸货时,船与接收站之间用气相管和液相管连接成封闭系统,防止空气进入lng储罐,确保系统的安全,并且lng货舱的外壳须绝热,以控制lng挥发速率及控制由温度变化而引起的热胀冷缩,保护船体构造不受储罐低温的损害,同时以减少运输过程中LNG的蒸发,对绝热性能要求达到控制日蒸发率0.15%。
lng储罐是立于船体的构造,储罐的形式对lng运输的设计影响很大。当今世界lng运输船的储罐形式有自撑式和薄膜式两种。
建造lng船要比建造油船需要更大量的劳动力和更高的技术工艺,具有其严格的质量控制,是船舶制造业中要求为严格的一种,尤其是建造密封系统需要的设备和装置以及熟练技术劳力,须有密封系统的制造许可证。因此全世界lng船的建造能力受到限制。据了解,当今建造lng船的厂家中。制造自撑式球罐形的有日本(三菱重工,川崎重工,三井造船)和芬兰(KVANERNER MOSS);制造自撑式IHI SPB(棱形)是日本石川岛播磨重工;制造Gaz Transport(平板形)薄膜式有法国大西洋船厂,意大利FINCANTIERI,韩国现代和大宇,三菱重工和三井已签合同准备建造该船型。制造Technigaz(波纹形)薄膜式有日本钢管厂(NKK)和韩国三星。
lng运输船储罐的形式
储罐的增压 Tank pressurization
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当储罐向外供液又需要稳定排液压力时,可利用汽化器(另外配备)进行增压。其操作过程如下:
The carburetor (available separately) can be used for boosting when the reservoir is supplied externally and requires stable discharge pressure. The operation is as follows:
2.3.1开启V2排液阀,使液体二氧化碳汽化器汽化,开启V3回气阀(根据用户回气管路的设置,V3回气阀可置于常开状态)从汽化器分流出来的气体返回储罐上部,使储罐内增压。
Open the V2 drain valve to vaporize the liquid carbon dioxide vaporizer and open the V3 return valve (the V3 return valve can be normally open depending on the return air line of the user). The gas diverted from the vaporizer returns to the upper part of the tank , So that the pressure tank.
2.3.2当储罐内压力达到2.1Mpa时,可暂时关闭V3回气阀。
When the tank pressure reaches 2.1Mpa, the valve can be temporarily closed V3 return gas valve.
2.3.3排液过程中,可通过控制V3回气阀的开度,使增压能力维持在压力稳定的水平。
During drainage, the degree of pressurization can be maintained at a pressure-stable level by controlling the opening of the V3 return valve.
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关于lng储罐在选择上的小常识
目前,国内外常用的lng储罐有常压储存、子母罐带压储存及真空罐带压储存三种方式。采用哪种储存方式,主要取决于储存量的大小。
1、真空lng储罐
真空罐为双层金属罐,内罐为耐低温的不锈钢压力容器,外罐采用碳钢材料,夹层填充绝热材料,并抽真空。真空罐是在工厂制造试压完毕后整体运输到现场。
LNG总储存量在1000m3以下,一般采用多台真空罐集中储存,目前国内使用的真空罐单罐容积大为150m3。真空罐工艺流程比较简单,一般采用增压器给储罐增压,物料靠压力自流进入气化器,不使用动力设备,能耗低,因此国内外的小型LNG气化站基本上全部采用真空罐形式。
2、子母lng储罐
子母罐的内罐是多个耐低温的不锈钢压力容器,外罐是一个大碳钢容器罩在多个内罐外面,内外罐之间也是填充绝热材料,夹层通入干燥氮气,以防止湿空气进入。子母罐的内罐在工厂制造、试压后运到现场,外罐在现场安装。
储存规模在1000m3到5000m3的储配站,可以根据情况选用子母罐或常压罐储存,由于内罐运输要求,目前国内单台子罐大可以做到250m3,采用子母罐的气化工艺流程与真空罐大致相同,由于夹层需要通氮气,装置中多了一套液氮装置。
3、常压lng储罐
常压罐的结构有双金属罐,还有外罐采用预应力混凝土结构的;有地上罐,还有地下罐,20000m3以下的多为双金属罐。
常压罐的内外罐均在现场安装制造,生产周期较长。
LNG低温常压储罐的操作压力为15KPa,操作温度为-162℃,为平底双壁圆柱形。其罐体由内外两层构成,两层间为绝热结构,为保冷层。内罐用于储存液化天然气,而外壳则起保护、保冷作用。为了减少外部热量向罐内的传入,所设计的内外罐是各自分离并立的。罐项是自立式拱顶,内罐罐项必须有足够的强度及稳定性以承受由保冷材料等引起的外部压力和由内部气体产生的内部压力。
lng储罐采用珠光砂为保冷材料,并充入干燥的氮气,保证夹层微正压,绝热材料与大气隔离,避免了大气压力或温度变化的影响以及湿空气进入内、外罐间保冷层,增加了保冷材料的使用寿命,有效保证和提高了保冷材料的使用效果。在设计和制造绝热结构时,必须注意采用防潮措施。
通过技术经济比较,低温常压储罐方案的一次性投资低于子母罐的方案,但运行费用低温常压储罐方案远高于子母罐的方案。
关于lng储罐在选择上的小常识
关于lng储罐的阀门与管材的选择
lng储罐是用来存储液化天然气用的储罐,可分为地下储罐、地上金属储罐和金属/混凝土储罐类。lng储罐不同的用途对其阀门、管材等配件有不同的要求,应如何选择合适的关键配件呢?
1、阀门选型设计
工艺系统阀门应该满足输送LNG的压力和流量要求,同时必须具备耐-196℃的低温性能。常用的LNG阀门主要有增压调节阀、减压调节阀、紧急切断阀、低温截止阀、安全阀、止回阀等。阀门材料为0Cr18Ni9.
2、管材、管件、法兰选型设计
①介质温度≤-20℃的管道采用输送流体用不锈钢无缝钢管(GB/T 14976-2002),材质为0Cr18Ni9.管件均采用材质为0crl8Ni9的无缝冲压管件(GB/T 12459-90)。法兰采用凹凸面长颈对焊钢制管法兰(HG 20592-97),其材质为0Cr18Ni9.法兰密封垫片采用金属缠绕式垫片,材质为0crl8Ni9.紧固件采用双头螺柱、螺母,材质为0Crl8Ni9.
②介质温度>-20℃的工艺管道,当公称直径≤200 mm时,采用输送流体用无缝钢管(GB/T8163-1999),材质为20号钢;当公称径>200mm时采用焊接钢管(GB/T 3041-2001),材质为Q235B.管件均采用材质为20号钢的无缝冲压管件(GB/T 12459-90)。法兰采用凸面带颈对焊钢制管法兰(HG 20592-97),材质为20号钢。法兰密封垫片采用柔性石墨复合垫片(HG 20629-97)。
lng储罐工艺管道安装除必要的法兰连接外,均采用焊接连接。低温工艺管道用聚氨酯绝热管托和复合聚乙烯绝热管壳进行绝热。碳素钢工艺管道作防腐处理。
3、冷收缩问题
lng储罐管道通常采用奥氏体不锈钢管,材质为0crl8Ni9,虽然其具有优异的低温机械性能,但冷收缩率高达0.003.站区lng储罐管道在常温下安装,在低温下运行,前后温差高达180℃,存在着较大的冷收缩量和温差应力,通常采用"门形"补偿装置补偿工艺管道的冷收缩。关于lng储罐的阀门与管材的选择
1、操作前的准备 Preparation before operation
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1.1 操作者应按本说明书要求及有关文件进行操作。The operator shall follow the instructions and related documents to operate.
1.2正式投入使用前,用干燥的CO2气体对整个系统进行吹除置换,吹除置换所用的气体纯度不低于充装介质的纯度。Formally put into use before the use of dry CO2 gas blowing the entire system replacement, purge replacement gas purity of not less than the purity of the filling
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【主变量】【变量3】【变量2】【变量1】
设计储存设备,先必须满足各种给定的工艺要求,考虑储存介质的性质、容量的大小、设置的位置、钢材的耗量以及施工的条件等来确定储罐的形式;在设计中还必须考虑场地的条件:环境温度、风载荷、地震载荷、雪载荷、地基条件等,因此设计者在设计储存设备时必须针对上述条件进行综合的考虑,以确定佳的设计方案。 综合运用所学的机械基础课程知识,本着认真负责的,对储罐进行设计。在设计过程中综合考虑了经济性,实用性,安全可靠性。各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准,这样让设计有章可循,并考虑到结构方面的要求,合理地进行设计。
特点
压力容器的外壳由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座及安全附件部件组成。常、低压化工设备通用零部件大都有标准,设计时可直接选用。本设计书主要介绍了储气罐的的筒体、封头的设计计算,低压通用零部件的选用。
山东中杰股份有限公司,位于菏泽市开发区济南路2218号。公司共有厂区3处,总占地25万余平方米,主车间面积60000余平方米,员工1000多人,其中工程技术人员220余人。 公司高度聚焦绿色能源行业,主导产品有:燃油(气)锅炉、有机热载体炉、生物质锅炉、余热锅炉等锅炉产品;LNG储罐、氧氮氩储罐、CO2储罐等真空绝热深冷压力容器;液化石油气储罐、液氨储罐、脱硝工程设备、蓄热储能设备、成套化工设备等压力容器产品;地(水)源热泵、空气源机组、水冷螺杆机组、风冷模块等中央空调暖通设备,同时承接LPG液化气站安装、LNG标准站安装、锅炉安装、工业管道安装、化工设备安装等业务。公司规划产品有大型热能中心、LNG运输车、LNG罐式集装箱等绿色能源装备。公司销售网络广泛,先后为中国石油、中国石化、中国海油、中国燃气、中国中车、中国华冶、青岛啤酒、汇源果汁、金正大等两万多家大中型企业提品和技术服务,同时产品还出口到东南亚、中亚及非洲、拉丁美洲等国家和地区,销售,深受用户好评。公司拥有自营进出口权,具有B级锅炉制造许可及A2级压力容器制造许可资质,A2级压力容器设计许可资质,2级锅炉安装和GB2类、GC类压力管道安装许可资质及机电设备安装*,累计获得授权实用新型专利15项,授权发明专利2项,并通过了ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系和OHSAS18001职业健康安全管理体系认证,现已成为国家。历经多年积淀,企业已发展成为集团化、规模化、多元化的大型企业。公司下设燃气锅炉、导热油炉、深冷容器、压力容器、中央空调、工程安装和国际贸易7大事业中心,内部管理规范,职工餐厅、职工宿舍、职工班车等配套设施齐全,为各类人才搭建了没有天花板的广阔发展平台。山东中杰股份有限公司致力于绿色能源事业的发展,以的产品和服务奉献社会!选择中杰特装,携手共铸辉煌!