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低温储罐有什么特殊要求?



发布时间:2018-07-27 09:01:28      本页关键词:低温储罐

低温储罐的特殊要求

(1)耐低温。常压下液化天然气的沸点为-160℃。lng选择低温常压储存方式,将天然气的温度降到沸点以下,使储液罐的操作压力稍高于常压,与高压常温储存方式相比,可以大大降低罐壁厚度,提高安全性能。因此,lng要求储液罐体具有良好的耐低温性能和优异的保冷性能。

(2)安全要求高。由于lng低温储罐罐内储存的是低温液体,储罐一旦出现意外,冷藏的液体会大量挥发,气化量大约是原来冷藏状态下的300倍,在大气中形成会自动引爆的气团。因此,api、bs等规范都要求储罐采用双层壁结构,运用封拦理念,在第一层罐体泄漏时,第二层罐体可对泄漏液体与蒸发气实现完全封拦,确保储存安全。


(3)材料特殊。内罐壁要求耐低温,一般选用a537cl2、a516gr.60等材料,外罐壁为预应力钢筋混凝土,一般设计抗拉强度≥20kpa。

(4)保温措施严格。由于罐内外温差最高可达200℃,要使罐内温度保持在-160℃,罐体就要具有良好的保冷性能,在内罐和外罐之间填充高性能的保冷材料。罐底保冷材料还要有足够的承压性能。

(5)抗震性能好。一般建筑物的抗震要求是在规定地震荷载下裂而不倒。为确保储罐在意外荷载作用下的安全,储罐必须具有良好的抗震性能。对lng低温储罐则要求在规定地震荷载下不倒也不裂。因次,选择的建造场地一般要避开地震断裂带,在施工前要对储罐做抗震试验,分析动态条件下储罐的结构性能,确保在给定地震烈度下罐体不损坏。

(6)lng低温储罐施工要求严格。储罐焊缝必须进行100%磁粉检测(mt)及100%真空气密检测(vbt)。要严格选择保冷材料,施工中应遵循规定的程序。为防止混凝土出现裂纹,均采用后张拉预应力施工,对罐壁垂直度控制十分严格。混凝土外罐顶应具备较高的抗压、抗拉能力,能抵御一般坠落物的击打;由于罐底混凝土较厚,浇注时要控制水化温度,防止因温度应力产生的开裂。

低温储罐的结构:

 液态天然气必须储存在低温储罐中,低温储罐通常是由内罐和外罐构成,中间填充隔热材料。

内罐

 内罐又称“薄膜罐”,是由薄低温钢板制成的具有液密性、可挠性的内容器。它必须把液压头传递给隔热层。用作薄膜的材料必须具有在低温条件下不脆化的特性,并具有足够的韧性与良好的加工性能。通常采用镍钢、不锈钢或铝合金。 

隔热层

 隔热层在将液压头传递给外罐体的同时,还起着减少气化量、缩小罐体内外壁温差、减轻由此产生的温差应力的作用,另外它还有固定“薄膜”的功能。因此要求隔热层热导率小,而且具有足够的强度。能满足这些条件的材料有硬质泡沫氨基甲酸乙酯、泡沫玻璃、珍珠岩以及硬质泡沫酚醛树脂等。为了提高隔热材料的隔热性能和经济性,可采用由粉末状、纤维状、板状等隔热材料混合使用的隔热法。

 液化天然气注入罐内后,内罐壁就会冷缩;反之液化天然气完全被排出后,罐内温度将逐步上升,内罐壁随之伸张。填充在内外罐中间的粉末状隔热材料,由于内罐壁的反复胀缩变得严实。因此在靠近内罐处必须敷设一层伸缩性强的隔热层,此隔热层的厚度与内罐壁的胀缩相适应,并在内罐壁胀缩时起缓冲作用,保证储罐安全运行。 

外罐

(又称罐体)

外罐就是能承受各种负荷的外壳,它必须具有足够的强度。根据所用材料不同可以分为以下几种:冻土壁、钢制壁、钢筋混凝土壁及预应力混凝土壁。

①冻土壁。冻土壁和隔热盖形成气密性封闭空间作为外罐,又称为坑储穴。在建造时,用冷却管使内罐周围土壤冻结而成。坑储穴投产后,低温液体会使周围继续保持冷冻状态,而且这一冻土层还会逐年扩张,因此蒸发损失也会逐年减少。建造坑储穴的先决条件是要有一个较高的地下水位,此外,坑储穴的底应该是最不容易渗透的岩石或黏土层。

②钢制壁(包括合金及铝)。它只适用于建造地上低温储罐液化天然气的地上低温储罐与一般常温储罐不同,必须考虑罐底下的地面因土壤冻结膨胀而鼓起,使储罐有损坏的危险。所以必须采取措施,防止地面土壤冻结,一般可以将地上储罐分为落地式和高架式两种。落地式底部用珍珠岩混凝土隔热,在预埋的管道中通入热风或热水,或在基础内部预设电加热器,以防土壤冻结。高架式是用立柱支撑罐体底盘,使其与地面分开,保持储罐与地面之间空气畅通,防止液化天然气吸收地面大量热量,以避免土壤冻结。

③钢筋混凝土壁及预应力混凝土壁。这两种外壁是地下罐外壳的主要材料,具有如下优点:

a.钢筋混凝土和预应力混凝土是很好的低温材料,即使薄膜受损,低温储液与预应力混凝土壁接触也不会损坏外壁;

b.耐久性好,不受地下水腐蚀,不变脆;

c.它有很好的液密性,并且具有较好的抗震性能。