LNG储罐工艺设计中的安全措施

LNG（LiquefiedNaturalGas)，即液化气的英文缩写。气是在气田中自然开采出来的可燃 气体，主要成分是由甲烷组成。LNG是通过在常压下气态的气冷却至一162℃以下，使之凝结成液体。气液化后可以节约储运空间和成本，而且具有热值大、等特点。西气东输气管线虽己到达某市，但涉及管网有限，某些偏远地区仍未能受益，这种情况下建设LNG站场无疑是较佳选择。即使将来在气管线完善时LNG站也可作为调峰和备用气源继续使用。

LNG采用槽车通过公路运至本储备站，在卸气台通过增压器对槽车增压，利用压差将LNG送至低温LNG储罐储存，储存的温度为一145℃，压力为0.4MPa。储罐内的LNG利用储罐增压器增压到0.5MPa，同样利用压差将LNG送至空温式气化器或者直接进行灌装。在空温式气化器中，液态气经过与空气换热，发生相变，转化为气态，并升高温度。当空温式气化器出口气超过5℃时，直接经调压、计量、加臭后进入中压输配管网。冬季当空温式气化器出口的气温度达不到5℃时，通过水浴气化器使其温度达到5℃以上，再经调压、计量、加臭后进入中压输配管网。槽车内的LNG卸完后，尚有气的气体，这部分气体经BOG加热器加热后，一并进入管网。

1)储罐选型。LNG储罐按围护结构的隔热方式分类，大致有以下3种：①真中粉末隔热。隔热方式为夹层抽真空，填充粉末昧光砂)，常见于小型LNG储罐。真空粉末绝热储罐由于其生产技术与液氧、液氮等储罐基本一样，因而目前国内生产厂家的制造技术也很成熟，由于其运行维护相对方便、灵活，目前使用较多。国内LNG气化站常用的大多为50m³和100m³圆筒型双金属真空粉末LNG储罐。目前较大可做到200m³，但由于体积较大，运输比较困难，一般较少采用。真空粉末隔热储罐也有制成球形的，但球型罐使用范围通常为200m³-1500m³，且球形储罐现场安装难度大。②正压堆积隔热。采用绝热材料，夹层通氮气，绝热层通常较厚，广泛应用于大中型LNG储罐和储槽。通常为立式LNG子母式储罐。③高真空多层隔热。采用高真空多层缠绕绝热，多用于槽车。

本工程采用国内LNG气化站常用的圆筒形双金属真空粉末LNG储罐。考虑到立式罐节省占地，且立式罐LNG静压头大，对自增压器工作有利，因此采用立式双金属真空粉末LNG储罐。

2)储罐台数。本工程LNG采用新疆广汇的气源，运输周期较远的可达5天左右，但随着新疆广汇气源的配套工程建成，将在内地建设若干个站，这将进一步缩短运输周期，综合考虑以上情况，本工程储存天数定为计算月平均日的5天，本储备站目前主要为安置小区2500户居民管道供气和周围散户17500户钢瓶装供气。考虑到后期有可能增至10000户管道用户，经计算选用100m³立式储罐2台。

工作压力：0.6MPa，设计压力：0.77MPa，工作温度：-162℃，设计温度：-196℃，单台水容积：105m³，内罐直径3000mm，内罐材质：0Cr18Ni9，外罐直径3500mm，外罐材质：16MnR，夹层填充珠光砂并抽真空。

空温式气化器

1)气化能力。气化器的气化能力根据高峰小时用气量确定，本项目考虑到后期的扩大用量，计算出较高小时用气量达到1080Nm³/h，选用2台2000m³/h空温式气化器，一用一备，互相切换。

2)主要工艺参数。工作压力：0.6MPa，设计压力：1.0MPa，工作温度：-162℃，设计温度：-196℃。

水浴式NG加热器

当环境温度较低，空温式气化器出口NG温度低于5℃时，在空温式气化器后串联水浴式NG加热器，对气化后的气进行加热。

1)加热能力。加热器的加热能力同样根据高峰小时用气量确定，设置1台2000mm³/h水浴式NG加热器。

2)主要工艺参数。工作压力：0.6MPa，设计压力：0.8MPa，进气温度≮-30℃，出气温度：5~10℃，加热源可用热水提供。

BOG加热器

由于站内BOG发生量较大的为回收槽车卸车后的气相气，BOG气化器的设计能力按此进行计算，回收槽车卸车后的气相气的时间按30分钟计，以一台40m的槽车，压力从0.6Mpa降至0.3Mpa为例，计算出所需BOG空温式气化器的能力为240Nm³/h，加上储罐日蒸发率约0.3%，故一般选择300Nm³/h。

EAG加热器

低温系统阀放空的全部是低温气体，在大约-107℃以下时，气的重度大于常温下的空气，排放不易扩散，会向下积聚。通过设置一台空温式放散气体加热器，放散气体经过与空气换热后的气比重会小于空气，高点放散后将容易扩散，从而不易形成爆炸性混合物，较大用量即在LNG储罐发散事故时能够在时间内全部泄放完毕，经计算100m³储罐的放散量为500mm³/h，故选择气化量为500m³/h的EAG气化器1台。

工艺设计中的措施

1)工程中的LNG储罐、气化器、增压器、相应阀门等设备均选用耐低温材质，管道及管道附件设计中采用奥氏体不锈钢0Cr18Ni9耐低温材质，并采用管道柔性设计防止管道疲劳损坏。

2)卸车、储存、气化、调压等生产设施中均考虑了压力、温度、液位及可燃 气体泄漏等检测仪表，在值班室内动态监测各种运行参数，并设有警报和远控的紧急切断功能(ESD)。能的预防和处理突发意外情况。

3)工艺生产区主要设备均设置放散阀。

4)在生产区设置多个可燃 气体警报探头，并和储罐液相进出口以及加气区多个点设紧急切断阀联锁，一旦发现泄漏紧急切断阀可立即关闭，控制泄漏。

LNG以其运输灵活、储存、运行成本低等优点越来越多的用户青睐，随着我国LNG基地的规划实施，在目前管道供气无法幅盖的城镇，采用LNG气化站作为主气源、过渡气源、补充或调峰气源有广阔的发展前景。