野王,日本xxxx片免费观看,丁香五月婷婷亚洲,六月丁香婷婷大团结

會員中心
加入VIP
微信

客服微信網(wǎng)站公眾號

　煤礦　化工　建筑
　機械　電力　冶金
　消防　交通　特種

　論壇　活動　視頻
　問答　投稿　 MSDS
　簽到　超市　招聘

導航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

4500m^3液化天然氣儲罐

文檔作者：鐘春燕張健文檔來源：廣西廣匯低溫設備有限公司技術部		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年02月28日
下載地址：點擊這里	文件大小： 290.75 KB 共4頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

內(nèi)容預覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?90.75 KB 共4頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇：熱處理電阻爐的節(jié)能減排

上一篇： 5000m3天然氣球罐的設計

文本預覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

第4O卷第5期
2011年9月
石油化工設備
PETR0一CHEMICAL EQUIPMENT
Vo1．40 NO．5
Sept．2O11
文章編號：1000—7466(2011)05—0099—04
4 500 m3液化天然氣儲罐
鐘春燕，張健
(廣西廣匯低溫設備有限公司技術部，廣西桂林541lOO)
摘要：介紹了4 500 m。液化天然氣儲罐的技術參數(shù)、結(jié)構(gòu)特點、設計計算、附屬系統(tǒng)的特性及功
能。以其為例，對大型常壓低溫液化天然氣儲罐的設計要點進行了分析。
關鍵詞：液化天然氣；儲罐；絕熱性能；設計要點
中圖分類號：TE 821 文獻標志碼：B
4 500 m Liquefied Natural Gas Storage Tank
ZHONG Chun—yan，ZHANG Jian
(Guangxin Guanghui Low Temperature Equipment Co．Ltd．，Guili 541100，China)
Abstract： The technical process，structural design，mechanics calculations，attached systems
were expounded for the large—scale atmospheric pressure cryogenic liquid storage tank design and
manufacture，especially on how to ensure their reliability．The analysis was made for advanced
m ain design points．
Key words： liquefied natural gas； storage tank；heat—insulated performance；design points
國內(nèi)自主研發(fā)并成功制造的常壓低溫液化天然
氣(LNG)儲罐的最大體積為10 000 m。。LNG低溫
液體儲罐儲存介質(zhì)的特殊性使其設計、制造均有不
同的要求[1叫]。文中以某4 500 m。LNG儲罐為例，
介紹大型常壓低溫LNG儲罐的技術參數(shù)和相關的
設計要點。
1 設備簡介
1．1 技術參數(shù)
某4 500 m。LNG儲罐幾何體積為4 800 m。，
LNG有效體積4 500 m。，夾層體積1 935 m。。其內(nèi)
罐直徑為19 000 mm，高度18 070 mm，主體材質(zhì)為
06Crl9Nil0，有6 mm、8 mm、10 mm、12 mm共4種
壁厚，設計液位15 870 mm，設計壓力20 kPa，工作
壓力小于15 kPa，氣密性試驗壓力20 kPa，設計溫
度一196～+38℃ ；外罐直徑為21 400 mm，高為
20 830 ram(不含設備基礎)，外罐主體的材質(zhì)為
Q345R，有6 mm、8 mm 共2種壁厚，設計壓力為
1．0 kPa，工作壓力為0．5 kPa。蒸發(fā)率計算值為
0．065 ／d，保證值為0．1 ／d。設備總質(zhì)量555 t，
充液達到設計液位時設備質(zhì)量2 670 t。
1．2 結(jié)構(gòu)
4 500 m。LNG儲罐為平底拱蓋、立式雙層壁式
結(jié)構(gòu)(圖1)，由內(nèi)罐、外罐、底部絕熱層、內(nèi)外罐絕熱
夾層、設備梯子和平臺、設備閥門儀表及基礎平臺等
組成。內(nèi)、外罐之間填充珠光砂粉末絕熱。設備安
裝在鋼筋混泥土基礎平臺之上，基礎平臺底部利用
混凝土立柱支撐，設備基礎通風、隔潮。
1．2．1 內(nèi)、外罐
內(nèi)罐主要由罐頂、筒體和底板組成，各部件材料
均采用奧氏體不銹鋼。罐體設有DN500 mm的頂
人孔和側(cè)人孔，頂人孔主要用于施工和設備檢修，側(cè)
人孔為工藝人孔，設備制作完畢后焊接封閉。內(nèi)罐
底部基礎均勻預埋錨帶，通過錨帶不僅可將整個內(nèi)
罐固定于底部基礎之上，而且可防止內(nèi)罐在舉升力
作用下底部產(chǎn)生外凸變形。
收稿日期：2011-04—07
作者簡介：鐘春燕(1977一)，女，新疆烏魯木齊人，工程師，學士，從事壓力容器設計、審核工作。
石油化工設備 2011年第4O卷
圖1 栗4 500 m I NG儲罐不意圖
外罐主要由頂蓋、筒體和底板組成，各部件材料
采用Q345R鋼板。罐體設有DN9OO mrn的頂人孔
和側(cè)人孔，以便設備的檢修和維護。外罐底板鋪設
在基礎平臺上，通過預埋鋼板與基礎連接。
內(nèi)、外罐頂蓋均采用經(jīng)向、緯向帶肋拱頂結(jié)構(gòu)，
頂蓋壁板厚度6 mm，內(nèi)、外罐簡體采用內(nèi)置角鋼圈
加強結(jié)構(gòu)。內(nèi)罐簡體上部與頂蓋、筒體下部與底板
聯(lián)接的關鍵承壓部位采用厚板和筋板加強結(jié)構(gòu)，以
保證能夠承受足夠的壓力l1]。
底板采用弓形邊緣板與中腹板組合承壓結(jié)構(gòu)。
內(nèi)、外罐下部四周均勻設置了多個可調(diào)節(jié)錨帶
(圖2)，其作用是與基礎預埋錨固裝置進行可靠連
接，使整個內(nèi)罐緊固于平臺之上。以防止設備在外
力(如風載荷、地震載荷等)的作用下產(chǎn)生傾斜 。
霉
]
圖2 可調(diào)節(jié)錨帶示意圖
1．2．2 夾層及底部絕熱層
內(nèi)、外罐之間(四周、頂部夾層空間)填充隔熱性
能良好的珠光砂絕熱，珠光砂現(xiàn)場發(fā)泡機械充填，其
厚度為1 192 mm。珠光砂填充完畢后，夾層通人干
燥氮氣保護，使絕熱材料保持干燥，以維持儲罐具有
良好的絕熱性能和較低的日蒸發(fā)率。
內(nèi)、外罐底部之間鋪設泡末玻璃磚和負荷分配
板作為底部絕熱層，總厚度為1 150 mm(泡沫玻璃
磚厚度950 mm)，負荷分配板均勻分布在玻璃磚
上，內(nèi)罐及介質(zhì)產(chǎn)生的重力負荷通過負荷分配板均
勻分布并傳遞到基礎平臺之上。
1．2．3 附屬結(jié)構(gòu)
外罐頂部及簡體下部設置珠光砂充填口及輸出
接口。設備外部設置操作平臺和從平臺至罐頂部的
旋梯。操作平臺上設置有相關閥門及顯示儀表。設
備預留導靜電接地及防雷裝置接口，可方便接入整
個站區(qū)防雷網(wǎng)。
1．3 附屬系統(tǒng)
1．3．1 進液系統(tǒng)
來自液化裝置的LNG通過DN150 mm 的真空
管道送至4 500 m。LNG儲罐，進入I NG儲罐的真
空保冷管道有頂部DN150 mm 和底部DN150 mii1
兩條，因此4 500 m。I NG儲罐有兩種進液方式。
進液管道采用真空保冷，可最大限度地減少冷
損。為保證在首次進液時內(nèi)罐均勻冷卻，避免局部
溫差應力過大，進入儲罐頂部和底部的進液管線采
用環(huán)型噴淋裝置。
1．3．2 充裝系統(tǒng)
儲罐設有向外來設備輸出LNG的對外充裝系
統(tǒng)，罐內(nèi)LNG經(jīng)底部DN200 mm 的真空保溫管道
輸出，由2臺(1臺備用)體積流量為100 m。／h的
LNG泵提供動力。DN200 mm 的真空保溫輸出管
道上設有常開低溫根部閥，另由用戶設置1個遠程
控制緊急切斷閥，通過這2個閥門對儲罐進行現(xiàn)場
和遠程控制。
儲罐輸出管道在設備內(nèi)部設有氣封結(jié)構(gòu)，并由
內(nèi)罐底板下引出，可以保證液體排盡。為便于泵的
預冷、啟動以及避免泵的氣蝕，排液口設置有防渦流
結(jié)構(gòu)。
1．3．3 安全排放系統(tǒng)
儲罐設有完善的安全系統(tǒng)。內(nèi)罐壓力除采用自
動回收和自動放空閥進行控制外，還設有兩套呼吸
閥并通過三通閥進行切換使用。當內(nèi)罐壓力達到
18 kPa時，呼吸閥呼氣；當內(nèi)罐壓力降到2．0 kPa
時，呼吸閥吸氣。工作時，2個呼吸閥總有1個開
第5期 鐘春燕，等：4 500 m。液化天然氣儲罐
啟，可保證設備安全運行。
內(nèi)罐頂部引出管道采用不銹鋼波紋補償器進行
溫差應力補償。
外罐頂部設置有緊急泄放裝置SV1006(通徑
為DN500 mm)和外罐呼吸閥SV1005(通徑為
DN250 ram)，確保夾層壓力維持在規(guī)定范圍內(nèi)。
1．3．4 報警系統(tǒng)
為保證儲罐安全運行，系統(tǒng)設置高壓、高高壓、
低壓、低低壓、低液位、低低液位、高液位、高高液位
報警連鎖控制，每種控制都設置雙系統(tǒng)，以防止事故
發(fā)生。通過溫度檢測確定運行時的進液方式，通過
進液方式防止LNG儲罐的分層及渦旋現(xiàn)象，保證
系統(tǒng)安全。
1．3．5 閃蒸氣系統(tǒng)(BOG 系統(tǒng))
DN200 mii1內(nèi)罐天然氣回收及放空：當內(nèi)罐頂
部壓力達到15 kPa時，自動調(diào)壓閥開啟，天然氣進
BOG 回收系統(tǒng)。當罐內(nèi)壓力低于8 kPa時，自動調(diào)
壓閥關閉。如果壓力繼續(xù)升高至17 kPaH~，自動放
空閥開啟，天然氣可通過阻火器高空就地排放，此時
也可通過手動放空閥高空就地排放。儲罐一般通過
自動放空閥對其內(nèi)部壓力進行自動控制。
1．3．6 其它
(1)干燥氮氣經(jīng)DN50 mill夾層充氮管線并通
過自力式調(diào)節(jié)閥和氮氣流量計進入儲罐夾層空間且
維持正壓狀態(tài)(小于0．8 kPa)，以避免潮濕空氣進
入，維持珠光砂良好的絕熱性能。
(2)系統(tǒng)進液管線、罐車充裝管線等均預留與系
統(tǒng)氮氣源相接的氮氣吹掃口，以保證儲罐初次進液
前及罐車充裝前的吹掃。
儲罐設置有泵后回流管線?；亓鞴芫€上設置根
部閥，泵后回流管線引出管道采用高真空絕熱。
儲罐設DN15 mm 的雙套氣、液相引出管，并設
V1036-1、V1037-1和V1036—2、V1037—2根部閥。
此外，儲罐還設有液相產(chǎn)品分析口、頂部氣體分
析口、夾層氣體分析口以及DN15 mm溢流口。
1．4 壓力、溫度及液位控制
1．4．1 壓力控制
為了便于觀察儲罐液位和壓力，操作平臺上設
有液位計和壓力表各2套，可直接對內(nèi)罐液位、內(nèi)罐
壓力以及夾層氮氣壓力進行監(jiān)控。內(nèi)罐液位、內(nèi)罐
壓力可通過差壓變送器和壓力變送器分別將差壓信
號和壓力信號隨時傳送至中控室，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
采用2臺獨立運行的壓力變送器檢測內(nèi)罐氣相
壓力，可一用一備或2臺同時啟用。
壓力高報警聯(lián)鎖值為大于l5．0 kPa，壓力高高
報警聯(lián)鎖值為17．0 kPa，壓力低報警聯(lián)鎖值為小于
2．0 kPa，中控室響警鈴，黃色報警燈閃爍。
當儲罐壓力高于15．0 kPa時，控制閥V1013
開啟，罐內(nèi)壓力降低，當?shù)陀?．0 kPa時，控制閥
V1013關閉。如果儲罐壓力繼續(xù)升高，高于17．0
kPa時，控制閥V1016開啟，低于15．0 kPa時閥
V1016關閉；當儲罐壓力為2．0 kPa時，相應的補氣
閥門開啟，儲罐升壓，壓力升至8．0 kPa時，補氣閥
門關閉。若出現(xiàn)意外故障，壓力繼續(xù)下降至1．0
kPa時，控制排液泵管線系統(tǒng)中的緊急切斷閥關閉
并停泵，停止排液。
1．4．2 溫度控制
儲罐共設24個測溫點，利用24個鉑電阻溫度
計在現(xiàn)場循環(huán)監(jiān)測儲罐的溫度，溫度的監(jiān)測信號會
即時傳至中控室進行遠程監(jiān)控。內(nèi)罐從上至下依次
設6圈鉑電阻溫度計，每圈2個共計12個；內(nèi)罐底
板中心及底板下設置2圈鉑電阻溫度計(每圈3個，
中心1個)，共計7個；外罐底板中心設1個鉑電阻
溫度計，在外罐底板下設1圈鉑電阻溫度計(每圈3
個)，共計4個；在內(nèi)罐呼氣的管道上設1個鉑電阻
溫度計。該溫度計使用范圍為一200 +40℃ 。
內(nèi)罐測溫點用來測量在充液和儲存過程中內(nèi)罐
溫度的變化，內(nèi)、外罐底板測溫點用來監(jiān)控儲罐運行
中基礎有無異常溫度出現(xiàn)，從而判斷內(nèi)罐底部是否
泄漏 J。
使用雙制PT100檢測各點溫度，所有鉑熱電阻
的低溫電纜匯集經(jīng)3根DN65 mm鍍鋅管出罐，進
防爆接線箱。防爆接線箱上有一多路巡檢儀，用于
現(xiàn)場滾動顯示各測溫點溫度?，F(xiàn)場變送器的信號線
也經(jīng)鍍鋅管和防爆撓性管進防爆接線箱，DCS中控
系統(tǒng)只需配一根多芯計算機電纜就可接受儲罐的所
有一次儀表信號。
2 儲罐設計要點
2．1 結(jié)構(gòu)應力分析
4 500 m。LNG儲罐結(jié)構(gòu)計算采用有限元分析
軟件Ansys做前后處理與分析計算。為提高計算
效率并對內(nèi)罐結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計，內(nèi)罐結(jié)構(gòu)的有限
元計算分成了3個幾何模型：二維軸對稱結(jié)構(gòu)、三維
(360。)內(nèi)罐筒體結(jié)構(gòu)、三維(180。)半內(nèi)罐結(jié)構(gòu)[g]。
(1)二維軸對稱計算模型 計算載荷為除地震
載荷外其他所有載荷如自重、介質(zhì)壓力、液柱靜壓
等。幾何結(jié)構(gòu)不考慮內(nèi)罐拱頂局部及底部鋼帶等局
部細節(jié)結(jié)構(gòu)。其目的是對拱頂與筒體連接局部、簡
體整體不同厚度和高度等進行詳細的應力計算分析
石油化工設備 2011年第4O卷
與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，基本確定內(nèi)罐結(jié)構(gòu)主體尺寸和簡體不
同壁厚的高度。
(2)三維(360。)內(nèi)罐筒體計算模型 內(nèi)罐筒體
計算模型中的內(nèi)罐結(jié)構(gòu)有外壓作用，因此由內(nèi)壓及
液體靜壓所確定的內(nèi)罐主體(筒體)壁厚需進行外壓
失穩(wěn)校核，通過外壓失穩(wěn)校核確定內(nèi)罐結(jié)構(gòu)主體尺
寸、加強圈的尺寸及高度。
(3)三維(180。)半內(nèi)罐筒體計算模型 半內(nèi)罐
計算模型的截荷有地震載荷、液柱靜壓、液壓試驗載
荷等所有載荷。幾何結(jié)構(gòu)考慮底部鋼帶等局部細節(jié)
結(jié)構(gòu)，其目的是考慮地震載荷(偏載)對拱頂與簡體
連接局部、筒體整體及不同厚度處應力分布的影響，
據(jù)此進行必要的局部結(jié)構(gòu)尺寸調(diào)整，確定內(nèi)罐主體
尺寸 。
外罐結(jié)構(gòu)的有限元計算按三維(360。)內(nèi)罐簡體
結(jié)構(gòu)、三維(180。)半外罐結(jié)構(gòu)兩個幾何模型進行。
計算載荷與內(nèi)罐相同。
2．2 底部絕熱層
底部絕熱層質(zhì)量的優(yōu)劣直接關系著大型儲罐的
絕熱性能及其可靠性。4 500 m。LNG儲罐底部絕
熱層的主體絕熱材料泡沫玻璃磚是以玻璃細粉為原
料，在高溫下經(jīng)發(fā)泡劑的作用制成的多孔型材料，孑L
穴直徑44 mm 左右，這些孔彼此孤立，互不相通。
其在常溫下的導熱系數(shù)為0．058 w／(m ·K)，在
一60℃ 以上導熱系數(shù)與溫度成直線關系，而在此溫
度以下導熱系數(shù)更小，但與溫度不成直線關系。在
4 500 m。LNG儲罐設計中，要求泡沫玻璃磚有較高
的抗壓強度和較低的導熱系數(shù)，密度一般為14O～
200 kg／m。。國產(chǎn)泡沫玻璃磚的抗壓強度有方向
性，密度對抗壓強度的影響十分明顯，而密度增加導
熱系數(shù)亦增加，會降低絕熱性能。因此如何恰當?shù)?
選取抗壓強度和導熱系數(shù)這一對互相矛盾的參數(shù)很
重要。在保證儲罐使用可靠性的同時，必須考慮泡
沫玻璃磚的密度，提高儲罐的絕熱性能。
底部絕熱層是平面受力，承受內(nèi)罐及其儲存介
質(zhì)的全部質(zhì)量，泡沫玻璃磚的抗壓強度相對于鋼材
低很多，因此正確的底部絕熱層施工是保證大型儲
罐絕熱可靠性的關鍵環(huán)節(jié)_】]。要保證在底部絕熱層
施工過程中絕熱層不受潮，否則，絕熱層的施工質(zhì)量
不易保證。
2．3 負荷分配板和基礎
負荷分配板將內(nèi)罐、儲存介質(zhì)和其他負荷均勻
分布在底部絕熱層上，再傳給基礎。負荷分配板的
設計除應考慮壓應力外，還應考慮承受足夠的彎曲
應力，特別是邊緣應力更大的工況。因此負荷分配
板可以做成不等厚板。支撐大型儲罐的基礎一般有
兩種，一種是高臺式，由數(shù)根水泥樁支撐的水泥平
臺，國內(nèi)大部分采用這種結(jié)構(gòu)，其通風良好，可有效
地防止地下水的滲透，免于絕熱層受潮。另一種是
直接建造在地面上，這種基礎雖然降低了儲罐的總
體高度，但必須設置防水箱和通風管以防止地下水
的滲透，同時為了不使基礎溫度降至太低，往往要設
置加溫設備，這會提高基礎的造價，增加運行成本。
2．4 溫差變形補償設計
大型儲罐特別是其中的內(nèi)罐系統(tǒng)，在常溫下安
裝，在低溫下工作。兩個階段的溫差可達到或超過
200。C。就不銹鋼材質(zhì)而言，若在20℃情況下安
裝，在一196℃工作，每米將冷縮3．3 mm，20 m 長
的內(nèi)筒直徑可縮短66 mm。高度也會因冷卻而降
低，內(nèi)罐系統(tǒng)接觸LNG 的管道也將冷卻縮短。同
一個零件，同一只管件可能因各部位的溫度不同，單
位長度的冷縮量也有差別。所以設計中必須考慮溫
差引起變形的協(xié)調(diào)問題，否則會由于溫差應力過大
導致儲罐的局部破壞。低溫管道特別是管徑較大、
剛性較強的管道更應考慮具有足夠的變形補償量。
3 結(jié)語
4 500 m。LNG儲罐為目前國內(nèi)制造的最大低
溫液化煤層氣常壓儲罐，具有容量大和清潔度高等
特點，在設計、材料選用、檢驗、制造及安裝等各個
方面都進行了嚴格控制。LNG儲罐是液化廠最為
關鍵的設備，因此，對設計人員在設計時要從安全角
度考慮，保證設計的產(chǎn)品安全穩(wěn)定。
參考文獻：
[1] JB／T 4735—1997，鋼制焊接常壓容器Is]．
[2] 曾曉虹，唐永飛，袁小勤，等．6 000 m。液化天然氣儲
罐組裝[J]．石油化工設備，2010，39(5)：61—64．
[3] JB／T 9o77 1999，粉末普通絕熱貯罐IS]．
[4] 朱保國，李曉明，宋啟祥．液化天然氣儲罐安全技術分
析[J]．石油化工設備，2010，39(1)：86—89．
r5] JB／T4730．1～4730．6 2O05，承壓設備無損檢測[s]．
[6] JB 6898— 1997，低溫液體貯運設備使用安全規(guī)則Is]．
[7] 李曉明，劉福錄，王文江，等．液化天然氣球罐設計及建
造[r_．石油化工設備，2011，40(1)：87—89．
r8] JB／T 3356．1 1999，低溫液體貯運設備性能試驗方法
Is]．
r9] API 62o，大型焊接低壓貯罐設計及建造Is]．
(杜編)

網(wǎng)友評論 more

化工安全論文最新內(nèi)容

03-11

談談化工企業(yè)如何做好…

03-05

便攜式水質(zhì)分析實驗室…

02-27

二次酸洗工藝對垃圾焚…

02-27

功能性固井工作液研究…

02-27

環(huán)氧氯丙烷改性纖維素…

02-27

磺基甜菜堿的合成及其…

02-27

精細動態(tài)控壓固井技術…

02-27

抗高溫超分子降濾失劑…

化工安全論文熱點內(nèi)容

31281

長輸燃氣管道的安全…

30431

危險化學品安全措施…

27949

加油站重大危險源分…

20121

天然氣管道安全置換…

18396

淺談加油站安全管理

17344

淺議化工企業(yè)安全生…

17300

?；飞a(chǎn)企業(yè)安全…

16625

化工火災危險性分析

相關內(nèi)容

低溫液體儲罐安全操作規(guī)程

天然氣使用安全操作規(guī)程

天然氣分離與液化設備術語

天然氣回收乙烷工程設計規(guī)范

液化天然氣薄膜罐設計、施…

創(chuàng)想安科網(wǎng)站簡介會員服務廣告服務業(yè)務合作提交需求會員中心在線投稿版權聲明友情鏈接聯(lián)系我們