液化天然氣的特性與液化天然氣儲罐的外罐設計

　　{一}、LNG的特性

　　液化氣(LNG)被認為是世界上較清潔的一種能源，目前被廣泛的應用于各種，液化氣的較為基本的構成成分為甲烷。LNG作用原理就是將氣進(jìn)行壓縮與冷卻成為液體的形式，LNG體積約為同量氣態(tài)氣體積的1/625，密度在430~470kg/m3左右。具有較大的氣液比。液化氣較適宜在-135至-161.5攝氏度、0.1MPa左右的低溫儲存罐中進(jìn)行儲存?！熬G水青山，就是金山銀山”，伴隨著(zhù)隨著(zhù)國民經(jīng)濟高速發(fā)展，對清潔能源的需求和對環(huán)保的要求日益加強，而液化氣工廠(chǎng)的不斷建設與發(fā)展，為我國在清潔能源資源儲備與使用方面提供了較好的。

　　甲烷作為L(cháng)NG較為主要的構成成分，而乙烷、丙烷等物質(zhì)作為其次要的組成成分。由于生產(chǎn)工藝與原組件方面存在著(zhù)不同，所以說(shuō)，不同的LNG工廠(chǎng)所生產(chǎn)出來(lái)的氣也具有不同的構成成分。對于甲烷的相關(guān)規定中較為標準的是歐洲標準EN1160中所規定的，需要LNG中的甲烷含量超過(guò)四分之三，氮含量應該少于5%；實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中成品LNG的甲烷含量要高于。

　　1、燃燒特性

　　LNG與氣的燃燒特性基本相同，但是液化氣的燃燒速度比較慢，一般在每秒鐘0.3m，通常情況下，LNG與蒸汽發(fā)生爆炸的因素不包括燃燒。LNG氣化后爆炸為5%-15%，火焰也會(huì )飄散到一些有氧氣的地方。氣中由于一些在云團游離的不具備高速燃燒的條件，所以說(shuō)燃燒爆炸的可能性較小，壓力小于5千帕的時(shí)候就不會(huì )引起爆炸，但是由于周邊的空間存在較多的限制性因素，使得云團內部的壓力比較高，LNG蒸汽遇到空氣混合物就會(huì )上升至爆炸的，繼而發(fā)生爆炸，嚴重的會(huì )造成為嚴重的后果。

　　2、低溫性能

　　LNG的存儲條件是低溫常壓，與此同時(shí)，還需要將飽和蒸氣壓控制在大氣溫正常壓力的情況下。通常情況下，在常壓狀態(tài)中的LNG，一般沸點(diǎn)都是在零下162攝氏度，并且LNG儲存、運輸以及使用的條件都要滿(mǎn)足低溫的狀態(tài)。在LNG系統所特有的低溫狀態(tài)之下，需要注意輸送管道的低溫斷裂與收縮，同時(shí)還要注重泄露與擴散事件的發(fā)生。

　　3、滾騰特性

　　當一個(gè)存儲罐之中存有較多的不同組分的超低溫液體的時(shí)候，會(huì )產(chǎn)生蒸發(fā)與吸熱的現象，并且在此作用之下會(huì )有不同密度的液體產(chǎn)生，通常情況下，液體會(huì )出現層化現象，也就是分為上下兩層。當兩層的液體密度與平衡點(diǎn)為接近的時(shí)候，極有可能形成上下對流的狀況，并且會(huì )產(chǎn)生較多的氣體，這就是所謂的滾騰現象。其中的危害在于能夠使罐內的壓力不斷地增長(cháng)，造成設備的損壞，與此同時(shí)極有可能會(huì )帶來(lái)爆炸后果。

　　{二}、LNG儲罐的外罐設計

　　LNG儲罐外罐設計應用的標準為API620。單容罐的外罐僅承裝保冷材料及蒸發(fā)氣體，而不需要裝載低溫液體，因此外罐的設計要求與普通的常溫儲罐類(lèi)似。

　　一、外罐基礎

　　LNG儲罐下部的土壤溫度過(guò)低、土壤凍結、土壤中形成冰層(主要針對鉆土類(lèi)土壤)以及冰層增厚都會(huì )引起巨大的膨脹力，這些膨脹力產(chǎn)生的抬升力會(huì )危害儲罐及其部件，如泵吸入口接管設置在罐底的儲罐。為防止此類(lèi)危害的發(fā)生，儲罐基礎一般采用帶加熱系統的基礎或架空的混凝土承臺。由于20000m3低溫儲罐的總重較小，氣儲罐基礎采用架空的混凝土承臺，既便于生產(chǎn)操作及維護，又節省建設投資。

　　二、罐體的設計

　　外罐的設計應考慮到包括建造、試驗、置換預冷、正常操作及檢修等各個(gè)方面。主要的外加載荷有：

　　(1)內壓和由操作引起的真空分壓；

　　(2)從空罐到充滿(mǎn)較大氣體壓力的儲罐本體與規定介質(zhì)的重量；

　　(3)局部和全部的支撐系統，另要預計來(lái)自基礎條件的影響；

　　(4)平臺和梯子的支架以及氣候條件變化(如過(guò)量的雪)等產(chǎn)生的附加載荷；

　　(5)風(fēng)載或規定的地震載荷；

　　(6)管道連接引起的載荷；

　　(7)所有保冷材料的重量。