LNG储罐

LNG储罐建造的位置首先应避开易燃物释放的下风向。平面布置设计时，应根据工艺确定的流程位置来确定工艺装置及储罐的相对位置。艺装置系统离储罐较远，罐漏热,而使得内罐的冷态低温介质气化,防止出现事故。

LNG储罐大型立式平底型圆筒储罐多采用高架式的混凝土桩基基础。基础承台由柱桩支撑,可空气流通畅通。内罐底部与外罐底部之间设置隔热层,使用玻璃砖及珠光砂混凝土等导热系数小的材料作为支撑层,隔断内罐冷能,即接触LNG的材料为-162℃,而到混凝土承台可以降到常温。

LNG储罐多采用柱腿支撑,支撑构件作为此类储罐漏热的一个主要部分,在储罐设计时需要考虑支撑的隔热措施，目前用于民用燃气气化站的小型储罐和用于LNG生产装置及调峰型液化装置的子母罐,其内罐设计成压力容器,按GB150—1998《钢制压力容器》附录C设计[4],其设计压力为1.8MPa,通常工作压力在0.2～1.0MPa。大型及特大型LNG接受终端用的立式平底圆筒形储罐,按照BSEN1462021—2006《低温工作条件下立式平底圆筒型储罐:部分设计、建造、安装和操作通用指南》进行设计,储罐设计压力不超过0.05MPa。立式圆筒型单容罐,国内目前参照API620《大型焊接低压储罐设计与建造》附录Q及上述标准建造,其工作压力0.01MPa,设计正压0.025MPa,内部负压0.0005MPa。主体(内罐)材料要求材料基本要求。

LNG储罐通常LNG储存在-162℃,低温下金属材料的性质较常温状态有很大变化。为LNG储罐的,选用制造低温储罐的金属材料须考虑以下因素:①常温至-196℃(设计温度)范围内的强度。②在使用温度范围内具有足够的韧性和塑性,以免发生脆性破坏。③稳定的金相结构。④具有良好的加工性和焊接性。⑤价格低廉,且容易采购。⑥适合低温要求的物理性能。

目前,适宜建造LNG储罐内罐的材料主要有9Ni钢,如国产的06Ni9钢、ASTMA553TypeI以及奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti等。中小型LNG储罐的内罐常用奥氏体不锈钢制造,大型及特大型。

LNG储罐工作流程原理：

LNG贮罐的工作流程原理。底部设有加排系统、自增压系统、系统、液面高度及压力指示系统。当向罐内加注液体时，打开上下进液阀V7、V2，并打开排气管路系统。液面经加液口a进入罐内，由液位计LI-1读出液位高度，当测满口c有液体流出时，结束加注。当需要排液时，打开自增压力系统，贮罐将保持稳压排液，液体由排液口流出，也可通过b口由低温泵将液体排出。

LNG储罐低温容器的绝热结构设计：

低温绝热的目的是设法减少通过对流，导热、辐射等途径漏入低温设备的热量，以维护低温装置能正常工作。

低温绝热和高温“保温”，虽然原理相同，但低温绝热在低温领域内有着特别重要的作用。首先，作为制冷的低温液体，沸点很低，汽化潜热小，室温环境相对于液体来说是一个很大的热源，另外为了获得这些低温液体，需要消耗很多的能量。因此，为了经济的获得这些低温液体，贮运和使用这些低温液体，必须有良好的绝热。

LNG储罐流程图：

低温绝热可分为四种类型：

1、堆积绝热（容积绝热）；

2、高真空绝热；

3、真空-粉末绝热；

4、高真空多层绝热（包含多屏绝热）。

下面以真空粉末绝热来说明。

LNG储罐这种绝热结构式是在绝热空间充填多孔性绝热材料（粉末或纤维），再将绝热空间抽到一定的真空度。研究与分析表明在绝热空间填充多孔粉末和纤维，只要在低真空的情况下，就可以使气体分子的平均自由程大于粉末粒子（或纤维）之间的间距，从而就可以气体的对流传热。而残余气体的热传导，也因为气压降低而显著下降。另外，LNG储罐由于多孔性材料对热射线的反射与吸收(包含散射)，也起到了削弱辐射传热的作用。特别是添加一定数量的阻光材料（铜粉或铝粉）后，更有利于减少辐射传热。由于上述几种因素，这种绝热型式的绝热性能，比单纯高真空绝热的更好，而且避免了获得和保持高真空所带来的许多困难。

LNG储罐影响绝热效果的因素除真空度外，还有粉末的粒度；容重、添加剂的种类与数量、界面温度等。真空-粉末（或纤维）绝热的优点是：绝热性能好，优于堆积绝热二个数量级，优于高真空绝热一个数量级，而且真空度要求不高，一般为1～0.1Pa即可。这种绝热的缺点是：要求夹层间距大，笨重。适用于大、中型低温LNG储罐和设备。

LNG储罐焊接结构的设计：

低温容器一般都处于高真空、深低温的条件下工作，因此，对焊缝的气密性要求很高。根据构件的不同情况，合理选择焊接的形式是焊接结构设计中最主要的内容之一。

LNG储罐焊接结构设计的一般原则：

1、首先考虑接头的工作介质和工作条件，例如温度、振动、疲劳和腐蚀性等，以有足够的强度和气密性。

2、大型构件应尽可能减少焊接预热和焊后热处理工作。

3、尽量设法减少焊接件的变形和应力，如不同厚度的材料焊接时，尽量采用等厚度的接头形式（图2.2 b）。尽可能减少焊后加工工作量。

LNG储罐真空环境下的几种焊接结构：

低温下的密封结构设计：

LNG储罐低温容器中，为满足使用和检查的要求，常用到许多密封结构，大致可分成四大类：

1、低温静密封，往往与真空相关联，成为真空下的低温密封；

2、动密封，一些运动零部件之间的密封；

3、低温容器的窗口密封；

4、引线密封。

以上四种密封有的仅用在低温下，有的用在低温真空下。由于低温下材料的许多物性变化很大，如热胀冷缩、低温下变硬变脆等问题，会导致密封比压大大降低或完全消失。为此，低温下密封结构的设计，是低温容器设计中一项特殊的工作。

LNG储罐低温液体运输管道设计：

真空绝热管道适用于长时间连续输送液氮、液氧、液氢和液氦等。绝热空间的真空度优于0.01Pa，内、外管径之比为2~2.8。