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大型LNG储罐罐底保冷层结构优化研究

201909-1608:45:16

从20世纪60年代开始,气开始主要以LNG的方式进行生产、贸易及运输,如今LNG已经成为气产业链中相当重要的因素。LNG储罐是储存和运输LNG的重要的设备,由于LNG需要在沸点或以下温度长时间储存,为了防止外界热量漏入,引起LNG汽化,加剧能耗,同时减少LNG蒸发量,储罐的,LNG储罐具有完善的保冷系统和良好的保冷性能。

目前对于大型LNG储罐保冷性能的主要集中在储罐保冷层的建造设计、施工技术、绝热计算以及储罐整体温度场分布等方面,大部分都是从罐壁保冷材料的选择及施工工艺等方面来考虑如何提高储罐保冷性能。但是,对于罐底保冷层效果的评价及优化设计方面的不够,通过优化储罐底部基础的结构来提高储罐保冷性能的是少有涉及。

LNG储罐弯顶、罐壁和承台各位置的漏热量,并了LNG储罐的总漏热量及日蒸发率,进而对LNG储罐的绝热性能进行了,但并未对罐底保冷性能进行优化。因此,考虑到罐底漏热量占比较大的情况下,提出通过分析罐底泡沫玻璃保温砖厚度与冷损失、蒸发量的关系,以及对比两种储罐基础的温度场分布和漏热量,为LNG储罐的保冷性能优化提供参考。

罐底主要是通过热传导方式进行热传递,保冷材料除考虑绝热效果以外,还应有足够抗压强度,以支撑罐体自重、盛装液体重量以及其它载荷压力的能力。大型LNG储罐罐底主要由不锈钢罐底、混凝土基础承台层、罐底绝热层以及合金钢外罐组成。对于底部核心部分的绝热材料,目前使用较多的是泡沫玻璃砖,在正常设计条件下,泡沫玻璃砖抗压强度值应为实际承压强度值的3倍以上,在设计条件下为两倍,避免压缩断裂。此外,底部往往还会使用沥青抹面、铝箔等。为避免罐壁与罐底连接处产生热桥造成大量的漏热,通常会在储罐底部保冷层和罐壁保冷层交接处额外设计角保冷块。

LNG低温储罐底部罐体内外温差达140~200℃,远大于罐外部环境温度波动,忽略室外空气温度波动影响,储罐底部的冷传递采用稳态计算法。底部可看作多层平壁结构传冷过程,环境气象参数按建设地选取。

柱桩式基础储罐罐底由自顶向下分别是由9%Ni钢钢板、沙层、泡沫玻璃层和混凝土及底部承台组成。忽略室外空气温度波动影响,储罐底部的冷传递采用稳态计算法。底部可看作多层平壁结构传热过程;环境气象参数按建设地选取。

大型立式平底圆筒形落地式LNG储罐的基础分为两种:一种是底部用珍珠岩混凝土与绝热层结构组合构成,基础中间预埋加热管,在储罐基础上预设电加热器或在管中通入热风或热水。落地式LNG储罐运行期间,保持电加热装置或热风热水持续工作,以防止土壤受冻鼓起而损坏储罐。另外一种是可以使用柱桩基础。大型LNG储罐被安装在众多钢筋混凝土支柱上,支柱间空气流通,不需要在底部设置加热盘管,落地式的两种储罐基础结构。

液化气储罐的规范技能有多种,例如规范技能、结构技能、工艺技能等,下面介绍两种常用技能:

一、规范技能

液化气储罐检验有关的技能性较多。这类规范包含:产品规范、工艺规范、资料规范、资料试验规范、资料验收规范、零部件规范、工艺质量检测规范等。粗略统计,我国约有20余个。这些规范是产品质量特性的一系列技能参数和规范清晰化的,为特定性的技能文件,它是衡量产品质量的规范。在我国这类规范,有国标(GB)、行标(JBYB)等以及企业规范。

二、结构技能

液化气储罐的荷载是内部气体压力、风荷载及地震效果。在风荷载中应考虑风振系数。高压球形罐的风荷载体型系数一般可取0.30——0.35。湿式罐的水平地震效果包含水槽和各塔节自重所发生的地震力,以及水槽内的水因振动所引起的动水压力。干式罐的水平地震效果包含筒身自重和活塞分量所发生的地震力。

液化气储罐存在的危险性,需要平常去保养,这样就能的进步运用功率,延伸运用寿命,运转,以下介绍液化气储罐的防范关键:

1.涂上层

坚持液化气储罐无缺的层作业介质对容器本体资料有腐蚀性,可采用涂漆、喷镀或电镀和面料等来进行,避免介质对容器的腐蚀。

假如层损坏,作业介质将直接触摸容器壁而发生腐蚀。要坚持层无缺无损,要经常检查层有无自行脱落、或在装料和装置容器内部附件时被刮落或撞坏。留意检查面料是否开裂或焊缝处是否有渗漏现象。发现液化气储罐层损坏时,应及时修补后才干继续运用。

2.化学腐蚀要素

只在某种特定条件下才会对液化气储罐本体资料发生化学腐蚀,要力这种能引起液化气储罐化学腐蚀的要素。

如盛装氧气的液化气储罐,常因氧气中带有较多的水分而在容器底部积水,构成水和氧气交界面严峻腐蚀。要避免这种部分腐蚀,较好使氧气通过枯燥,或许在容器运转过程中经常排放容器的积水。