LNG储罐储存安全及技术特性

1、LNG储存方法

LNG常规的储存方法包括常压储存和压力储存两种工艺，除此之外，还用到压力常压联合储存工艺。

常压储存适用于LNG的大量储存，其容积一般较大，结构简单，但承压能力较低，蒸发率较高，无损(憋压)储存时间较短；LNG压力储存适用于LNG的少量储存，其容积较小，承压能力较高，蒸发率较低，可减少LNG蒸发气的排放，降低LNG的储存成本；压力常压联合储存打破了LNG常规储存方法的局限，同时具有常压和压力储存的优点，其需要设备少、工艺流程简单、易于操作、程度高，整个工艺流程只需要给常压储罐增设一个压力储罐和一个低温压缩机及部分阀门组。

2、LNG储存特性

因LNG是多组分混合物，由于温度和组分的变化，液体密度的差异等因素导致LNG储存过程中的诸多特性。主要有：液体分层、老化、翻滚、间歇泉和水锤现象。

3、LNG储存技术

液化气储存技术主要涉及内容如下：储罐材料、LNG充注、储罐基础、储罐消防、储罐保护系统及仪表等。

3.1储罐材料

储罐材料的物理特性应适应在低温条件下工作，如材料在低温工作状态下的抗拉和抗压等机械强度、低温冲击韧性和热膨胀系数等。适用于建造LNG储罐的材料有：900镍钢、铝合金、不锈钢。根据UB/T26978-2011《现场组装立式圆筒平底钢质液化气储罐设计与建造》中LNG储罐对材料的规定，单容罐、双容罐、全容罐的内罐材料均为W型钢材一即改良的900镍钢；膜式罐材料为V型钢材一即奥氏体不锈钢。对于子母罐、地下罐、球罐等内罐材料可参照相应标准选择。

3.2LNG充注

储罐的充注至关重要，其涉及到重大的问题。在储罐充注管路设计中应考虑在储罐顶部和底部均能充注，这样能防止LNG产生分层，或己经产生的分层现象。针对LNG液化工厂LNG储罐充注要遵循以下原则(也即防止分层的原则)：

1)所装液化气密度大于罐内残存LNG时，应采用顶装法；所装液化气密度小于罐内残存LNG或密度相近时，应采用底装法；

2)使用混合喷嘴和多孔管充注，使其充分混合；

3)用储罐内的泵使液体从底至顶循环(多用离心式低温泵)；

4)保持LNG中含氮量低于1%，并密切监测气化速率；

5)时采用搅拌器搅拌。

LNG储罐设计有一个较高液位限，即LNG储罐的较大充装容量，应根据储罐排放阀的设定压力和充注时LNG的具体情况来确定，可参照美国NFPA59A标准给出的LNG充注量。

3.3储罐基础

在LNG产生泄漏或溢出等意外情况下，储罐基础应能经受且不会损坏。基础的设计应满足能够吸收储罐及其连接件的沉降要求，同时要增设加热设施，避免储罐周围的土壤冻结，从而影响储罐。

3.4储罐消防

LNG储罐的许多事故，一旦发生则难以控制。因此，对LNG储罐采取适当的措施是非常的。常用的措施有水冷却、增设层、泄压等。在储罐设计时应考虑在罐顶配置干粉灭火系统(以防止阀释放而引起燃烧)，罐顶钢结构平台设置固定式水喷雾系统(保护人员和设备)在储罐与关键管道处设置自动喷琳装置。

低温储罐喷淋装置是储罐上安装的一种水冷却降温设施。在夏天气温高的时候，对低温储罐不断均匀地进行喷淋水冷却，水由罐顶经罐壁流下，使冷却水降低储罐所吸收的太阳辐射热，降低储罐气体空间温度，使储存介质昼夜温差变化幅度减小，从而减少储罐的小呼吸损耗。

为了用户的，液化气储罐要做好的防护，主要有以下一些注意点：

（1）液化气储罐内外罐夹层之间应设置有氮封，维持夹层正压状态（小于0.5kPa），以避免潮湿空气进入，珠光砂的良好绝热性能。

（2）液化气储罐内罐应设置有双套液位警报联锁系统，当内罐液化气储罐液位高于设定值时，启动高液位警报，达到高高液位时，启动联锁系统，切断液化气储罐进液管道上的阀门。当内罐液化气储罐液位低于设定值时，启动低液位警报，达到低低液位时，启动联锁系统，切断液化气储罐排液管道上的阀门，关闭装车泵。

（3）液化气储罐内罐设有双套压力监测警报联锁系统，当内罐液化气储罐压力高于设定值时，启动高压力警报，启动联锁系统，切断液化气储罐增压系统管道上的自动阀门，停止增压。当内罐液化气储罐压力低于设定值时，启动低压力警报，打开BOG压缩机出口的回流调节阀，以液化气储罐储罐内罐压力不得形成负压。达到低低压力时，启动联锁系统，打开液化气储罐增压系统管道上的自动阀门，汽化部分液化气储罐为内罐增压。

（4）储罐内罐设有完善的系统--双套阀和双套呼吸阀，并通过三通阀进行切换使用。当内罐压力超过25kPa时，阀起跳泄压；当内罐压力低于-0.5kPa时，呼吸阀打开，空气进入内罐，避免出现设备损坏和人身伤亡事故。外罐顶部设置有双套阀和双套呼吸阀，夹层压力在范围内和设备的。

（5）液化气储罐还在储罐内、内外罐底板设有完善的温度监控系统，可以在监控监控液化气储罐储罐的运行。

（6）储罐区的堤内、装卸鹤位、泵棚，应设可燃/有毒检测器，且储罐的排水口、采样口或底(侧)部接管法兰、阀门等与检测器的距离不应大于15m。装卸车鹤位与检测器的水平距离，不应大于15m。

（7）危险化学品的运输车辆、单位应有相应的资质，运输设备按规定进行检验并合格。