LNG低温储罐绝热性能
2010, 20 ( 2 )
周永春等 LNG低温储罐绝热性能的探究
17
LNG低温储罐绝热性能的探究
周永春 刘 浩 中国石化集团上海工程有限公司 上海 200120
探讨 LNG低温储罐的绝热性能 , 详细分析影响 LNG低温储罐自然漏热量的各种因素 , 并给出 摘要 计算方法 , 为 LNG储罐的绝热保冷系统设计提供依据 。 漏热 低温储罐 BOG 关键词 LNG
(修改回稿 2009 - 04 - 17)
3 结语
( 1 ) 通过对大型合成氨装置联压厂房的布
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18 α =
1
d1
CHEM ICAL ENG INEER ING D ES IGN
( 1)
化工设计 2010, 20 ( 2 )
58366600 - 2063。
总传热系数表达式 :
( 021 )
3 周永春 : 工程师 。 2005 年毕业于华东理工大学化学工程专业获硕士学位 。现从事化工工程设计工作 。联系电话 :
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2010, 20 ( 2 )
根据以上计算公式得到 30000m LNG储罐自 然漏热量的计算结果 , 见表 4。
Q总 = (12 × Q无辐射 + 12 × Q有辐射 ) /24 = 56028 W
最终得出蒸发量为 450kg / h。
(上接第 26 页 )
( 3 ) 压缩机的其他辅助设备分别露天布置 在厂房的前后 , 其中压缩机的入口分液罐 、各级 气液分离罐和冷却器均布置在压缩厂房与装置主 管廊间的空地 , 这样比较顺工艺流程 , 且不占用 厂房内的空间 , 油站布置在厂房后方 , 高位油箱 则悬挂于靠油站侧的厂房外 , 设置直爬梯可上其 平台 。 压缩厂房的布置全貌见图 5。
底部 顶部 侧面 传热量
18561 7632 29260 55453
环境温度 , ℃ 混凝土基础温度 , ℃ 平均太阳辐射强度 , W /m 2 内罐直径 , m 外罐直径 , m 辐射常数 , W /m 2 K4
最后计算得到当地最热气象条件下一天的
LNG气化率为 01075% , 符合要求 , 说明该 LNG
储罐的绝热保冷设计是符合要求的 。
储罐绝热保冷材料基础数据见表 3。
表 3 LN G 储罐绝热保冷材料基础数据
保冷材料 底部中心混凝土抹面层 底部中心泡沫玻璃 底部中心铝箔 底部支撑圈珍珠岩混凝土 底部支撑圈沥青层 顶部玻璃纤维毡 侧面珍珠岩 侧面纤维毡 导热系数 λ
(W / (m ・℃) ) 119 0104 017 01071 017 01037 01047 01037
Q底 = q A底 底 ×
2
( 8)
由于考虑到太阳辐射的存在 , 以及辐射时间 的长短 , 以每天辐射时间 12h计算 , 并且储罐侧 壁的辐射面积取整个侧壁面积的 60% , 得到储 罐实际自然漏热量 Q实际 :
Q实际 =
( 3)
2
1 (Q + Q总无辐射 ) 2 总有辐射
[1] [2 ]
( 9)
2 2 2
目前绝大部分大中型 LNG 低温储罐内外罐 之间填充的是珍珠岩 , 主要应用的公式如下 :
q 侧 =α 侧 ( t2 - t 1) = ( t2 - t1 ) d1 +… + dn
3 实例
以 30000m LNG单包容储罐为例 , 计算其自 然漏热量和每天的气化率 。
3
(6)
λ1
λn
侧面自然漏热量 :
Q侧 = q A侧 侧 ×
λ1
+
d2
λ2
+… +
dn
λn
( 7)
2 式中 , α为传热系数 , W / ( m ・ K) ; d1～n为不 同保冷层的厚度 , m; λ 1 ～n为不同保冷层的导热 系数 , W / (m ・K) 。 单位面积的传热量 :
式中 , Q侧 为侧面总自然漏热量 , W ; t1 为储罐 内介质温度 , ℃; t2 为外罐壁温度 , 分为有无太 阳辐射两种工况 , ℃。 通过对储罐三个不同部分的漏热量计算 , 最 后可以得到储罐总的自然漏热量 Q总 :
Q总 = Q顶 + Q底 + Q侧
q = α ( t2 - t1 )
2
( 2)
式中 , q 为单位面积传热量 , W /m ; t1 为 LNG 储罐液体温度 , ℃; t2 为 LNG储罐混凝土基础的 维 持 温 度 , ℃。一 般 情 况 下 t1 LNG低温储罐绝热性能的探究 表 4 LN G 储罐自然漏热量计算结果
无太阳辐射 数值
- 163 42 5 718 4115 4215 5167E - 08
19
(W )
计算基础数据见表 2。
表 2 LN G 储罐基础数据
名称
LNG温度 , ℃
有太阳辐射
18561 8125 29917 56603
式中 , Q底 为底部总自然漏热量 , W ; q底 为罐底 单位面积传热量 ; W /m ; A底 为罐底面积 , m 。 值得注意的是由于绝热设计的不同漏热量计 算 , 应将底部分成中心部分和支撑圈部分 , 总量 应该是两部分总和 。
112 顶部自然漏热量计算
2 有辐射工况罐外壁温度计算
在 LNG储罐顶部和侧壁的自然漏热量计算 中均分成有无太阳辐射工况 , 如果不考虑太阳辐 射 , 储罐外壁温度可以取环境温度 ; 如果考虑太 阳辐射 , 外壁温度必然升高 , 与环境温度必然存 在温差 , 此时外壁温度应运用相关辐射理论及热 量衡算计算 。 总的太阳辐射可以表示为以下公式 :
参 考 文 献
1 杨世铭 1 传热学 [M ] 1 北京 : 高等教育出版社 , 1991. 2 陈敏恒 , 丛徳滋 , 方图南 , 齐鸣斋 1 化工原理 [M ] 1
北京 : 化学工业出版社 , 1999.
3 顾安忠 1 液化天然气技术 [M ] 1 北京 : 机械工业出版
社 , 2003.
表 1 LN G 低温储罐气化率控制要求
储罐容量 , m 3 气化率
> 50000 10000 ～50000
图 1 储罐漏热示意图
( 1 ) 低温储罐底部最主要通过传导的方式
进行热传递 , 绝热材料一般使用刚性泡沫玻璃 , 它的耐压强度足够承受液体与内罐的重量 。除了 泡沫玻璃以外 , 内罐壁下是一层珍珠岩混凝土支 撑圈 , 用以支撑整个内罐壁的重量 , 此外 , 底部 还使用沥青抹面层 、防潮铝箔等 , 同样需要考虑 其对传热的影响 。 ( 2 ) 储罐侧面的绝热材料主要用膨胀的珍 珠岩粉末 , 并且在内罐壁外侧安装纤维毡 , 用来 防止珍珠岩与内罐壁直接产生摩擦而损坏内罐 壁 。此外 , 由于侧面长期暴露在环境中 , 所以需 要考虑太阳辐射的影响 。 ( 3 ) 储罐顶部的绝热材料主要是安置在悬 浮甲板上的玻璃纤维毡 。对于顶部的传热 , 同样 需要考虑太阳辐射的影响 。
113 侧面自然漏热量计算
2
Q c =α 对流
(壁 t - t 环 ) t 壁 + 273
4
ε× Q r = 5167 ×
100
2
2
t 环
+ 273
4
100
式中 , Q t 为总的太阳辐射 , W /m
2
(在没有具体
数值情况下 , 取 718 W /m ) ; Qb 为外壁对太阳 辐射的反射强度 , W /m ; Q i 为进入储罐的热流 强度 , W /m ; t1 为 BOG 气体温度 , ℃; t2 为吊 顶保温层上方气体温度 , ℃; Qc 为外壁和环境之 间的对流传热强度 , W /m ; Q r 为外壁与环境之 间的长波热辐射强度 , W /m ; 壁 t 为储罐外壁温 度 , ℃; 环 t 为环境温度 , ℃。 从式 ( 10 ) 可以试差求出 (没有太阳辐射 条件下 ) 外壁温度 壁 t 。
Q顶 = q A顶 顶 ×
( 5)
2
式中 , q顶 为储罐顶部单位面积传热量 , W /m ; t1 为储罐液面上方 BOG气体温度 , ℃; t2 为储罐 吊顶上方气体温度 , 分为有无太阳辐射两种工 况 , ℃; λ 为玻 璃纤 维毛 毡层 的导 热系数 , W / (m ・℃) ; d 为玻璃纤维毛毡层的厚度 , m; Q顶 为顶部总自然漏热量 , W ; A顶 为储罐顶部绝热 层面积 , m 。 储罐液面上方 BOG气体温度根据实测数据 , 一般在 - 100 ℃左右 。外部环境会影响此数据 , 吊顶上方气体温度最好有实测数据 , 没有的情况 下 , 可用罐顶外部温度减去 20 ℃ 进行估算 。
4 BS777 Flat - bottomed, Vertical, Cylindrical Storage Tanks for Low Temperature Service [ S ]. 5 NFPA 59A Standard Production Storage and Handing of L iquefied Nature Gas (LNG) - 2001 Edition [ S ]. (收稿日期 2009 - 11 - 03)
Q t = (Q b + Q i + Q c + Q r ) Qb = ( 1 - α 吸 ) Qt Q i =α ( t2 - t1 )
储罐顶部的主要保温材料为玻璃纤维毛毡 层 , 主要应用公式如下 :
q 顶 ( t2 - t 顶 =α 1) =
λ
d
( t2 - t1 )
( 4)
大型LNG单容罐保冷结构设计及绝热验算
４ 结 束 语
本 文对 Ｌ Ｇ储罐 的绝热保冷材料 及其保冷 结构 Ｎ
李兆 慈，徐烈 ，张洁，等 ．Ｌ Ｇ槽车贮槽绝热结构设计 【 ． Ｎ Ｊ 】
天然气工业 ，２ ０ ，２ （）８ ．７ ０ ４ ４２： ５８ ．
Ｉ ｓ ａ ｉ ｎ Ｃｈｅ ｋ ａ ｎｓ ａ ｉ ｎ Ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｓ ｇ ｏ ｒ ｅＬＮＧ ｎｋ ｗ ｉｈ ｎ ｕｌ ｔｏ ｃ ｎｄ Ｉ ｕｌ ｔｏ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ ｆ ｒＬａ ｇ Ｔａ ｔ Ｓｉ ｌ ｏ ａ ｎｍ ｅ ｔ ｎｇ ｅｃ ｎｔ ｉ ｎ
Ｅ—— 内罐 罐壁 高 度 （ 括 吊顶保 冷 层及 底 包
部承压环厚度 ） １ ，１。 １
３３ 储 罐 日蒸发率计算 ． 考虑接管及锚带漏热量 ，则储罐 总漏热 量：
Ｗ ＝ ． ×（ ＋ ＋ ＋ ） １ ９ ． Ｗ １５ ＝ ８ ７ ０ ９ ７ （） ５
｝
王 际强 ．３ ５ ｍ Ｌ Ｇ贮 罐 的设 计 和 制造 ［ ．深冷 技 术 ， ８０ Ｎ Ｊ ］
摘
要：对 大型 液化 天 然气储 罐 的绝 热保 冷 材料 及其 保 冷结 构进行 了详 细的研 究 ，提 出了用 于Ｌ Ｇ 罐 的 Ｎ 储
保冷 材料 所 应 具有 的性 能及 Ｌ Ｇ 罐保 冷 结构 特 点 ，并 以一 台１ ０ Ｌ 单容 罐 的保 冷设 计 为例 ，验 Ｎ 储 ００ ０ ｍ ＮＧ 证 其 自然漏 热量 和 日蒸发 率 ，为 大型Ｌ 储罐 保 冷设 计提供 了依据 。 ＮＧ 关键 词：Ｌ Ｇ 罐 ；保 冷材 料 ；保 冷结 构 ；漏热 ； 日蒸发 率 Ｎ 储
具有 的特性 ； ；
—
（ ）介绍 了大型 Ｌ Ｇ单容罐的保 冷结构设计 ； ２ Ｎ （ ）提 出了一种计算 大型 Ｌ ３ ＮＧ单 容罐 自然漏热 量和 Ｅ蒸发率 的工程方法 ，该方法简单易行 ，可应用 ｔ
低温储罐绝热技术交流
罐壁绝热（挂弹性毡）
罐壁绝热（挂弹性毡）
2.4 吊顶与壁板伸缩缝弹性毡安装
• • • • • 根据施工图中要求准备好(定尺、定量)夹持板之间的玻璃纤维布等固 定件（夹持板与螺栓）。玻璃纤维布分为三块： ① 固定在吊顶板上的玻璃纤维布（即伸缩缝处弹性毡底部） ②下垂部分玻璃纤维布（即覆盖在伸缩缝及弹性毡上部） ③珍珠岩保冷库外围玻璃纤维布。 ◇ 先把①②两块玻璃纤维布根据要求夹持板之间玻璃布要求放平对齐 留出25mm，把夹在夹持板之间的玻璃纤维布双面使用胶粘接预制好 。 ◇ 准备好夹持板、紧固螺栓，把预制好的玻璃纤维布用夹持板粘接。 粘接前应清理粘接接触面干净。 ◇ 如果现场条件许可，可将③玻璃纤维布（即珍珠岩外围玻璃纤维布 ）同时与①②两层玻璃纤维布同时固定，所有玻璃布至少应搭接 100mm,用胶粘接前其表面应当清理干净，粘结后搭接处用棉线按图 纸要求缝制。
泡沫玻璃砖技术指标（符合美国ASTM）
产品 型号 物理特性 平均密度 kg/m3 120 0.043 130 0.044 140 0.046 160 0.048 220 0.065 单位 ZES800 ZES1000 ZES1200 ZES1600 ZES2400
平均导热系数 (10℃) 平均抗压强度
1.4 罐底中心和夹层底部泡沫砖铺设
在混凝土环梁安装完成后根据内罐底部环形板的尺寸要求 安装泡沫玻璃砖（ZES800），并在安装过程中根据圆周的 尺寸对泡沫玻璃进行适当切割；铺设完成泡沫玻璃砖后在 混凝土承重圈内侧和外侧沿圆周向填充厚度为100mm和 50mm玻璃纤维棉，并将其压缩50%。 罐中心泡沫玻璃砖安装分区域安装，安装方式采用棋牌方 式铺设。 边缘泡沫玻璃砖安装完成后要用胶合板做好泡沫玻璃板的 边角保护，并拉好警戒线。 泡沫玻璃下面SBS沥青卷材采用对接铺设，对接缝要严密 和平整，最上层泡沫玻璃砖上表面铺设一层沥青毡，顶层 沥青毡接缝采用搭接方式，搭接宽度为不小于60mm，接 缝处用液化石油气喷火枪熔合粘结，必须100%粘接牢固 ，保证不出现漏点。（质量控制点）
lng保温方案
lng保温方案
液化天然气（LNG）的保温方案是为了在LNG运输和储存过程中降低液体天然气的温度损失，保持其在低温下的液态状态。
以下是常见的LNG 保温方案：
1.绝热容器和储罐设计：LNG储罐和运输容器通常采用绝热设计，使用高效的绝热材
料来减少热量的传导、对流和辐射损失。
常用的绝热材料包括聚苯乙烯泡沫（EPS）、聚氨酯泡沫（PUR）、蒸汽屏障等。
2.多层隔热设计：LNG储罐或容器通常采用多层隔热设计，包括内层容器、绝热层和
外层防护，以最大限度地降低热传导。
3.真空绝热层：在某些设计中，可以采用真空绝热层来减少热量传输，通过在绝热材
料间建立真空层来提高绝热性能。
4.保温材料的选择：选择具有优异绝热性能的材料是关键。
这些材料应具有良好的绝
热特性，抗渗透性和耐腐蚀性能，能够在极低温下保持性能稳定。
5.冷却系统的优化：在LNG储罐和运输容器中，通过冷却系统来保持液体天然气在
低温状态。
这些系统可能包括液氮或液态甲烷的再循环往复制冷系统，以补充储罐或容器内液体天然气的损失。
6.保温屏障和外保护层：除了绝热层外，有时候在外部还会增加一层保温屏障和防护
层，用以防止外部环境因素对绝热层的损害，如风雨、紫外线和机械损伤。
7.定期维护和检查：为了确保保温系统的有效性，定期进行维护和检查是必要的。
这
包括检查绝热层的完整性、绝热材料的性能和冷却系统的运行状况等。
以上是一些常见的LNG 保温方案，这些方案有助于减少液化天然气在运输和储存过程中的温度损失，确保其保持在液态状态以便有效地运输和使用。
低温储罐绝热技术交流ppt课件
20
2.1 罐壁保冷结构
•
21
7
1.1 罐底绝热结构图
8
1.2 罐底绝热施工注意事项
• 混凝土找平层水平度应按有关技术文件验收合格后方可进 行罐底泡沫玻璃砖的铺设
• 涂刷沥青漆前保证混凝土找平层充分干燥，无杂物。 • 在沥青涂层用滚筒刷进行滚涂，滚涂后沥青底油漆膜应均
匀，不得有漏涂，涂抹厚度达到要求。 • 沥青漆干后铺设第一层沥青卷材,铺设前要清除找平层上的
目的：
• 控制和降低储罐的冷损 失或蒸发率
组成： • 罐底绝热 • 罐壁绝热 • 吊顶绝热 • 膨胀珍珠岩充填
6
一、罐底绝热
罐底绝热比较复杂,工序较多，主要有： 底部混凝土找平层沥青漆涂刷 环梁圈下高强度泡沫玻璃安装 罐中心泡沫玻璃安装 夹层底部泡沫玻璃安装 弹性沥青防水卷材铺设
• 高强度泡沫玻璃铺设方法是沿圆周方向进行铺设，铺设时 同层纵向错开玻璃砖1/3宽度；上下层环向压缝，压缝距 离不少于100mm（本设计图纸为120mm）；上下层纵向 缝错开玻璃砖的1/3宽度，泡沫玻璃在安装前可根据弧度 需要切割成梯形尺寸。铺设过程中如发现底部接触不良时 ，可采用局部铺无机粉的方式找平，泡沫砖安装时泡沫玻 璃砖接缝应紧密，接缝宽度不大于2mm。（质量控制点）
杂物，清除后严禁存在硬质颗粒性杂物，保持表面干燥。 • 防潮垫铺设以对接铺设，不允许搭接，对接触连接的沥青
毡四边必要时进行切边处理。 • 底部环形区域内沥青毡的铺设采取按沿向心方向铺设，罐
LNG储罐基本设计参数
LNG储罐基本设计参数LNG（液化天然气）储罐是用于存储液化天然气的大型容器，它是气体工业中的重要设备之一、LNG储罐的基本设计参数包括容量、压力、温度、材质、结构等。
1.容量：LNG储罐的容量是根据需求来确定的，通常以千立方米（m³）或万立方米（10^4m³）为单位。
储罐的容量不仅受到项目规模、天然气需求量以及供应链的要求等因素的影响，还需要根据预计的维持时间来确定。
一般来说，大型LNG储罐的容量可以达到10万立方米以上。
2.压力：LNG储罐通常以低温低压状态下工作，压力一般在0.13至0.26兆帕（MPa）之间。
根据储罐内的LNG液面高度，可以通过气体体积的比例关系，推算出所需的工作压力。
储罐的压力必须在安全范围内，以保证系统的正常运行。
3.温度：由于LNG是通过降低温度至-160°C以下而液化的，因此LNG储罐必须能够保持低温环境。
储罐的设计必须考虑有效的绝热措施，以减少热量传递和热损失。
通常，储罐的外表面会有一层防护层，如聚氨酯泡沫或玻璃棉，来提供保温效果。
4.材质：由于LNG的低温特性，储罐的材质必须能够耐受极低温的环境。
常用的材质包括碳钢、不锈钢、铝合金等。
碳钢通常用于内部容器，而不锈钢或铝合金多用于外部防护层。
此外，材质的选择还要根据设计寿命、可靠性和成本等因素进行考虑。
5.结构：LNG储罐的结构主要包括内罐和外罐。
内罐是LNG液体的主要容器，具有密封性能和耐低温特性，一般由钢制成。
外罐是用于保护内罐和提供绝热作用的层，通常由混凝土或钢结构建造。
储罐的结构设计必须具备足够的强度和稳定性，以抵抗外部压力和温度变化。
6.安全性：综上所述，LNG储罐的基本设计参数包括容量、压力、温度、材质、结构等。
这些参数的确定需要考虑到项目需求、安全性要求和环境要素等因素，以确保储罐的正常运行和可靠性。
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）。
大型LNG储罐底部泡沫玻璃绝热层保冷性能
大型LNG储罐底部泡沫玻璃绝热层保冷性能罗义英;周湘江;梁玉华;赵鹏;王铁钢【摘要】Relationship between the layer thickness of a foam glass cold insulation and cold loss, evaporation capacity, evaporation rate of the tank bottom were obtained by comparing the theoretical analysis and engineering examples calculation. The result shows that the cold insulation layer thickness exhibit hyperbolic function relationship with the cold loss, evaporation capacity and evaporation rate in a certain range. Cold performance of foam glass cold insulation decreases rapidly with the layer thickness at first but tends to be stable. Calculation result shows that the cold insulation thickness widely used in actual project is always too thicker. For an instance, if the cold insulation thickness is reduced by 53. 3% , the cold loss reduces only 7.99% of the maximum design cold loss, which is only 3.82% larger than the actual value. Meanwhile, the daily evaporation rate is 0. 05% , which is only 0. 02% larger than the actual value. For the large LNG tank used in actual project, there is great space in optimizing the bottom insulation thickness.%通过理论分析和工程实例对比计算,得出泡沫玻璃绝热保冷层厚度与储罐底部冷损失、蒸发量、蒸发率关系式和关系曲线,证明在绝热层一定厚度范围内,冷损失、蒸发量、蒸发率均随绝热层厚度呈双曲线关系,降低较快,此后保冷性能趋于稳定.计算表明实际工程中所采用的绝热层普遍偏厚,如实例中绝热层厚度减少53.3％,冷损失仅为最大冷损失的7.58％,仅比实际值增加3.82％；日蒸发率为0.04％,仅比实际值增大0.02％,表明实际工程中大型LNG储罐底部绝热层厚度优化大有空间.【期刊名称】《低温工程》【年(卷),期】2011(000)006【总页数】6页(P32-36,41)【关键词】大型LNG储罐;底部绝热保冷;泡沫玻璃;保冷性能【作者】罗义英;周湘江;梁玉华;赵鹏;王铁钢【作者单位】嘉兴学院建筑节能研究所,浙江嘉兴,314001;嘉兴学院建筑节能研究所,浙江嘉兴,314001;张家港中集圣达因低温装备有限公司,江苏张家港,215632;嘉兴市燃气有限公司,浙江嘉兴,314000;嘉兴市燃气有限公司,浙江嘉兴,314000【正文语种】中文【中图分类】TB661;TE821天然气的液态储存需将天然气在常压下深冷至-162℃才能液化储存，属于常压深冷。
储罐危害因素辨识与防范措施
c.违反操作规程进行操作。
防范措施：a.建立安全附件台帐，按时组织校验； b.加强储罐区域内巡检工作； c.各项操作严格遵守操作规程。
一、储罐
（3）危害因素：阀门失灵、管线破损。
诱发原因：a.阀门螺丝松动、垫片老化、填料未及时填充；
b.管线焊缝、法兰管件的金属部件处遇冷收缩； c.人员踩踏管线阀门。 防范措施：a. 及时紧固螺丝，更换配件，填充填料； b.加强设备巡检与维护保养；
0Cr18Ni9的碳含量很低，具有良好的低温力学性能，导热系数较小， 是一种理想的低温液体压力容器器壁材料。
一、储罐
应用于LNG储罐常用的绝热方式有2种：真空粉 末绝热、高真空多层绝热。
主要技术参数
一、储罐
左侧安全阀停用
LNG储罐 应设置全启封 闭式安全阀， 且不应少于2 个（1用1 备）,在安全 阀与储罐间安 装设三通球阀， 可做安全阀切 换选择。
阀柄逆时针旋 转90°
一、储罐
压力表
液位计 人工发散阀
卸车操作面板
பைடு நூலகம்
一、储罐
储罐充装系数一般取0.9，即充装上限为容积的90%，储 罐液位上限安装测满装置，通过打开测满阀观察到是否有液体 流出可以判断储罐是否达到充许的最高液位。
测满阀
由于液体的不可压缩，为 保证安全，LNG储罐严禁 超充装！
一、储罐
储罐应设置不少于2处防雷接地，接地电阻≤10Ω。
一、储罐
2、储罐危害因素辨识与防范措施
（1）危害因素：分层、翻滚 诱发原因：a.先后充注的LNG产地不同组分不同;
b.先后充注的LNG温度不同;
c.先充注的LNG由于轻组分甲烷的蒸发。 防范措施：a.将不同产地的 LNG 分开储存； b.卸车时根据实际情况选择上下进液模式； c.储罐中的进液管使用混合喷嘴和多孔管；
LNG储罐
LNG储罐是一种专门用于贮存和供应低温液化气体（如液氮、液氧、液氩、液体二氧化碳等）的夹套式真空粉末绝热压力容器。
在工业生产和日常生活中，已被广泛应用。
本文通过对低温液体危险特性分析，结合低温液体贮槽各种供气模式，简述其基本要求和安全使用要点。
1 低温液体危险特性分析低温液体具有较低沸点，较大膨胀性，较强窒息性和强氧化性等危险特性。
1.1低温液体在101.3KPa压力下的沸点：液氮为-196℃，液氧为-183℃，液氩为-186℃。
当与人体接触时，会对皮肤、眼睛引起严重冻伤。
低温液体少量泄露或管阀内漏时，会吸收周围环境热量，泄漏点会迅速结露凝霜，严重时会结冰。
1.2 低温液体接受周围环境高热或大量泄露吸收周围能量，其体积会因迅速气化而膨胀。
在0℃和101.3KPa压力下，1L低温液体气化后的气体体积：氮为674L，氧为800L，氩为780L。
在密闭容器或管道内，因低温液体气化而致内压升高，易引起容器或管道超压爆炸。
1.3 在低温液体贮槽周围环境中，低温液体泄露气化后易形成富气区域。
若氮、氩、二氧化碳浓度较大时，极易引起窒息伤害。
另外，氧浓度较大时，也会发生富氧伤害。
1.4 氧是一种强助燃剂，具有极强氧化性。
液氧与可燃物接近，遇明火极易引起燃烧；与可燃物接触，因震动、撞击等易产生爆震；与可燃物混合，具有潜在爆炸危险。
液氧能粘附于衣服织物，遇点火源易引起闪燃，伤及人身。
2 低温液体贮槽供气模式及基本要求根据使用场合和用户需求不同，低温液体贮槽的供气模式主要有：高压气瓶充装,低温绝热气瓶分装，管网集中供气和低温液体喷淋供液等。
2.1 高压气瓶充装由低温液体贮槽作为供气源，用于高压气瓶充装，适宜于众多分散零星气体用户需求，一般须由专业生产充装单位规范化实施。
根据当前国家行政许可要求，充装单位须持有危险化学品定点生产（储存）批准书、安全生产许可证和气瓶充装许可证，即“一书二证”，方可进行高压气瓶充装。
在低温液体贮槽液体出口，配置低温液体泵和高压气化器，用高压充装系统，将高压气体充装进入专用气瓶内。
低温储罐原理
低温储罐原理引言低温储罐是一种用于储存液态气体（如液态氮、液态氧等）的设备，其工作原理基于以下几个方面：绝热性能、压力容器设计、液体输送和安全防护。
绝热性能低温储罐的绝热性能是确保液态气体在长时间储存过程中不发生蒸发和损耗的关键因素。
绝热层主要由多层金属材料构成，如不锈钢、铝等。
这些金属材料具有较低的导热系数，可以有效地阻止外界热量传递到内部。
另外，绝热层之间通常填充有低导热系数的材料（如珍珠岩或玻璃纤维），进一步提高绝热性能。
压力容器设计低温储罐需要承受高压力和低温环境下的冷却效应。
因此，压力容器设计必须满足以下要求： 1. 强度要求：由于内部液体的高压力和外部环境的低温效应，低温储罐必须具有足够的强度来承受这些力。
通常采用圆筒形设计，因为圆筒形在承受压力时具有较好的均匀分布特性。
2. 材料选择：常用的材料有不锈钢、铝等。
这些材料具有良好的抗腐蚀性和耐高低温性能。
3. 焊接技术：焊接是制造低温储罐时常用的连接方式。
焊缝必须经过严格检测和测试，以确保其质量和强度。
液体输送液态气体在储存过程中需要输送到储罐内，并保持一定的流动性以方便使用。
液体输送主要包括以下几个方面： 1. 泵站：泵站负责将液态气体从生产设备输送到低温储罐中。
泵站通常由多台泵、阀门和管道组成，能够提供足够的流量和压力来满足需求。
2. 蒸发器：在使用液态气体时，需要将其转化为气态。
蒸发器通过传热作用将液态气体加热至其饱和温度，使其蒸发为气体。
蒸发器通常采用管壳式结构，通过外部热源（如水蒸汽或电热）提供热量。
3. 管道系统：低温储罐与使用点之间需要建立一套完善的管道系统，以便输送气体。
这些管道必须具有良好的绝热性能和耐低温性能，以防止能量损失和结冰。
安全防护低温储罐是一种高压、低温的设备，因此需要采取一系列安全措施来保护人员和设备的安全。
主要包括以下几个方面： 1. 泄漏监测：安装泄漏监测系统以及液位传感器来监测罐内液态气体的泄漏情况和液位变化。