固定式LNG储罐
NFPA_59A-LNG(美国)液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准
范围............................................................................................................................................. 4
等同性 .......................................................................................................................................... 4 追溯性 .......................................................................................................................................... 4 人员培训 ...................................................................................................................................... 4 单位制 .......................................................................................................................................... 4 参考标准 ...................................................................................................................................... 4 定义 .............................................................................................................................................. 5 工厂选址原则 .............................................................................................................................. 7 溢出和泄漏控制的主要原则 ...................................................................................................... 7 建筑物和构筑物 ........................................................................................................................ 12 设计者和制造者资格 ................................................................................................................ 14 *低温设备的土壤保护 .............................................................................................................. 14 冰雪坠落 .................................................................................................................................... 14 混凝土材料 ................................................................................................................................ 14 安装基本要求 ............................................................................................................................ 15 设备基本要求 ............................................................................................................................ 15 易燃致冷剂和易燃液体储存 .................................................................................................... 15 工艺设备 .................................................................................................................................... 15 基本要求 .................................................................................................................................... 16 金属储罐 .................................................................................................................................... 19 混凝土储罐 ................................................................................................................................ 21 LNG储罐的标记 ........................................................................................................................ 22 LNG储罐的试验 ........................................................................................................................ 23 储罐的置换和冷却 .................................................................................................................... 23 泄放装置 .................................................................................................................................... 23 气化器的分类 ............................................................................................................................ 26 设计及施工用材料 .................................................................................................................... 26 气化器管道、热媒流体管道及储存 ........................................................................................ 26
LNG储罐储存液位控制依据
LNG储罐储存液位控制依据一、2010.12.24技术创新委员会会议纪要关于三储LNG储罐储液液位限值问题三储LNG储罐液位限值上限设定为90%,上上限设定为95%,在职业健康安全体系审核时,审核人员提出三储LNG储罐液位限值设置不合理。
经查,《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》CJJ51-2006第3.3.16条第2款规定“储罐的充装量应符合国家现行《压力容器全技术监察规程》中充装系数的要求。
储存液位宜控制在20%~90%范围内”;储罐说明书中规定“充装率95%”;《固定式压力容器全技术监察规程》TSGR0004-2009第3.13条规定“装置系数:储存液化气体的压力容器应当规定设计储存量,装置系数不得大于0.95”。
为此,三储针对液位限值问题起草了专题报告,提请会议审议。
会议讨论认为,三储的液位限值设定完全符合国家有关标准的规定,不存在违规问题,会议同意三储的意见,储罐液位下限报警值设施为20%,下下限为15%,上限报警值设置为90%,上上限为95%,正常情况下,在上下限之间运行,特殊情况下,经请示输配运行部领导,并进行必要的检查和加强安全监护措施下,可以在上上限和下下限之间运行。
二、《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》3.3.16液化天然气储罐及管道的运行与维护应符合下列规定:2储罐的充装量应符合国家现行《压力容器安全技术监察规程》中充装系数的要求.储存液位宜控制在20%~90%范围内;三、《压力容器安全技术监察规程》第36 条盛装液化气体的压力容器设计储存量,应符合下列规定:1.介质为液化气体(含液化石油气)的固定式压力容器设计储存量,应按照下式计算:W=фVρt式中W--储存量,t;ф--装量系数,一般取0.9,对容器容积经实际测定者,可取大于0.9,但不得大于0.95;V --压力容器的容积,m3;ρt--设计温度下的饱和液体密度,t/m3。
四、《固定式压力容器全技术监察规程》TSGR0004-2009第3.13条规定“装置系数:储存液化气体的压力容器应当规定设计储存量,装置系数不得大于0.95”。
液化天然气(LNG)储罐容量的测量与计算处理方法
液化天然气(LNG)储罐容量的测量与计算处理方法
液化天然气(LNG)是一种在极低温下液化的天然气,常用于储存和运输。
LNG储罐的容量测量和计算处理方法非常重要,以确保安全和高效的运营。
LNG储罐通常采用双壁结构,并固定在地基上。
外壁通常由钢材构成,内壁由压力容器材料构成。
在LNG储罐中,常见的储存介质是液化甲烷,其温度在-160°C至-162°C之间。
1. 体积计算法:通过测量储罐的长度、直径和高度,可以计算出LNG的储存容量。
这种方法通常用于新建储罐的设计阶段,可以根据设计要求来确定储罐的容量。
3. 压力计法:通过测量储罐内的压力,可以推算出LNG的体积。
这种方法通常用于监测储罐内LNG的变化,以及检测LNG泄漏等情况。
在实际应用中,为确保测量准确性和安全性,应采用多种方法进行测量和计算,同时结合现场检查和实时监测,以确保LNG储罐的容量仍在安全范围内,并及时采取相应措施。
1. 温度:LNG的温度是影响容量计算的重要因素之一。
由于LNG的温度非常低,需要进行温度修正计算,以确保准确性。
2. 压力:LNG的储存和输送过程中,压力变化较大。
在计算LNG储罐容量时,需要考虑到压力的影响,以确保计算结果的准确性。
3. 密度:LNG的密度是容量计算的关键参数。
需要根据LNG的温度和压力数据,确定LNG的密度,并结合到液体体积计算中。
LNG储罐容量的测量与计算处理方法较为复杂,涉及到多个因素的考虑。
在实际应用中,应根据具体情况,选择合适的方法,并结合现场检查和实时监测,以确保LNG储罐的容量安全可靠。
LNG低温储罐介绍
1、LNG低温储罐结构LNG低温储罐一般分为立式储罐和卧式储罐,其原理结构基本一致,现我以卧式储罐为例给大家讲解下其结构以及使用常识。
低温储罐为双层结构,内胆储存低温液体,承受介质的压力和低温,内胆的材料采用耐低温奥氏体不锈钢板材(0Cr18Ni9);外壳为内胆的保护层,与内胆之间保持一定间距,形成绝热空间,承受内胆和介质的重力负载以及绝热层的真空负压。
外壳不接触低温,采用容器钢制作。
绝热层大多填充珠光砂,抽高真空。
低温储罐蒸发量一般不高于百分之零点二。
内容器在气相管路上设计有安全阀在超压时起到保护储罐的作用。
在超压情况下,安全阀打开,其作用是放散由绝热层和支撑正常的漏热损失导致的压力上升或真空遭破坏后以及在失火条件下的加速漏热导致的压力上升。
外壳在超压条件下的保护是通过爆破装置来实现的。
如果内胆发生泄漏(导致夹套压力超高),爆破装置将打开泄压。
万一爆破装置发生泄漏将导致真空破坏,这时可以发现储罐外壳出现“发汗”和结霜现象。
当然,在与罐体连接的管道末端出现的结霜或凝水现象是正常的。
另外储罐所有的管阀件都设置在储罐的一端。
LNG低温储罐管路一般有:上进液管路(上进液管路在储罐内部并不是一根单一的管口而是像淋浴一样的花洒分布,这样设计有助于卸车时及时将储罐内部产生的B O G 液化使储罐压力降低以及保证储罐内部均匀预冷)、下进液管路、出液管路、气相管路(气相管路又分为B O G管路和E A G放空管路)、溢流口管路、上液位管(连接储罐液位计H端以及储罐压力表入口端)、下液位管(连接储罐液位计L端)。
2、储罐增压原理1、储罐增压:低温储罐的出液以储罐的静压差以及气相压力为动力。
在储罐液位下降速度较快的时候,储罐内部气相空间增压,导致储罐内部压力下降。
因此此时需向储罐内部补充气体,以维持储罐内部压力不变,才能满足其工艺需求。
储罐增压所需设备有:储罐增压器(空温式汽化器)、管路、阀门(阀门可安装紧急切断阀通过PLC程序控制自动开关也可安装降压调节阀待储罐压力低于设定值时自动打开,高于设定值时自动关闭)。
LNG加气站建设的五种模式
LNG加气站建设的五种模式1)固定式LNG加气站:以LNG为气源,直接为LNG车辆充装LNG。
主要建设内容包括:站房、网架、LNG防护堤(围堰)、场坪、围墙、进出站道路、设备基础等土建工程;工艺、电气、仪表等安装调试工程;消防系统工程、IC卡系统工程、视频监控系统、形象制作工程、外配水、电、暖、讯工程等辅助工程。
建设特点:占地大、建设周期较长、投资较高。
2)固定式L-CNG加气站:以LNG为气源,将其气化后以CNG形式为CNG车辆充装CNG主要建设内容:在前述固定式LNG加气站基础上,增加了LNG注塞泵、高压气化器、CNG 储气瓶、顺序控制盘等工艺设备,不同之处是对CNG汽车充装CNG。
建设特点:占地大、建设手续办理复杂,建设周期长、投资高。
3)固定式LNG、L-CNG加气合建站:以LNG为气源,即可为LNG车辆充装LNG、又可为CNG车辆充装CNG。
此种加气站是上述LNG加气站及L-CNG加气站两种不同功能的叠加,能够满足不同用户的加气需求。
建设特点:投资高、占地大、目前没有相关国家建站标准,建设手续办理很困难。
4)整体撬块式LNG加气站:将LNG储存、调压、计量、加气、控制等功能全部集成在一个撬上,可以独立完成LNG加气任务。
该加气站的主要特征:适用于临时及应急使用,由于LNG储罐容量(不大于20m3)不大,加气规模较小,比较适合于市场开发初期的LNG加气站项目建设,用地少、投资省。
整体集装箱式结构,结构紧凑,便于搬迁。
体积小,占地面积省,外形尺寸12900×2250×2720(mm)。
5)简易移动式LNG加气站:主要技术特征:仅适用于临时及应急使用,功能简单,方便移动,适合矿区及偏远地区临时使用。
加液机、防爆控制柜、EAG汽化器、潜液泵及低温工艺管线集成为一个撬体,体积小,占地面积小,与拖车采用软管连接。
LNG拖挂车容积:30m3、50m3、60m3等三种规格。
体积小,占地省,外形尺寸:4500×2200×2500(mm)。
低温固定储罐培训
仪表:压力测量装置、液位测量装置、真空度测门、装卸接头等
支座
结构组成
支
承
腿
式
裙
式
支
座
支
座
座
结构组成
3支座 ≤33m
3
4支座 ≥40m
3
裙座
大型、装载重 一般达150方
结构组成
自增压器:将内容器中引出的冷冻液化 气体气化后返回内容器中,以提高内容 器自身压力的装置。
基本知识
储存介质
有效容积m3
工作压力MPa
5、10
1.0 /1.75
15、20
LO2、LN2、 LAr
30
50
0.8 /1.75
0.8 /1.6
0.8 /1.75
100
0.8 /1.6
LCO2 10、15、20、30、50、100 2.2
30、45、50、100、150 0.8气化站立式
LNG 20、27、54、60
结构组成
卧罐的外部采用两个鞍式支座支撑整个罐体,右端(管路端)的鞍座底板 上的地脚螺栓孔制作成圆形孔,作为固定端,左端的鞍座底板上的地脚螺栓 孔制作成腰形孔,作滑动端,当储罐的外壳壁温与安装环境有较大差别时, 需要根据外壳金属温度、两鞍座间距计算确定腰形孔的长度,以满足储罐外 壳热胀冷缩的需要。
吸附剂设置
气体储运
空分装置
O2 N2 Ar
气柜
气体高压 压缩机
充瓶
钢瓶运输 使用点
空分装置
液体储运
LO2 LN2 贮存 LAr 贮罐
用户接 收贮罐
汽化器 使用点
基本知识
低温储运的优点: 气液体积比大(标态):氧810,氮643,氩780,使储存容积大大减少。 气体质量好:从空分出来的氧氮氩气体都是干燥、清洁的,并达到了一定的 纯度要求,如果钢瓶气体在压缩充瓶过程中会被油、水和钢瓶本身所污染, 用钢瓶运送高纯气体则更难。采用储罐,则可以做到使用点的气体质量与出 空分装置的气体质量(干燥度、纯度)基本相同,从而保证各种工艺过程对 气体纯度的要求。 辅助时间少,劳动效率高:正常情况下储罐不需要专人管理,而钢瓶则需要 接管、换瓶等手续。 可实现集中生产 安全可靠:液体能量比气体低得多,低温储罐设有安全防护装置。
固定式LNG加气站与箱式LNG撬装加气站应用对比
上 海煤 气 2 0 1 7 年第 3 期 ( (】
从 上述 分析 可 以得 出,同等规 模下 箱式 撬装 站 的投 资小于 固定 站 ,如 两座 6 0 m3 的箱 式设 备组 成 的二 级站 ( 或站外 站) 的投 资 小于二 级 固定站 。 此外 , 如 果 考 虑 用 地 成 本 , 固 定站 的 占地 面 积 比箱 式 站
根据 《 上海 市清 洁 空气行 动计 划 》和 《 上 海绿
撬 装加气 站 内容 ,所 以箱 式撬装 站在 规范上 是认 可
色港 口三年 行动 计划 》 ,上 港集 团在 洋 山、外 高桥
等 港 区 投 入 使 用 以液 化天 然 气 为动 力 的港 口牵 引
的 ,可 以建设 使用 。箱式 L NG撬装 加气站 ,储罐 、 卸 车 设备 、加 气设 备 、增 压设 备和放 散系统 置 于 同
浅析 两者 的优 劣 。 2 投 资建 设对 比
固定式 L N G 加气站 与箱 式 L NG撬 装加 气站 在
投 资 、审批 、建设 方面有 比较 大 的差异 ,主要 因为
固定站 涉及 土建 施工 和设备 安装 ,箱式站严 格 意义 1 两种模 式 的简要 介 绍
1 . 1 固 定式 L NG加气 站
休 息室 等 。
箱 式 撬装 站工 艺设备 、站控设 备放 置于集 装箱
内, 在 工厂 组装 完毕 , 现场 无 需进行 工艺 设备安 装 , 但 需进 行避 雷 电气 白控消 防等 公用工 程施工 ,另有
其 他 项 目建设 费 。一般建 设一座 储量 6 0 1 T I 的三级
上 讲是 一种 设备 ,放置 于集装 箱 内 ,高度集 成 。所 以两者 在 项 目建 设方 面有所 不 同 。
LNG罐式集装箱相关资料整理
LNG罐式集装箱相关资料整理在《国际海运货物规则》中所规定的的罐式集装箱有25种,分别为T1-T22、T23、T50、T75,而T75冷冻液化气体罐箱适合装载LNG。
LNG罐式集装箱,简称罐箱,就是把储罐安装固定在标准集装箱外部框架上。
它在起吊、堆存、运输时等也同集装箱一样便利,可实现公路、铁路、水运之间无中间环节的便利国际联运模式,无需换装设备,无需准备LNG槽车和LNG 专业运输船,可以直接利用现有的集装箱货船,也无需建设专用的LNG接卸码头,可以利用现有集装箱码头卸货。
因此,利用LNG罐式集装箱运输可大幅降低LNG的贸易成本。
一、罐式集装箱在化工物流中的应用目前,罐式集装箱在国内应用模式主要有:(1)罐式集装箱公路运输以罐式集装箱为载体,利用集卡公路运输,开展点对点陆运服务,该运输业务将与目前的槽车运输业务展开直接竞争,但目前仅发挥了罐式集装箱的包装容器功能,没有发挥整体优势,没有获得大规模应运。
(2)国际多式联运以罐式集装箱为载体的化学品国际多式联运(集卡-船/火车远距离调运-集卡业务)的主要环节为:从提货地罐装后陆运至港口,驳上集装箱船,达到目的港再卸船后陆运至目的交付地,实现门对门对接。
这种利用罐式集装箱运转的模式已相对成熟,受到众多国外化学品巨头的欢迎。
(3)国内多式联运业务相对于直接公路运输,此类业务利用了内河、海洋长距离船运,带来显著地成本优势,目前在国内处于快速发展阶段。
随着铁路建设的发展、内在机制转变和信息管理系统的进步,国内利用铁路进行罐式集装箱的联运也在中西部得到了尝试。
二、LNG罐式集装箱生产及参照标准我国生产的适用于水路运输的 LNG 罐式集装箱有20尺和40尺两种规格。
国内生产商主要有中集安瑞科。
早在2013年,中集安瑞科就为中国铁道总公司(原铁道部)发起的国内首次LNG铁路试运行试验提供GX42T7-LNG-01型40尺LNG罐式集装箱,填补了国内LNG铁路运输的空白。
LNG基本知识与技术
LNG 基本知识
所谓LNG是英文Liquefied Natural Gas的缩写,中文译为液化天然气。 LNG是天然气经过净化之后,通过压缩升温,在混合致冷剂的作用 下,冷却移走热量,并除去其中的氮气、二氧化碳、固体杂质、硫化物 和水,再节流膨胀而得到一162℃的以液态形式存在的LNG。经过这一 过程,天然气体积缩小了600倍。 天然气液化后,为维持其低温状态,必须用特殊冷冻船运送到买方 接收站,并经由卸料臂送到低温储存,经由海水汽化装置,将低温液态 天然气复原为常温气态天然气,然后经由管线,将天然气输送到发电厂、 工厂及家庭用户使用。 LNG作为一种清洁燃料,必将成为新世纪的主要能源之一。 LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体 积的1/600,LNG的重量仅为同体积水的45%左右。
天然气的用途 天然气主要可用于发电,以天然气为燃料的燃气轮机电厂的废物排放水平大大低于 燃煤与燃油电厂,而且发电效率高,建设成本低,建设速度快;也可用作化工原料。另外, 天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器、采暖及制冷,也用于造纸、冶金、采石、 陶瓷、玻璃等行业,还可用于废料焚烧及干燥脱水处理。 不过需要注意的是,同其他所有燃料一样,天然气的燃烧需要大量氧气(O2);虽然 天然气的主要成分是甲烷(CH4),它本身是一种无毒可燃的气体。但是如果居民用户在使用 灶具或热水器时不注意通风,室内的氧气会大量减少,就会造成天然气的不完全燃烧不完 全燃烧的后果就是产生有毒的一氧化碳(CO)。当空气中一氧化碳含量达到20%至40%时,人 就会产生头晕、呼吸困难等现象,严重时甚至死亡。所以使用天然气的房间应保持通风良 好,严禁卧室、客厅、卫生间、储藏室等位置使用天然气。
低温的产生(2)-绝热膨胀 低温的产生
在液化流程中,气体绝热膨胀通常是由膨胀机 膨胀机来实现 在液化流程中 , 气体绝热膨胀通常是由 膨胀机 来实现 的 。 在低温制冷机中是通过活塞等运动部件的位移来 实现的。 实现的。 – 对于绝热膨胀而言,降压后必产生温降,不存在升 对于绝热膨胀而言,降压后必产生温降, 温的现象。 温的现象。
LNG储罐基本设计参数
设计参数
内罐
外罐
设计压力kpa
29.0/-0.5
工作压力kpa
18
设计温度℃
-168
-31/+50
工作温度℃
-166.64
-23/+38.3
物料名称
LNG
珠光砂+BOG
工作液位mm
21000
最高设计液位mm
21600
腐蚀裕量mm
0
1.0
对接接头系数
1.0
0.85
主要受压元件材料
-163/+50
环境温度
罐内介质
LNG
N2+膨胀珍珠岩
有效容积(m3)
5000
腐蚀裕量(mm)
0
1.5
直径D(mm)
20000
22300
高度(mm)
16000
18300
主要材质
S30408
Q345R
设计风速(m/s)
24
地震设防烈度
8度(麦卡里)
底部保温材料
玻璃砖
夹层保温材料
膨胀珍珠岩
2、10000方
主材材质:X7Ni9/16MnDR/5083-0
最大容积:172928 m3
工作容积:160000 m3
最高设计液位:内罐35311mm/外罐33750mm
允许液位高度:内罐21190mm(淡水)
6、20万方
20万方LNG储罐基本设计参数
部位
项次
参数
单位
内罐
直径
最高设计液位
38.92
m
净容量
200,000
M3
3万m3 LNG贮罐简介
★ 铝合金的热膨胀率大约是9%Ni钢的2.5倍,因此, 由于冷却收缩所引起的内筒体相对于外壳体的移动 对弹性补偿装置和加强装置会有更高的要求。
悬吊顶结构
顶部吊顶共有¢8mm铝合金制作的吊杆 245个,将内罐顶板与外罐拱顶连接。
保温层材料为玻璃纤维毡,玻璃纤维毡由 一层厚5mm的铝合金板支撑,隔开罐内低 温区与上部蒸发气体区。
筒节厚度表(表中数据为从下至上)
筒节号 1 2 3 厚度/mm 12.0 10.1 9.0
◆刚度条件
顶部加强采用环板加 支撑板的组合加强结 构,钢板为38mm厚
麦氏 7度 ~36000 mm
储罐组成
内罐、外罐套装组成: 在两层底板间设有泡沫玻璃保温层 内壁外设有玻璃纤维保温层 两层壁板间填充珍珠岩粉末 顶板间铺有玻璃纤维毡保温层。
内罐结构
◆罐体高度26280mm
◆内罐只承受液体压力,罐体厚度根据内 罐受力情况进行分段设计,共分为9个筒 节
2
高真空绝热
绝热空间抽成高真空后消除气体 残余气体导热量约为0.1~0.2 对流传热和大幅度减少气体导热。 W/m2(300K~77K)
3
真空粉末 (纤维)绝热
利用热导率很低的粉末或纤维充 填在不高的真空下,即可消除气 体对流传热。
10-3~10-2
4
高真空多层 绝热
利用在真空下气体传热甚低的情 况,采用多层反射屏减少辐射传 热,达到高效绝热的目的。
◆筒节采用钢板拼焊而成,每节高度为 2920mm,长度为10341mm。
LNG储罐概况
LNG集装箱罐罐箱简介:罐式集装箱(Tank Container)一种带有20英尺国际标准集装箱外部框架的不锈钢容器,整箱外型尺寸及堆存运输方式完全等同于20英尺国际标准集装箱。
它是专用以装运酒类、油类(如动植物油)、液体食品以及化学品等液体货物的集装箱。
它还可以装运其他液体的危险货物。
罐箱优势:(1)降低成本:一个20尺的标准罐箱可比一个码满圆桶的20尺标准海运集装箱多装载45%的液态货物(2)简化装卸过程:不会有昂贵而耗时的小桶冲装过程,也没有圆桶的购买、操作及废弃处理成本(3)增加安全性:ISO TANK运输是公认的最安全的化工品运输方式,绝无仅有的无泄漏,无跑冒运输工具(4)更利于环保:欧美等国已颁布有关法律,要求对特定货物必须使用ISO TANK运输随着中国对天然气的需求不断增加,对外依赖的程度也在不断加大,液化天然气(LNG)成为有限的两个天然气进口选择之一。
自2008年以来,中国LNG进口年均增速38%,到2012年中国LNG进口量1470万吨。
未来中国LNG进口规模仍将大幅增加,2020年进口量可达3000万吨。
中国沿海LNG接收站包括运营和在建的数量已达14座,全部建成后总接收能力将超过5000万吨/年。
不过,一家企业若想参与到LNG的进口则并非易事。
不仅需要与国外天然气出口国签订长期供货协议,租用专用的LNG运输船,而且更为重要的是需要投入巨资在沿海建设LNG 码头和接收站。
目前,从最便宜的福建莆田项目来看,第一期260万吨的投资就需要25亿元,而其他接收站项目基本都要超过50亿元。
如此之高的成本使得中国LNG进口变成一种自然垄断,除了三桶油之外,鲜有其他企业参与其中。
(目前参与接收站建设的民企只有新疆广汇、新奥能源、广东九丰几家大型民企)在全球市场,美国的页岩气革命已经改变了天然气上游领域的景貌,同时,不断增加的供给也开始影响中下游市场,正在促进成本更低的运输方式的创新。
现在,LNG罐式集装箱技术有望打破LNG贸易的高成本壁垒。
液化天然气(LNG)储罐容量的测量与计算处理方法
液化天然气(LNG)储罐容量的测量与计算处理方法液化天然气(LNG)是一种非常重要的能源资源,被广泛应用于各种领域,包括工业、交通运输、航空和航海等。
LNG储罐是LNG储存的容器,其容量计算和测量非常重要。
因此,本文将探讨液化天然气(LNG)储罐容量的测量与计算处理方法。
一、LNG储罐的基础知识LNG储罐通常是由钢材或混凝土制成的可连续或半连续操作的容器。
LNG的储存需要极低的温度,通常需要-120°C左右的温度才能保证其稳定。
LNG储罐需要使用特殊的保温材料以减少热传导,这些材料通常是压缩泡沫或板材,并需要铺设保温层。
二、LNG储罐容量的测量LNG储罐容量通常需要通过测量液位来计算。
测量液位需要根据罐体的结构类型进行选择,通常是选择连续式或点式测量方式。
连续式液位计是在储罐内安装了一套传感器系统,在储罐容器内不断测量液位的改变,并通过液位高度来计算液体容量。
点式液位计是在储罐中设有一系列点测量仪器,并在每个测预定量液位高度的点安装液位计装置。
通过不同高度的液位计测量结果,计算整个罐体中的LNG的容量。
LNG储罐容量的计算需要依据储罐的设计规格以及内部装置结构进行处理。
通常会计算出LNG储罐的内壁、保温层和外壳的净容积,以及运用标准公式计算出LNG的容量。
如下是LNG储罐容量的计算公式:V(m³)=0.785 * D² * H * f其中,V—储罐有效容积(m³);f—罐体容积系数,通常为0.95。
通过将储罐的有效容积和LNG的密度(ρ)相乘,就可以计算出LNG的容量。
LNG密度通常为0.42 kg / L。
由此可得出LNG储罐容量的计算公式如下:LNG储罐有效容积(m³)× 1000 × 0.42(kg / L)=LNG储罐容量(kg)。
在进行计算处理时,需要综合考虑储罐的结构特点、充装率、液体温度和压力等因素,确保计算出的结果可靠和准确。
LNG储罐
1、内罐壁
内罐壁是低温储罐的主要构件,由耐低温、具有 较好机械性能的钢板焊接而成,一般选用A5372 级、A516 Gr.60、Gr18Ni9、ASME的304等 特种钢材。如某罐内罐底板和环板选用厚16 mm、材质为A537 CL2的钢板,其余板则可选 用厚6.35 mm、材质为A537 CL1的钢板。
间。先进行第二层罐底环板安装,焊接完成后,进 行底板铺设。
2.罐壁
内罐罐壁的施工由下而上,逐层安装和焊接。每层板的 卷制、坡口准备应预先加工完成。
现场吊装采用吊车和罐顶电动绞车。第一层壁板安装 时,要确定在环板的准确位置,可以用专用卡具及辅助工具 以调整位置保证组装质量。
底板与壁板角焊缝的焊接,至少应安装完第三层壁板及
2、保冷层
(1)罐壁保冷。
外罐衬板内侧喷涂聚氨酯泡沫,一般要求聚氨酯泡沫 导热系数≤0.03 W/(m·K),密度40~60 kg/m3,厚度150 mm左右。
(2)罐顶保冷。
内罐顶采用悬吊式岩棉保冷层,如某罐罐顶设置了4层 玻璃纤维保冷层,每层厚100 mm,玻璃纤维棉的密度为 16 kg/m3、导热系数为0.04 W/(m·K)
全容LNG储罐特点:
(1)大大减小外部撞击、飞行物对罐的威胁。 (2)消防的喷淋不需要覆盖整个罐顶。 (3)混凝土顶储罐的内压可以设计得更高,减
少了BOG的量,减少了操作费用,而且由于 此压力高于LNG船舱压,BOG返回船舱不需 要增压机,减少了设备投资和操作费 (4)工期长
1、设计要求
(1)内罐 设计温度:-170℃~+60 ℃ 设计压力:29kPa(真空1.5kPa) (2)外罐 安全经受6h的外部火灾; 承受地震加速度0.21g; 承受风力70m/s; 抗渗性:当发生内罐LNG溢出时,外罐混凝土墙至少要保持
5000m3LNG储罐施工方案
5000m3LNG储罐施工方案一、项目介绍本项目是一座5000立方米的LNG储罐,主要用于存储液态天然气(LNG)。
该储罐为立式圆柱形,采用内衬外固定式结构,储罐是全封闭设计,配有安全措施,能够保证LNG的安全存储。
二、施工过程2.1 基础施工1.土建工程:在储罐建设区域进行标志建桩、场地平整、基地回填等土建工程。
2.桩基础:采用钢筋混凝土浇筑桩基础,桩基础按设计要求在指定位置上标记,然后挖掘基坑,浇筑桩基础。
2.2 储罐本体施工1.制作主体结构件: 主框架工程采用钢筋混凝土、预应力混凝土等结构形式,定位、切割、折弯、焊接、筋工等工艺流程。
2.安装主体结构件:主体结构件制作完成后,进行对位。
对位完成后进行拼装、调整。
接下来进行预应力张拉、焊接缝处理、检验合格后封闭罐体。
3.钳口安装:钳口是连接储罐与管线的管道接口,该环节需要进行密封处理确保不会发生外泄。
安装时需要按照施工图纸,采用高标准的工艺流程进行钳口加固。
2.3 防腐、保温施工该环节是结构稳定性和储存安全的重要保障,主要工艺流程包括结构表面处理、防腐、保温、表层处理等。
2.4 技术验收施工结束后需要进行技术验收,确保项目合格率达到100%。
三、安全措施3.1 设计阶段安全措施1.对长期使用可能产生危险的地区进行目测排查,避免在该区域内进行施工。
2.设计时需要考虑可能出现的自然灾害,对储罐做出充分的抗灾考虑。
3.2 施工阶段安全措施1.采取防塌措施,每天对工地展开安全检查和隐患排查工作。
2.建立安全预警机制,对可能影响LNG储罐施工安全的环境因素、人为因素等进行预警和处理。
3.3 使用阶段安全措施1.储罐周围设置安全警戒线,对不需靠近、不需工作的人员禁止进入。
2.建立健全的应急预案制度和第一避难区域,即储罐周围设置安全避难区。
四、施工LNG储罐施工较为复杂,需要综合多个方面的安全风险行程总体施工计划和实施方案,同时加强现场管理,执行岗位责任及相应压力控制措施。
液化天然气生产储存和装运标准
液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准目录1总则 (1)1.1*范围 (1)1.2等同性 (1)1.3追溯性 (1)1.4人员培训 (1)1.5单位制 (1)1.6参考标准 (1)1.7定义 (1)2厂址和平面布置 (4)2.1工厂选址原则 (4)2.2溢出和泄漏控制的主要原则 (4)2.3建筑物和构筑物 (9)2.4设计者和制造者资格 (11)2.5*低温设备的土壤保护 (11)2.6冰雪坠落 (11)2.7混凝土材料 (11)3工艺设备 (12)3.1安装基本要求 (12)3.2设备基本要求 (12)3.3易燃致冷剂和易燃液体储存 (12)3.4工艺设备 (12)4固定式LNG储罐 (13)4.1基本要求 (13)4.2金属储罐 (16)4.3混凝土储罐 (17)4.4LNG储罐的标记 (19)4.5LNG储罐的试验 (19)4.6储罐的置换和冷却 (20)4.7泄放装置 (20)5气化设施 (23)5.1气化器的分类 (23)5.2设计及施工用材料 (23)5.3气化器管道、热媒流体管道及储存 (23)5.4气化器泄放装置 (24)5.5燃烧的空气供应 (24)5.6燃烧的产物 (24)6管道系统和组件 (25)6.1基本要求 (25)6.2施工材料 (25)6.3安装 (26)6.4管架 (27)6.5*管道标识 (27)6.6管道的检查与试验 (27)6.7管道系统置换 (28)6.8安全与减压阀 (28)6.9腐蚀控制 (28)7仪表及电气设备 (29)7.1液位计 (29)7.2压力表 (29)7.3真空表 (29)7.4温度指示器 (29)7.5事故切断 (29)7.6电气设备 (29)7.7接地和屏蔽 (32)8LNG和致冷剂的转运 (33)8.1基本要求 (33)8.2管道系统 (33)8.3泵与压缩机的控制 (33)8.4船舶装卸 (33)8.5槽车装卸设施 (33)8.6管线装卸 (34)8.7软管和装载臂 (34)8.8通讯和照明 (34)9防火、安全和保安 (35)9.1基本要求 (35)9.2事故切断系统 (35)9.3防火和防漏 (35)9.4消防水系统 (36)9.5灭火和其它消防设备 (36)9.6消防设备的维护 (36)9.7人员安全 (36)9.8*保安 (36)9.9其它作业 (37)10采用固定式ASME储罐的选择要求 (38)10.1范围 (38)10.2基本要求 (38)10.3储罐 (38)10.4储罐充装 (39)10.5储罐基础和支座 (39)10.6储罐安装 (40)10.7产品保存阀 (41)10.8LNG溢出的围堵 (41)10.9检验 (41)10.10LNG储罐的试验 (41)10.11管道 (42)10.12储罐仪表 (42)10.13防火及安全 (43)10.14燃气检测器 (43)10.15操作与维护 (43)11操作、维护和人员培训 (48)11.1总则* (48)11.2基本要求 (48)11.3操作程序文件 (48)11.4船舶装卸 (50)11.5维护 (51)11.6培训 (53)12参考文献 (55)_Toc53542554附录A (资料性附录)条文说明 (58)附录B (资料性附录)LNG工厂的抗震设计 (61)附录C (资料性附录)保安 (63)附录D (资料性附录)培训 (65)附录E (资料性附录)参考文献 (67)NFPA 59A液化天然气(LNG)生产、储存和装运总则*范围本标准适用于设计选址施工操作天然气液化和液化天然气(LNG)储存、气化、转运、装卸和卡车运输设施的维护,以及人员培训。
小型液化天然气储罐结构形式
小型液化天然气储罐结构形式1.1 小型液化天然气储罐总体结构简介小型液化天然气储罐又名小型LNG储罐,是指容量为5~50m³,常用于民用的LNG汽车加注点及民用燃气液化站的储罐,典型形式有立式和卧式储罐。
国内状况小型LNG储罐一般为双金属壁结构,带压储存。
小型LNG储罐一般由内胆、外壳、绝热结构、支承系统和刚性组件组成。
外壳和内胆之间是密闭的真空空间。
考虑到单位容积的表面积较小.能节省材料;在预冷时能减少冷量损失等优点,低温容器一般做成球形或者圆筒形。
从制造工艺方面考虑,球形只适用于杜瓦瓶和大型固定式储槽。
因此小型LNG贮罐选用圆筒形。
下图分别是小型立式LNG储罐和小型卧式LNG储罐的总体结构简图:图2-1 小型卧式液化天然气(LNG) 储罐Fig.2-1 The LNG horizontal container图2-1 小型立式液化天然气(LNG) 储罐Fig.2-1 The LNG adiabatic container而10—50 m³的小型液化天然气储罐典型形式为卧式储罐,物料进出口均集中在储罐一端封头下部,安全泄放口(防爆膜)在同一端封头上部,储罐另一端封头一般无任何接口。
本文主要研究小型卧式液化天然气储罐。
1.2 液化天然气储罐各部分结构简介1.2.1各部分结构功能简介内筒体:内筒体为内压储罐,通过支承件与外壳连接,用以盛装液化天然气,内部有加注喷淋管、液位探头等。
外筒体:外筒体为真空外压储罐,一方面与内筒体构成密闭的真空夹层绝热空间,同时对内筒体起保护和支承作用。
内支承结构:采用高强度绝热性能良好的材料,用于支持内筒体的轴向和径向载荷,将内胆悬挂在外壳之内。
绝热结构:绝热保冷是储罐安全储存的最主要保证措施,小型LNG储罐一般采取真空或真空粉末绝热方式。
1.2.2支撑结构研究低温系统所广泛采用的两类支撑定位元件结构形式分别是支承柱/管和支撑带,支承柱/管主要受压缩载荷,而固定支撑带主要承受拉伸载荷。
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固定式LNG储罐1.1基本要求1.1.1检测。
最初使用前,应对储罐进行检测,以确保符合本标准规定的工程设计和材料、制造、组装与测试。
使用单位应负责这种检测。
允许使用单位将检测的任何部分工作委托给本单位、监理公司或科研机构、或公共保险或监督公司雇用的检验员。
检验员应具备有关储罐规范或标准规定的资格和本标准规定的资格。
例外:ASME储罐1.1.2基本设计要求1.1.2.1使用单位应规定(1)最大允许工作压力,包括正常操作压力以上的范围。
(2)最大允许真空度。
1.1.2.2LNG储罐中那些常与LNG接触的零部件和与LNG或低温LNG蒸气[温度低于-20 ℉ (-29 ℃)的蒸气] 接触的所有材料,在物理化学性质方面应与LNG相适应,并应适宜在–270 ℉ (-168 ℃)使用。
1.1.2.3作为LNG储罐组成部分的所有管道系统,应符合第6章的规定。
这些储罐管道系统应包括储罐内、绝热空间内、真空空间内的所有管道,和附着在或连接到储罐上的直到管线第一个环形外接头的外部管线。
这一规定不包括整个位于绝热空间内的惰性气体置换系统。
如果是ASME储罐,储罐组成部分的所有管道系统,包括内罐和外罐之间的管道,应符合ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷,或ASME B 31.3 《工艺管道》。
对标准的符合情况应标明或附在ASME《锅炉和压力容器规范》附录W,“压力容器制造商数据报告”的表格U-1中。
1.1.2.4所有LNG储罐设计应适应顶部和底部灌装,除非有防止分层的其它有效措施(见11.3.7)1.1.2.5LNG储罐外表面,可能意外接触到因法兰、阀门、密封、或其它非焊接接头处LNG或低温蒸气泄漏引起的低温,因此应适宜在这种温度下操作或应保护不受这样接触影响。
1.1.2.6一个共用防护堤内布置有两个或多个储罐,储罐基础应能承受与LNG接触,或应保护避免接触积聚的LNG而危及结构整体性。
1.1.2.7液体的密度,应设为最低储存温度条件下单位体积的实际质量,密度大于470 kg /m3(29.3lb/ft 3) 除外。
1.1.2.8应制订储罐从装置上拆除的措施。
1.1.3抗震设计1.1.3.1LNG储罐及其拦蓄系统设计中,应考虑地震荷载。
对除4.1.3.8 之外的所有装置,使用单位应进行现场调查,确定地震动特征和反应谱。
进行现场调查时,应收集区域地震和地质资料、预期重现率和已知断层和震源区的最大震级、现场位置及其关系、后源影响、地下条件的特点等。
在调查的基础上,概率最大地震(MCE)的地震动,应是50年期内超越概率2%的地震动(平均复现间隔2475年),属于4.1.3.1(a) 的例外。
利用MCE的地震动垂直和水平加速度响应,应建立覆盖预期阻尼因数和自振周期的整个范围的反应谱,包括阻尼因数和装有LNG振动的第一晃动模式。
任何周期T 的MCE反应谱加速度,应选择阻尼最能代表所调查结构的设计谱。
垂直加速度反应谱的纵座标不应小于水平谱的2/3。
(a)概率反应谱纵座标,50年期内超越概率2%的5%阻尼反应谱,在0.2或1秒内超过4.1.3.1(c) 的确定性极限对应的纵座标,MCE地震动应取下列较小值:(1)4.1.3.1定义的概率MCE地震动(2)4.1.3.1(b) 的确定性地震动,但不应小于4.1.3.1(c) 确定性极限地震动。
(b)确定性MCE地震动反应谱,应按区域内已知活动断层上特征地震所有周期内5%阻尼反应谱加速度平均的150%计算。
(c)确定性极限MCE地震动,应采取按NEHRP《新建筑物和其它构筑物抗震规定的推荐作法(FEMA)》的规定确定反应谱,对于最能代表布置LNG设施现场条件的场地等级,取重要性因数I=1,S s=1.5g(短周期MCE反应谱加速度图),取S1=0.6g(周期为1秒MCE反应谱加速度图)。
1.1.3.2LNG储罐及其拦蓄系统,应按操作基准地震(OBE)和安全停运地震(SSE) 两水准地震动设计,两水准地震动定义如下。
(a)OBE应由一地震动的反应谱表示,其任何周期T内的反应谱加速度等于4.1.3.1定义MCE地震动反应谱加速度的2/3。
操作基准地震(OBE) 的地震动不需超过50年期内超越概率10%的5%阻尼加速度反应谱表示的地震动。
(b)SSE地震动,应是50年期内超越概率1%(平均复现间隔4975年)的5%阻尼加速度反应谱表示的地震动。
SSE 反应谱的谱加速度不应超过对应OBE谱加速度的二倍。
1.1.3.3 4.1.3.2确定的两水准地震动,应用于以下结构和系统的抗震设计:(1)LNG储罐及其拦蓄系统(2)系统组件,要求用来隔离LNG储罐并保持其安全停车(3)构筑物或系统,包括消防系统,其失效将影响4.1.3.3(1)或(2)整体性1.1.3.4 4.1.3.3(1)、(2)和(3)标识的构筑物和系统,应设计成在OBE期间和以后可继续运行。
设计应保证在SSE期间和以后主要储罐储存能力不减,并应能隔离和维修LNG储罐。
1.1.3.5拦蓄系统,至少在空时应按能承受SSE 进行设计,在容量按2.2.2.1为V时应按能承受OBE 进行设计。
在OBE 和SSE发生后,储存能力不减。
1.1.3.6LNG储罐应按OBE 进行设计,并按SSE 进行应力极限校核,以保证符合4.1.3.4。
OBE和SSE分析应包括液体压力对抗弯稳定性的影响。
OBE条件下的应力应符合4.2节、4.3节或4.6节有关参考文件。
SSE条件下的应力应符合下列极限要求:(a)对于金属储罐,在受拉条件下,应力不应超过屈服值。
在受压条件下,应力不应超过扭曲极限。
(b)对于预应力混凝土储罐,由无因子荷载产生的轴向圆周应力,受拉条件下不应超过弯折模量,受压条件下不应超过规定28天耐压强度的60%。
由无因子荷载产生的轴向和弯曲环向力组合而形成的最大纤维应力,受拉条件下不应超过弯折模量,受压条件下不应超过规定28天耐压强度的69%。
假定对一开裂断面,环向拉应力非预应力钢筋加强不应超过屈服应力,预应力钢筋加强不应超过屈服应力的94%。
(c)SSE之后,储罐恢复充装操作前应将储罐排空检查。
1.1.3.7LNG储罐及其附件的设计应结合动态分析,动态分析包括液体晃动和约束液体的影响。
在确定储罐的响应时,应包括储罐的挠性和剪切变形。
对于不放在基岩上的储罐,应包括土壤与结构的相互作用。
对于采用桩帽支撑的储罐,分析中应考虑桩帽系统的挠性。
1.1.3.8工厂制造的储罐,其设计安装应符合ASME《锅炉和压力容器规范》。
储罐的支座系统设计应考虑由下列水平和垂直加速度引起的动作用力:水平力:V = Z c×W式中:Z c =震动系数,等于0.60 S DSSDS=最大设计谱加速度,按NEHRP 《新建筑物和其它构筑物抗震规定推荐作法(FEMA)》确定,对于最能代表布置LNG设施现场条件的场地等级,取重要性因数I 为1.0 W =储罐及其罐装物的总重量设计垂直力:P = 2/3 ×Z c×W这个设计方法应仅用于工厂制造的储罐和其支撑系统的自然周期T小于0.06 秒。
对于自然周期T大于0.06 秒的储罐,设计方法见4.1.3.1 ~4.1.3.5。
1.1.3.9储罐和支座设计应考虑地震力和操作荷载组合,使用储罐或支座设计规范和标准中许用应力增量。
1.1.3.101996年7月1日前建成的ASME 储罐,重新装配时应符合本节的要求。
1.1.3.11现场应配备能测量储罐遭受地震动的仪器。
1.1.4风荷载和雪荷载。
LNG储罐设计中风荷载和雪荷载,应采用ASCE 7《建筑物和其它构筑物最小设计荷载》中的方法确定。
如果采用概率方法,应按100年一遇。
在加拿大,LNG储罐设计中风荷载和雪荷载,采用《加拿大国家建筑标准》中的方法确定。
其中风荷载按100年一遇。
1.1.5储罐绝热1.1.5.1任何外部绝热层应不可燃,应含有或应是一种防潮材料,应不含水,耐消防水冲刷。
如果外壳用于保持松散的绝热层,则外壳应采用钢或混凝土建造。
外保护层的火焰蔓延等级不应大于25 (见1.7.14火焰蔓延等级定义)。
1.1.5.2内罐和外罐之间的绝热层,应与LNG和天然气相适应,并为不可燃材料。
外罐外部着火时,绝热层不得因熔融、塌陷等而使绝热层的导热性明显变差。
承重的底部绝热层的设计和安装,热应力和机械应力产生的开裂,应不危及储罐的整体性。
例外:如果装置的材料和设计符合下列内容,内罐和外罐底部(底层)之间所用材料应不要求满足可燃性要求:(a) 材料的火焰蔓延等级不应大于25,且在空气中材料不应维持持续助燃。
(b) 材料的成分应是,从材料任一平面切割出来的表面,火焰蔓延等级不应大于25,且不应持续助燃。
(c) 应由试验证明,在预计的使用压力和温度下,长期与LNG或天然气接触后,材料的燃烧特性没有明显增加。
(d) 应证明,安装条件下材料能够接受天然气吹扫,吹扫后天然气残留量应不多,不应增加材料的可燃性。
1.1.6充装量。
设计操作压力超过15 psi (100 kPa) 的储罐,应配套装置防止储罐装满液体或储罐内压达到放空装置定压时液体没过放空装置入口。
1.1.7基础1.1.7.1*安装LNG储罐的基础,应由有资质的工程师设计,并应按公认的结构工程作法进行施工。
在基础设计和施工前,应由有资质的岩土工程师进行地下调查,确定现场下面土层和物理性质。
1.1.7.2外罐底部应高于地下水位,否则应加以保护,随时避免与地下水接触。
与土壤接触的外罐底部材料应是下列之一:(1)选择腐蚀最小(2)有涂层或其他保护使腐蚀最小(3)*有阴极保护1.1.7.3在外罐与土壤接触处,应设置加热系统,以防止32 ℉ (0 ℃)等温线进入土壤。
该加热系统的设计,应能进行至少每周一次功能和性能监测。
在地基不连续的地方,如底部管线系统,对这种地带中的加热系统,应格外注意并单独处理。
加热系统的安装,应能对加热元件或控制用的温度传感器进行更换。
应采取措施防止导管中积水产生有害影响,造。