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 液化天然气(LNG)气化站中低温贮罐的应用 一、前言 液化天然气(LNG)是气田开采出来的天然气，经过脱水、脱酸性气体和重烃类，然后压缩、膨胀、液化而成的低温液体。液化天然气(LNG)其密度为标准状态下天然气的600多倍，是天然气的一种独特的储存和运输形式，它有利于天然气的远距离运输、有利于边远天然气的回收、降低天然气的储存成本、有利于天然气应用中的调峰、有利于目前无法接通管道天然气的中小城市居民使用天然气，同时，由于天然气在液化前进行了净化处理，所以它比管道输送的天然气更为洁净。

 二、液化天然气(LNG)气化站的一般工艺 气化站的主要功能如下：①液化天然气(LNG)的卸车及储存；② 将液化天然气(LNG)气化、调压后作城市燃气气源； 液化天然气(LNG)气化采用空气式气化器(自然气化)与电加热或燃气锅炉加热的水浴式气化器(强制气化)相结合的并联流程。夏季以自然气化为主，冬季用热水气化。空气式气化器为翅片管换热器，管内为液化天然气(LNG)，管外为大气。液化天然气(LNG)气化站工艺流程见图1。 

  气化站内主要设备为：①体积为50或100m3的低温贮罐，贮罐夹层填充珠光砂并抽真空进行绝热；② 贮罐增压气化器，气化能力为200m3/h，用于维持贮罐压力；③ 流量为1500~2500m3/h空气式气化器；④ 流量为2000m3/h电加热或燃气锅炉加热的水浴式气化器；⑤ BOG加热器，加热BOG能力为800m3/h。 由于目前液化天然气(LNG)气化站建立在中小城市，主要以民用为主，贮存的液化天然气(LNG)量不是很大，低温贮罐为50或100m3真空粉沫绝热贮罐(圆筒型)。

 三、低温贮罐的主要形式 液化天然气(LNG)低温贮罐是液化天然气(LNG)气化站的核心设备。根据气化站的规模和贮存量的大小，低温LNG贮罐可选用小型真空粉沫绝热贮罐(圆筒型)、粉沫堆积绝热子母贮罐、真空粉沫绝热球罐、大型真空粉沫绝热贮罐(圆筒型)、粉沫堆积绝热常压罐。 

1、粉沫堆积绝热子母贮罐 粉沫堆积绝热子母贮罐的内罐为压力罐，材料为奥氏体不锈钢；外罐为低合金钢或碳素压力容器用钢。       图

2、1 粉沫堆积绝热子母贮罐的结构形式参见图1所示。 粉沫堆积绝热子母贮罐是指拥有多个(三个以上)子罐并联组成的内罐，以满足大容量贮存液化天然气(LNG)的要求。多个子罐并列组装在一个大型外罐(即母罐)之中。子罐通常为立式圆筒形，外罐为立式平底拱盖圆筒形。由于外罐形状尺寸过大等原因不耐外压而无法抽真空，外罐为常压罐。绝热方式为粉末(珠光砂)堆积绝热。 子罐通常在压力容器制造厂制造完工后运抵现场吊装就位，外罐则加工成零部件运抵现场后，在现场组装。 单只子罐的几何容积通常在100～150m3之间，单只子罐的容积不宜过大，过大会导致运输吊装困难。子罐的数量通常为3～7只，因此可以组建300～1050m3的大型贮槽。 子罐可以设计成压力容器，最大工作压力可达1.8MPa，通常为0.2～1.0MPa，根据使用压力要求而定。 

3、1.1、粉沫堆积绝热子母贮罐的优势 

      (1)、依靠容器本身的压力可采用压力挤压的办法对外排液，而不需要输液泵排液。由此可获得操作简便和可靠性高的优点。 (2)、容器具备承压条件后，可采用带压贮存方式，减少贮存期间的排放损失。 (3)、粉沫堆积绝热子母贮罐的制造安装较球罐容易实现，制造安装成本较球罐低。 

      1.2、粉沫堆积绝热子母贮罐的不足之处 (1)、由于外罐的结构及尺寸原因夹层无法抽真空，夹层厚度通常选择800mm以上，导致保温性能与真空粉末绝热球罐相比较差。 (2)、由于夹层厚度较厚，且子罐排列的原因，设备的外形尺寸庞大。 (3)、粉沫堆积绝热子母贮罐夹层容积过大，珠光砂充满所有的夹层空间，绝热材料使用过多浪费较大。 粉沫堆积绝热子母贮罐通常适用于容积300～1000m3，工作压力为0.2～1.0MPa范围。2、真空粉沫绝热球罐 真空粉沫绝热球罐的内罐为压力罐，材料为奥氏体不锈钢；外罐为低合金钢或碳素压力容器用钢。 真空粉沫绝热球罐的结构形式参见图2。     

        真空粉沫绝热球罐的内外罐均为球罐。工作状态下，内罐为内压力容器，外罐为真空外压容器．夹层通常为真空粉末绝热。 球罐的内外球壳板在压力容器制造厂加工成形后，在安装现场组装。球壳板的成形需要专用加工工装保证成形，现场安装难度大。

     2.1、真空粉沫绝热球罐的优势 (1)、在相同容积条件下，球体具有最小的表面积，设备的净重最小。 (2)、球罐具有最小的表面积，则意味着传热面积最小，加之夹层可以抽真空，有利于获得最佳的绝热保温效果。 (3)、真空粉沫绝热球罐的球形特性具有最佳的耐内外压力性能。 

      2.2、真空粉沫绝热球罐的不足之处 (1)、加工成形需要专用加工工装保证成形，加工精度难以保证。 (2)、现场组装技术难度大，质量难以保证。 (3)、球壳虽然净重最小，但成形时材料利用率最低。 真空粉沫绝热球罐的使用范围为200～1500m3，工作压力0.2～1.0MPa。容积超过1500m3时外罐的壁厚太厚，这时外罐的制造困难。      3、粉沫堆积绝热常压罐+输液泵 粉沫堆积绝热常压罐的结构参见图3所示。 粉沫堆积绝热常压罐为立式平底拱盖双圆筒结构，内罐用于常压贮存液体，夹层充填绝热材料。外罐为常压容器，夹层无法抽真空，绝热方式为堆积绝热。 粉沫堆积绝热常压罐自身的排液压力极为有限，通常需采用输液泵加压排液。因此，对泵的可靠性要求较高。 3.1、粉沫堆积绝热常压罐的优点 (1)、建造技术难度相比较低，容易实现。 (2)、材料利用率高，运费低，投资省。 (3)、容量适用范围宽，可达200～140000m3。 (4)、占地面积小。 (5)、维护方便。 3.2、粉沫堆积绝热常压罐的不足 (1)、由于夹层无法抽真空，保温性能较差。 (2)、排液需用低温泵加压输送，对低温液体泵的要求较高，泵的可靠性受到制约。 (3)、由于内罐为常压罐，BOG无法进入管网，需要用压缩机加压输送。 (4)、由于需要低温泵和压缩机，日常运营成本较高