LNG儲罐的體積能量密度問(wèn)題

近年來(lái)，隨著(zhù)氣產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，液化氣已成為氣產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。LNG貿易量的增長(cháng)較十年前翻了一番，勢頭。據預測，范圍內的LNG貿易量到2020年將達到氣消費總量的15%，氣貿易總量的40%。LNG與氣相比有四大優(yōu)勢

1)便于貯存和運輸。液化氣密度是標準狀態(tài)下甲烷密度的625倍，與氣相比，LNG有利于貯存和運輸。

2)間接投資少。液化氣(LNG)的體積能量密度是壓縮氣(CNG)的兩倍多。液化氣在汽車(chē)燃料行業(yè)的推廣將減少汽車(chē)加氣站的建造數量。

3)調峰作用。與常用的管道氣相比，液化氣在城鎮燃氣調峰利用方面的用途加廣泛。民用燃料及發(fā)電，能源消耗量會(huì )由于外界因素而不停變化。LNG在調峰儲存方面有著(zhù)的優(yōu)勢。

4)綠色清潔。LNG在生產(chǎn)過(guò)程中的凈化環(huán)節要求嚴格，成品LNG的清潔度要高于CNG。相應的，LNG使用后的排放物對環(huán)境的影響要低于CNG。

鑒于上述的諸多優(yōu)點(diǎn)，LNG越來(lái)越受到全世界的廣泛關(guān)注，液化氣在能源供應結構中的比重正以每年12%的速度迅猛增長(cháng)，擴大液化氣在我國能源消費中所占的比例可以很好的優(yōu)化我國的能源結構，并且能的解決生態(tài)環(huán)境、能源供應等問(wèn)題，對于經(jīng)濟的可持續發(fā)展起到重要作用。LNG正日益成為發(fā)展勢頭的能源產(chǎn)業(yè)之一。

由于LNG物態(tài)的性(約為-162℃的超低溫液態(tài))，LNG的貯存在整個(gè)LNG產(chǎn)業(yè)鏈中是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節。LNG儲罐采用的材料進(jìn)行建造，建造技術(shù)和性能的要求都非常高，因此LNG儲罐的建設投資巨大。為了增強國內LNG的接收能力，2012年又開(kāi)始了新一批的LNG接收站建設。到目前為止，己經(jīng)投入運營(yíng)和在建的LNG接收站累計達14座，預計未來(lái)的LNG的年接收總量將超5000萬(wàn)噸。LNG儲存設備的性也相應的成為了關(guān)注的焦點(diǎn)。

LNG儲罐是應用廣泛的液化氣貯存設備。根據貯存容量的差別，可以將LNG儲罐分為小型、中型、大型與型LNG儲罐。小型LNG儲罐的LNG儲存量為5~100m3，中型為100~1000m3、大型為1000~40000m3、型為40000~200000m3，本文數值試驗的LNG儲罐原型容量為16萬(wàn)m3，屬于型LNG儲罐范疇。根據建造位置區別，LNG儲罐又可分為地上式LNG儲罐、地下式LNG儲罐及半地下式LNG儲罐。

(1)地上式LNG儲罐

地上式LNG儲罐根據其結構形式的區別分為單容儲罐(Singlecontainment)、雙容儲罐(Doublecontainment)及全容儲罐(Fullcontainment)。

單容式LNG儲罐由負責貯存超低溫液體的內容罐和一個(gè)起保護作用的外容罐組成。內容器與一162℃的超低溫液體直接接觸，其材料對延展性有很高的要求，常用的內容器材料為鎳含量為9%的合金鋼。單容罐的外容器材料為碳鋼，不具備儲存外泄超低溫液體的能力。

雙容式LNG儲罐內容器及外容器是相互獨立的。當內容器發(fā)生泄漏后，外容器能夠貯存外泄的液體，防止液化氣進(jìn)一步流出罐外。相對于單容罐，雙容罐的性有了提高。雙容式LNG儲罐的缺點(diǎn)在于不能防止氣態(tài)氣溢出外罐。

全容式LNG儲罐由預應力混凝土外罐及鎳含量9%的鋼制內罐組成，內外罐間一般相距1~2米，其間填充了膨脹珍珠巖、玻璃纖維棉氈等保冷材料以維持罐內的超低溫。外罐包括外罐壁、罐底承臺及宵頂。當內罐破壞，低溫泄漏流至內外罐環(huán)形空間內時(shí)，外罐能夠貯存全部的超低溫液體并容納汽化氣體，防治進(jìn)一步泄漏。目前，性能較好的地上式全容式LNG儲罐發(fā)展前途，應用為廣泛。地上式全容罐為圓柱狀，結構相對簡(jiǎn)單，設計及施工較容易。

(2)地下式LNG儲罐

地下式LNG儲罐罐體的絕大部分均埋在地面以下，儲罐的工作液位一般低于地表高度。儲罐內層用不銹鋼制造，外罐建造材料為鋼筋混凝土，內外層間填充了保冷材料。多個(gè)地下式LNG儲罐可以緊密排列，占地少，，對災害事故的防御能力。