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液化天然氣的特征及LNG儲(chǔ)罐類型的選擇影響因素
<一>、LNG的特征
只有了解和掌握液化氣的特征,才能根據(jù)其特征做好LNG的生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)裙ぷ鳌?/span>
1、LNG的基本性質(zhì)
LNG由甲烷為主的成分組成,甲烷本身具有易燃的性質(zhì),并且具有的可壓縮性,能夠較輕易的壓縮成為液態(tài)。并且甲烷的密度相對(duì)較低,沒有毒性也沒有腐蝕性。常溫常壓下甲烷的沸點(diǎn)為一162度[o},當(dāng)空氣中甲烷泄漏量達(dá)到百分之五到百分之十五時(shí),與氧氣混合會(huì)發(fā)生爆炸事件。氣的組成除了甲烷以外還有其他少量的氣體,通常有乙烷、丙烷等烷類和氮?dú)獾鹊取?/span>
2、LNG易燃的特征
LNG的主要成分甲烷是易燃?xì)怏w,即使經(jīng)過液化成為液體后依然具有可燃性。甲烷在一160℃時(shí)便可以燃燒,燃燒速度大約是0.3m/s,體積的比例大約為百分之六到百分之十三上下波動(dòng)?;诖?,在正常的具有滿足氣的存儲(chǔ)空間需求時(shí),LNG和BOG是不會(huì)發(fā)生自燃從而引起爆炸現(xiàn)象產(chǎn)生的??墒窃谝夯瘹饨佑|到火源之后,在開始時(shí)會(huì)慢慢以低的速度燃燒,而燃燒會(huì)隨著時(shí)間的持續(xù)范圍變得加廣泛,這就導(dǎo)致了LNG與氧氣的接觸增大。假設(shè)氣燃燒時(shí)的空間大小受限,氣就可能與環(huán)境中的空氣混合,待混合達(dá)到爆炸的條件后,便會(huì)發(fā)生爆炸。故而要使用氣的場所具有的空間大小,。
3、LNG的低溫特征
正常環(huán)境條件下,氣的沸點(diǎn)在一160℃左右,基于此特性,在低溫常壓的環(huán)境中是能夠存放LNG的。但是要注意到一點(diǎn),低溫的環(huán)境條件可以儲(chǔ)存LNG,但是對(duì)于LNG的使用和運(yùn)輸是同樣也遭到了低溫條件的限制網(wǎng)。另外,對(duì)LNG的各種處理也要求在低溫的環(huán)境中進(jìn)行。所以,對(duì)于液化氣的處理裝置和運(yùn)輸管道材料都其功能的發(fā)揮不會(huì)受到高溫的影響,要避免因?yàn)檫@些材料因?yàn)閷?duì)低溫的不適應(yīng),在工作中出現(xiàn)處理不當(dāng),導(dǎo)致LNG泄漏,嚴(yán)重甚至發(fā)生爆炸等事故等問題。然后,要求LNG的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備能夠滿足在恒定低溫下工作,現(xiàn)在使用較多的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備為BOG儲(chǔ)罐,但是該類型的儲(chǔ)罐出于較低溫度的環(huán)境中是有可能應(yīng)為零件的性質(zhì)或者罐體原因發(fā)生冷縮現(xiàn)象,所以要儲(chǔ)運(yùn)LNG過程中的對(duì)BOG儲(chǔ)罐在進(jìn)行檢查,LNG儲(chǔ)運(yùn)的。
<二>、氣儲(chǔ)罐類型的選擇影響因素
氣儲(chǔ)罐為LNG終端站的重要設(shè)備,用于儲(chǔ)存低溫液態(tài)LNG。整個(gè)終端站由碼頭、卸船系統(tǒng)、儲(chǔ)存系統(tǒng)、再液化系統(tǒng)、尾氣焚燒系統(tǒng)及汽化系統(tǒng)組成。國內(nèi)以前單純依靠技術(shù)設(shè)計(jì)LNG終端站及LNG儲(chǔ)罐,直至2006年,我國空分設(shè)備有限公司憑借低溫儲(chǔ)存的技術(shù)儲(chǔ)備,了低溫液化碳?xì)錃怏w終端站及其配套的大型液化氣儲(chǔ)罐,并于2007年順利完成了20000m3低溫儲(chǔ)罐的全部設(shè)計(jì)工作。
根據(jù)英國BSEN14620標(biāo)準(zhǔn)(原BS7777),低溫液體儲(chǔ)罐分為3種不同的類型:單容罐、雙容罐及全容罐。單容罐是指一個(gè)單獨(dú)的低溫儲(chǔ)罐或者是包含一個(gè)內(nèi)罐而外罐僅僅用來承裝保冷材料及蒸發(fā)氣體,只有內(nèi)罐滿足承裝低溫液體要求的雙層儲(chǔ)罐?,F(xiàn)針對(duì)雙層金屬單容罐的設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。
低溫液體儲(chǔ)罐類型的選擇宜考慮或當(dāng)?shù)刂鞴懿块T的規(guī)定,以及LNG儲(chǔ)罐所處位置的荷載、實(shí)際條件和其他因素的影響。影響因素具體分為:
(1)不可控因素:地震、風(fēng)雪等氣候以及來自廠區(qū)以外的危害等;
(2)有限可控因素:火災(zāi)、爆炸、維修引起的危害以及腐蝕、疲勞、金屬失效、工藝系統(tǒng)超壓、罐底基礎(chǔ)情況等;
(3)可控因素:與其他建筑物距離、或當(dāng)?shù)氐囊?guī)定以及所適用的設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定等。
低溫液體儲(chǔ)罐的高度及容積應(yīng)根據(jù)從碼頭到儲(chǔ)罐沿程水力計(jì)算及工藝流程模擬確定,以滿足工藝設(shè)計(jì)要求。