随着我国经济的快速发展,对储存各种液态气体的绝热低温储罐的需求日益增加。高真空粉末绝热储存容器是目前广泛应用的深冷形式之一,采取在真空夹层中充填绝热保冷材料—膨胀珍珠岩,以隔绝热量的传导。由于低温液体沸点低,汽化潜热小,获得低温液化气体需付出较大的代价。因此,贮存低温液体有着重要的经济价值。低温液体储罐属于三类压力容器,总体结构由外部管道和罐体两大类组成。罐体部分由内外容器、支撑构件、夹层管线以及抽真空组件、泄放装置等组成。夹层空间充填绝热材料—膨胀珍珠岩,该真空夹层空间地阻止了气体的对流换热和气体的热传导,因此,夹层空间的真空度对绝热性能起到 影响。外部管道与罐体组装完毕后,需与罐体一起进行试验,以确保设备的 性。
低温储罐液化储存系统和特点
<一>、天然气液化及储存系统
1、液化及混合冷剂循环系统
低温储罐在混合冷剂循环技术的支持下,可满足天然气的液化要求,该技术应用中可在混合冷剂的作用下,满足天然气液化过程中的工艺优化要求,使得其工艺装置有着良好的实践应用效果。
通过对天然气工艺要求的考虑,可在预处理系统的支持下,对水、二氧化碳等进行针对性处理,确保它们能够达标,进而在液化区中对天然气进行进一步处理。此时,板翅式换热器、气液分离器配合作用下可形成液化区,箱体中填充珠光砂用来隔绝外界空气,保持冷量不流失。
天然气先在预冷换热器中预冷,将温度冷却至-50℃,并在重烃分离器中除去可能存在的重烃组分,然后进入液化换热器中液化,将温度冷却至-120℃,然后经过过冷换热器过冷到-159℃。液化的冷量由多组分混合冷剂的循环量提供,混合冷剂由氮气、甲烷、乙烯、丙烷和异戊烷组成。
入口分离器会对混合冷剂进行处理,进而在压缩机、水冷却器的作用下,使得进而到二级进口分离器中的气体和液体可达到分离的目的,且其产生的气体需要进一步压缩。液相由增压泵送至循环压缩机二级出口冷却器,与二级出口气相混合后,经水冷却器冷却后进入二级出口分离器。此时,在预冷器的预冷作用下,能够对泵流进行处理,满足天然气对冷量的实际需求。同时,通过对预冷换热器实际作用的发挥,可对来源于二级出口分离器的气相进行冷却处理,并通过对高压分离器的配合使用,能够达到对分离器中流出液体冷却处理的目的,从而为天然气液化阶段提供冷量,同时,液化段中气体的冷凝,需要在该工序实施后进一步进行过冷处理,确保天然气能够得到所需的冷量。
膨胀后的循环气流,在冷箱板翅式换热器的预冷段、液化段和过冷段共用返流流道中复热后出冷箱,再进入压缩机入口分离器循环压缩。
2、LNG储存系统及装车系统
LNG自液化装置进入LNG低温储罐,进液可以通过储罐上部,也可通过储罐下部注入,或采用同时进液的方式。进液的方式根据储罐内的液体密度和温度条件而定,保证进罐LNG和储罐内的LNG能够充分混合,避免储罐内液相产生分层,防止“翻滚”现象的发生,保持低温储罐运行的稳定性和性。
LNG储罐外置两台离心泵,泵出口设置回流管线,可将罐内的LNG经装车泵重新注入储罐内,起到循环、混合储罐内LNG的作用,减小LNG分层现象的发生。装车时经LNG泵输送至专用槽车,气相返流管线既可与储罐内气相空间相连,也可经汽化器后进入BOG压缩机,以平衡装车时槽车内的压力,提高装车速度和液相充满率。
<二>、LNG储罐的构件特点?
1内罐壁
液化天然气储罐内罐壁是低温储罐的主要构件,由耐低温、具有较好机械性能的钢板焊接而成,一般选用A5372级、A516Gr.60、Gr18Ni9、ASME的304等特种钢材。如某罐内罐底板和环板选用厚16mm、材质为A537CL2的钢板,其余板则可选用厚6.35mm、材质为A537CL1的钢板。
2保冷层罐壁保冷
外罐衬板内侧喷涂聚氨酯泡沫,一般要求聚氨酯泡沫导热系数≤0.03W/(m·K),密度40~60kg/m3,厚度150mm左右。
罐顶保冷
内罐顶采用悬吊式岩棉保冷层,如某罐罐顶设置了4层玻璃纤维保冷层,每层厚100mm,玻璃纤维棉的密度为16kg/m3、导热系数为0.04W/(m·K)。
罐底保冷
罐底保冷比较复杂,除了钢板下喷涂聚氨酯泡沫外,还要设计防水结构。下图是某罐罐底的保冷结构,包括65mm厚的垫层,60mm厚的密实混凝土,2mm厚的防水油毡,2层各100mm厚的发泡玻璃,较后用70mm厚混凝土覆盖,以保护外罐混凝土不受过低温度的影响。
黄骅百恒达祥通机械制造有限公司(http://www.chinaxiangtong.com)位于新兴的港口城市黄骅市,于2002年经质量监督检验检疫总局批准的特种设备生产企业。公司现具有A2压力容器设计许可证,压力容器A1、A2、D1、D2制造许可证,锅炉B级制造许可证。主要产品有液氩储罐、LNG容器、低温压力容器、液氮储罐、低温容器等。公司占地面积67320平方米。生产50多种工业产品,低温液体储罐(250m3)主要市场方向液氧储罐,LNG加注站,工业气体分装站,企业和居民气化站。油田加热炉,现阶段的市场方向西北油田、大庆油田、华北油田。各种锅炉产品及各种二氧化碳储罐产品的市场方向各大化工业。
山东液化天然气储罐制造-百恒达祥通机械制造LAr储罐