LNG储罐接收终端工艺系统及设备

LNG接收终端是LNG工业链中游阶段较重要的一环，其主要作用是接收从LNG液化工厂运输过来的LNG产品进行储存，并将所存LNG外输至气化站或直接气化后外输至管网供用户使用。目前，深圳大鹏湾秤头角已成功建起了我国一个LNG接收终端，其工艺系统主要包括LNG卸船系统、LNG储存系统、LNG再气化/外输系统、蒸发气处理系统、储罐防真空增压系统和火炬放空系统。

(1)LNG卸船系统

卸船系统主要由卸料臂、卸船管线、LNG取样器、蒸发气回流臂、蒸发气回流管线和LNG循环保冷管线等组成。在每次卸船前需用船上的LNG对卸料臂等预冷，预冷完毕后再将卸船量逐步增加至正常输量。LNG运输船到达码头后，通过码头上的卸料臂将船上的LNG输出管线与岸上的卸船管线连接起来，LNG通过船上储罐内的输送泵(潜液泵)不断的输送到接收终端的储罐内。随着LNG不断输出，船上储罐内气相压力越来越低，为维持气相压力平衡，将岸上储罐内一部分蒸发气加压后，经回流管线及回流臂输送至船上储罐内。LNG卸船管线一般采用双母管式设计，卸船时两根母管同时工作，各承担50%的输送量。当一根母管出现故障时，另一根母管仍可继续工作，以保持卸船的连续性。在非卸船期间，双管可使卸船管线构成一个循环系统，便于对母管进行循环保冷，以减少因管线漏热导致LNG蒸发量的增加。通常由接收终端的储罐输送泵出口分出一部分LNG来冷却需要保冷的管线，再经循环保冷管线返回罐内。在卸船管线上配有取样器，可以在每次卸船前取样并分析LNG的热值、密度和组成等。

(2)LNG储存系统

LNG储存系统由低温储罐、附属管线及控制仪表等组成。低温储罐内的LNG在储存过程中，尽管储罐具有良好的隔热性能，但还是会有一部分热量通过各种途径传入容器中。由于热量的漏入，将会导致一部分LNG发生汽化，罐内压力会随着气化的发生而上升。在卸船过程中，由于船上储罐内输送泵运行过程中散热、船上储罐与终端储罐的压差、卸料臂漏热以及LNG液体蒸发气的置换等因素，蒸发气量可数倍增加。为了较大程度减少卸船时的蒸发气量，应尽量提高此时储罐内的压力。LNG储罐是接收终端较关键的设备，在整个接收站建设中占有很高的投资比例，按其设置形式可分为地上式、地下式和坑内式。地上式储罐按其结构形式可分为单容积式罐、双容积式罐、全容积式罐和薄膜罐。

单容罐指单壁储罐或者由内罐和外部容器组成的储罐，但只有内罐的设计和建造满足其储存低温液体的低温延展性要求。外容器主要起固定和保护隔热层的作用，以及保持吹扫气体压力的作用，而不是用于容纳内罐泄漏时低温液体产品，通常单容罐的周围构筑有一圈较低的围堰以容纳泄漏出的液体。

双容罐指在设计和建造上使其内罐和外罐都能单独容纳所储存低温液体产品的双层储罐。为尽可能缩小罐内泄漏液体形成液池的范围，外罐或外壁与内罐之间距离不大于6m。在正常工作条件下，低温液体产品储存在内罐中，当内罐有液体泄漏时，外罐或罐墙可用来容纳泄漏出的低温液态产品，但不能用来容纳因液体泄漏而产生的蒸发气。

全容罐指在设计和建造上使其内罐和外罐都能单独容纳所储存的低温液体产品的双层储罐，其外罐或外壁与内罐之间的距离一般在1m至2m之间。在正常工作条件下，内罐储存低温液体产品，外罐支撑罐顶，外罐既能够容纳低温液体产品，也能够可控的排放因液体泄漏而产生的蒸发气。

薄膜罐内壁耐低温材料为薄膜不锈钢，外壁为预应力钢筋混凝土，内外壁之间为绝热材料。薄膜罐内壁只能耐低温而不能承受内应力，应力由绝热层传递给预应力钢筋混凝土外壁来承受，薄膜罐也能防止LNG及其蒸汽的泄漏。

地下式储罐是指罐内LNG较高液位在正常操作时不超过地面，除罐顶以外，罐体的大部分建在地面以下，或者全部建在地面以下的储罐。外层一般采用钢筋混凝土来支撑土压力和水压力，内层采用不锈钢薄膜，内外层之间填充保冷层；在储罐内部安装有保冷层，以保持罐内的低温条件和不锈钢薄膜片的液/气密性；罐顶一般呈圆弧型，采用普通钢材，也有在外层再加一层钢筋混凝土保护层的情况。复合式拱顶设置在边墙上，在罐壁与罐底周围，设有加热系统以防止地下冻结，埋地式储罐既节约了用地面积又不影响周围环境且施工相对简单，具有较好的稳定性和性，若没有大地震等意外灾害，几乎不需要维修，可以长期使用。