LNG儲罐接收終端工藝系統及設備

LNG接收終端是LNG工業(yè)鏈中游階段較重要的一環(huán)，其主要作用是接收從LNG液化工廠(chǎng)運輸過(guò)來(lái)的LNG產(chǎn)品進(jìn)行儲存，并將所存LNG外輸至氣化站或直接氣化后外輸至管網(wǎng)供用戶(hù)使用。目前，深圳大鵬灣秤頭角已成功建起了我國一個(gè)LNG接收終端，其工藝系統主要包括LNG卸船系統、LNG儲存系統、LNG再氣化/外輸系統、蒸發(fā)氣處理系統、儲罐防真空增壓系統和火炬放空系統。

(1)LNG卸船系統

卸船系統主要由卸料臂、卸船管線(xiàn)、LNG取樣器、蒸發(fā)氣回流臂、蒸發(fā)氣回流管線(xiàn)和LNG循環(huán)保冷管線(xiàn)等組成。在每次卸船前需用船上的LNG對卸料臂等預冷，預冷完畢后再將卸船量逐步增加至正常輸量。LNG運輸船到達碼頭后，通過(guò)碼頭上的卸料臂將船上的LNG輸出管線(xiàn)與岸上的卸船管線(xiàn)連接起來(lái)，LNG通過(guò)船上儲罐內的輸送泵(潛液泵)不斷的輸送到接收終端的儲罐內。隨著(zhù)LNG不斷輸出，船上儲罐內氣相壓力越來(lái)越低，為維持氣相壓力平衡，將岸上儲罐內一部分蒸發(fā)氣加壓后，經(jīng)回流管線(xiàn)及回流臂輸送至船上儲罐內。LNG卸船管線(xiàn)一般采用雙母管式設計，卸船時(shí)兩根母管同時(shí)工作，各承擔50%的輸送量。當一根母管出現故障時(shí)，另一根母管仍可繼續工作，以保持卸船的連續性。在非卸船期間，雙管可使卸船管線(xiàn)構成一個(gè)循環(huán)系統，便于對母管進(jìn)行循環(huán)保冷，以減少因管線(xiàn)漏熱導致LNG蒸發(fā)量的增加。通常由接收終端的儲罐輸送泵出口分出一部分LNG來(lái)冷卻需要保冷的管線(xiàn)，再經(jīng)循環(huán)保冷管線(xiàn)返回罐內。在卸船管線(xiàn)上配有取樣器，可以在每次卸船前取樣并分析LNG的熱值、密度和組成等。

(2)LNG儲存系統

LNG儲存系統由低溫儲罐、附屬管線(xiàn)及控制儀表等組成。低溫儲罐內的LNG在儲存過(guò)程中，盡管儲罐具有良好的隔熱性能，但還是會(huì )有一部分熱量通過(guò)各種途徑傳入容器中。由于熱量的漏入，將會(huì )導致一部分LNG發(fā)生汽化，罐內壓力會(huì )隨著(zhù)氣化的發(fā)生而上升。在卸船過(guò)程中，由于船上儲罐內輸送泵運行過(guò)程中散熱、船上儲罐與終端儲罐的壓差、卸料臂漏熱以及LNG液體蒸發(fā)氣的置換等因素，蒸發(fā)氣量可數倍增加。為了較大程度減少卸船時(shí)的蒸發(fā)氣量，應盡量提高此時(shí)儲罐內的壓力。LNG儲罐是接收終端較關(guān)鍵的設備，在整個(gè)接收站建設中占有很高的投資比例，按其設置形式可分為地上式、地下式和坑內式。地上式儲罐按其結構形式可分為單容積式罐、雙容積式罐、全容積式罐和薄膜罐。

單容罐指單壁儲罐或者由內罐和外部容器組成的儲罐，但只有內罐的設計和建造滿(mǎn)足其儲存低溫液體的低溫延展性要求。外容器主要起固定和保護隔熱層的作用，以及保持吹掃氣體壓力的作用，而不是用于容納內罐泄漏時(shí)低溫液體產(chǎn)品，通常單容罐的周?chē)鷺嬛幸蝗^低的圍堰以容納泄漏出的液體。

雙容罐指在設計和建造上使其內罐和外罐都能單獨容納所儲存低溫液體產(chǎn)品的雙層儲罐。為盡可能縮小罐內泄漏液體形成液池的范圍，外罐或外壁與內罐之間距離不大于6m。在正常工作條件下，低溫液體產(chǎn)品儲存在內罐中，當內罐有液體泄漏時(shí)，外罐或罐墻可用來(lái)容納泄漏出的低溫液態(tài)產(chǎn)品，但不能用來(lái)容納因液體泄漏而產(chǎn)生的蒸發(fā)氣。

全容罐指在設計和建造上使其內罐和外罐都能單獨容納所儲存的低溫液體產(chǎn)品的雙層儲罐，其外罐或外壁與內罐之間的距離一般在1m至2m之間。在正常工作條件下，內罐儲存低溫液體產(chǎn)品，外罐支撐罐頂，外罐既能夠容納低溫液體產(chǎn)品，也能夠可控的排放因液體泄漏而產(chǎn)生的蒸發(fā)氣。

薄膜罐內壁耐低溫材料為薄膜不銹鋼，外壁為預應力鋼筋混凝土，內外壁之間為絕熱材料。薄膜罐內壁只能耐低溫而不能承受內應力，應力由絕熱層傳遞給預應力鋼筋混凝土外壁來(lái)承受，薄膜罐也能防止LNG及其蒸汽的泄漏。

地下式儲罐是指罐內LNG較高液位在正常操作時(shí)不超過(guò)地面，除罐頂以外，罐體的大部分建在地面以下，或者全部建在地面以下的儲罐。外層一般采用鋼筋混凝土來(lái)支撐土壓力和水壓力，內層采用不銹鋼薄膜，內外層之間填充保冷層；在儲罐內部安裝有保冷層，以保持罐內的低溫條件和不銹鋼薄膜片的液/氣密性；罐頂一般呈圓弧型，采用普通鋼材，也有在外層再加一層鋼筋混凝土保護層的情況。復合式拱頂設置在邊墻上，在罐壁與罐底周?chē)?，設有加熱系統以防止地下凍結，埋地式儲罐既節約了用地面積又不影響周?chē)h(huán)境且施工相對簡(jiǎn)單，具有較好的穩定性和性，若沒(méi)有大地震等意外災害，幾乎不需要維修，可以長(cháng)期使用。