随着中国经济的迅速发展与能源消费结构的逐渐优化,我国对清洁能源的需求也相继增加,其中属优质、清洁的天然气消费增长速度较快,很多国家将其作为燃料。中石油经济技术研究院预测,天然气将成为我国的主体能源,在一次能源消费结构当中的比重在2020年、2030年将分别达到10%和12%。目前国内的天然气产量尚且无法满足对天然气的需求量,大量天然气需从国外进口。
国内对于天然气的需求,使LNG的前景也更加乐观。我国城镇的天然气供应主要由天然气管网和LNG气化站互相配合以解决调峰和应急问题。LNG气化站是一种小型的将LNG气化后输至燃气管网的处理场所,主要有LNG接收、储存和气化的功能。我国LNG气化站发展虽快,但起步较晚,我国现在尚无LNG气化站的**设计标准。
卸船时,当船上的LNG密度比储罐内LNG密度重时,从**部卸料管进罐。反之,从底部卸料管进罐,这样可以促进不同密度的LNG在储罐内自行混合,消除分层。目前,国内外常用的LNG低温储槽有常压储存、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极限为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。
研究LNG气化站建设运营中的应力问题,使管道满足管道设计的强度和柔性要求,将能很好LNG气化站中可能发生由于设备或管道失效引起的泄漏问题,防止造成火灾、爆炸等事故。因此,在LNG气化站的配管设计工作中,对关键设备与管道进行应力分析十分必要且对**管道运营期间的安全具有重要意义。
采用喷淋方式冷却LNG储罐单位时间的LNG消耗量大,LNG储罐冷却速率快;采用";BOG+LNG”方式冷却LNG储罐单位时间的LNG消耗量小,LNG储罐降温速率慢。
采用“BOG+LNG”方式冷却LNG储罐在冷却后期降温速度慢,需要加大LNG喷淋量。
利用已投用储罐自蒸发气冷却LNG储罐的过程,利用已投用LNG储罐1,2自然蒸发的低温BOG(温度可达-140℃),由卸料总管经底部进料管线进入预冷LNG储罐3,BOG由LNG储罐**部管线排出储罐,经BOG压缩机处理外输。LNG储罐冷却过程中通过向卸料总管喷淋LNG对自蒸发BOG进行控温,以保证LNG储罐温降速度为-1~-4℃/h