LNG储罐液位测量装置设计
为防止储罐内LNG充装过量或运行中罐内LNG太少危及储罐和工艺系统安全,在储罐别设置侧满口与差压式液位计两套立液位测量装置,其灵敏度与可靠性对LNG储罐的安全至关重要。在向储罐充装LNG时,通过差压式液位计所显示的静压力读数,可从静压力与充装质量对照表上直观方便地读出储罐内LNG的液面高度,体积和质量,当达到充装上,LNG液体会从侧满口溢出,提醒操作人员手动切断进料,储罐自控系统还设有高限报警(充装量为罐容的85%),紧急切断(充装量为罐容的95%),底限报警(剩余LNG量为罐容的10%)。
LNG储罐的选材
正常操作时LNG储罐的工作温度为-162.3℃,次投用前要用-196℃的液氮对储罐进行预冷,则储罐的设计温度为-196℃,内罐既要承受介质的工作压力,又要承受LNG的低温,要求内罐材料必须具有良好的低温综合机械性能,尤其要有良好的低温韧性,因此内罐材料采用0CrI8Ni9,相当于ASME(美国机械协会)标准的304.
根据内罐的计算压力和所选材料,内罐的计算厚度和设计厚度分别为11.1mm和12.0mm。作为常温外压容器,外罐材料用低合金容器钢16MnR,其设计厚度为10.0mm。
BOG加热器
由于战备BOG发生量的是回收槽车卸车后的气相天然气,故BOG空温式加热器的设计能力按此计算,回收槽车卸车后的气相天然气的时间按30min计,以1台40m3的槽车压力从0.6MPa降至0.3MPa为例,计算出所需BOG空温式气化器的能力为240m3/h,一般根据气化站可同时接卸槽车的数量选用BOG空温式加热器。通常BOG加热器的加热能力为500-1000m3/h,在冬季使用水浴式天然气加热器时,将BOG用作热水锅炉的燃料,其余季节送入城市输配管网。
LNG低温储罐特性要求:
(1)耐低温:
常压下液化天然气的沸点为-162℃。因此LNG要求储罐具有良好的耐低温性能和优异的保冷性能。
(2)安全要求高:
由于罐内储存的是低温液体,LNG储罐一旦出现意外,冷藏的液体会大量挥发,气化量大约是原来冷藏状态下的625倍,在大气中形成爆炸混合物。因此要求储罐采用双层壁结构,运用封拦理念,在层罐体泄漏时,*二层罐体可对泄漏液体与蒸发气实现完全封拦,确保储存安全。
(3)材料:
LNG低温储罐内罐要求耐低温,采用0Gr18Ni9(奥氏体不锈钢)制成,外筒为16MnR(普通低碳合金钢)钢板制成。
(4)LNG低温储罐保温措施严格:
由于罐内外温差*高可达200℃,要使罐内温度保持在-160℃,LNG储罐罐体就要具有良好的保冷性能,在内罐和外罐之间填充高性能的保冷材料。罐底保冷材料还要有足够的承压性能。
(5)抗震性能好:
一般建筑物的抗震要求是在规定地震荷载下裂而不倒。为确保LNG储罐在意外荷载作用下的安全,储罐必须具有良好的抗震性能。确保在给定地震烈度下罐体不损坏。
(6)施工要求严格:
储罐焊缝必须进行磁粉检测(MT)及真空气密检测(VBT)。要严格选择保冷材料,施工中应遵循规定的程序。
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