LNG储罐罐顶防爆旋臂起重机设计
- 9 -第3期 LNG储罐罐顶防爆旋臂起重机设计周树辉,宋坤,郭琦,黄宇,明红芳(中海石油气电集团有限责任公司, 北京 100028)[摘 要] LNG接收站内每个储罐需安装1台起重能力5t以下的起重机,用于建设和运行检修时起吊罐内低压泵等作业。目前该类起重机均依赖进口,价格高、经济性差。为打破国外技术垄断,研发一种新型LNG储罐罐顶防爆起重机,该起重机与国外同类产品相比,性能优越且更具价格优势,填补了国内空白,对于推进LNG产业链各环节技术和装备国产化具有重要意义。
[关键词] LNG储罐;防爆起重机;旋臂式;设计
作者简介:周树辉(1983—),女,吉林人,硕士,工程师。主
要从事LNG设备方面的科研设计工作。
表1 LNG起重机设计指标1 引言随着LNG贸易地位的快速提升,世界各国都计划在未来几年内建设LNG接收站。作为储存、装卸并输送LNG的中转站,每个接收站设3-16个大型储罐,每个储罐需安装1台起重能力5t以下的起重机,用于建设和运行检修时起吊罐内低压泵等作业。目前以欧美为代表的少数国家LNG储罐罐顶起重机的设计制造技术处于垄断地位,国内接收站使用的罐顶起重机均为进口,为打破国外技术垄断,降低作业成本,有必要对LNG旋臂起重机进行国产化研究,研制一种具有极高可靠性、维修性和环境适用性的防爆型旋臂式起重机。
2 总体功能定位LNG储罐起重机长期处于高腐蚀、高盐度、高潮湿的海洋盐雾环境,环境温差较大(-20℃到40℃),且周围充满易燃易爆的LNG介质,因此
该起重机应具备极高的可靠性、易维修性、环境适应性和安全防爆等级高等特点[3]。
LNG储罐罐顶起重机用于LNG泵安装、检维修的吊装等工作。LNG泵造价高昂,安装时需微速精确定位,稍有不慎就会和泵井发生碰撞,损伤泵体造成经济损失。这些都决定了罐顶起重机要动作定位精准、电机高低速比例大等苛刻使用工况。经多方调研,并与国外设备进行对比,确定LNG储罐罐顶防爆起重机的设计参数如下:
额定负载3.5t工作半径3-7.5m整机重量约20t起升主速度 5.2m/min微速度 0.9m/min行走主速度 10m/min
微速度 2.5m/min回转主速度 0.6r/min
微速度 0.3r/min
最大起升高度比泵井口高度高10m回转范围285°整机倾角0°
适用环境温度-20℃到40℃LNG储罐罐顶防爆起重机由立柱、回转机构、立柱爬梯、回转支承维修平台、臂架、臂架维修平台、回转锁紧装置、起升行走机构和控制装置组成,如图1所示。3 技术创新点3.1 绞车同轴双滚筒本起重机需要满足吊装常温罐外货物和吊装低温罐内泵两种工况,需要通过更换钢丝绳来满图1 LNG储罐罐顶防爆起重机示意图足不同工况需求。国外进口起重机为单卷筒设计,在吊装罐内泵时需要先拆除限位装置,卸下常温钢丝绳后才能安- 10 -论文广场石油和化工设备2019年第22卷
图2 同轴双滚筒设计装低温钢丝绳来起吊罐内泵,工作效率低。常温绳直径为Φ16mm,低温绳直径为Φ12mm,卷筒上的绳槽半径是按照常温绳直径16mm来选配,与低温绳的直径不匹配,操作不当会造成卷筒绳槽、低温绳和卷筒限位装置发生损坏。为提高工作效率并降低使用风险,本起重机采用特殊设计的同轴双卷筒形式,滚筒设计为同轴的两部分,一部分缠绕常温钢丝绳,另一部分缠绕低压泵自带的低温钢丝绳,两种钢丝绳缠绕在同一卷筒体上并分布在两侧,轴线一致,绕向一致,绳槽半径和钢丝绳完全贴合,可更好地保护钢丝绳。由一台电动机驱动,当更换钢丝绳后,只需要调整起吊装置的变幅位置,就可以轻易找到起吊的落锤重心位置,定位精度高。此技术解决了吊单滚筒拆换钢丝绳的繁杂程序,工作方便。吊装工件时,只需将对应工况的钢丝绳绳头解扣,装上吊具即可作业,作业后拆除吊具,将钢丝绳绳头恢复到固定位置即可,整机使用操作过程简单便捷、安全可靠。
3.2 电动机械双制动系统进口起重机只有提升电机设置了制动装置,停止后可听到清晰的制动声响。回转机构和行走机构未设置制动装置,停止操作后悬臂和行车都会依惯性继续移动,精确定位存在缺陷,操作存在安全隐患。本起重机所有动作均采用电力驱动,整套电气控制系统既能整体联系又能划分成各自相对独立的动作功能模块[7]。起吊装置采用双制动系统,
其中一套制动系统为电机自带的干式碟片制动装置,此装置随电机的启止而同步动作,满足起重机频繁起升、下降的启止工况,为起吊装置输入端的制动系统。另一套制动系统为棘轮棘爪制动装置,由独立的电气元件控制,分人为控制及系统自判定控制两种模式。当需要进行起吊作业时,操作人员通过控制面板按钮打开装置。若工件在下降过程中速度超出预设的参数或者电气系统突然断电,电动机失去动力,系统将自动把棘轮棘爪制动装置闭合。棘轮棘爪制动装置由防爆式电动液压推力装置驱动[8],液压推拉部分采用封
闭式结构,免维护,可靠性好,安全性高。3.3 大比率双速控制技术起重机吊装罐内泵时需提供微速性能以满足精确定位要求,吊装罐外货物作业时需提供高速性能以满足高效率要求,高低速差异较大,目前国内起重机暂无此核心技术。
根据公式n(转速)=60×f(频率)/p/2(极数)[9],结合本起重机实际使用工况,所有动作均
为双速设计,特别是提升快/微速度接近6:1,快速档与微速档相差较大,微速提升要达到0.9m/min,微速档的功率特别小;行走快/微速度为4:1,微速行走的功率接近0.1kW。本起重机采用大比率双速电机的控制方式,以达到满足速度需求。在电路控制原理设计上,以起升功能为例:利用手持集成遥控器上的波段按钮发出指令,每项动作的波段按钮发送指令为正转与反转,正转与反转指令均有高、低速运行。波段按钮在同一方向的高低速指令根据波段按钮的行程来驱动指令触点,波段按钮最前端为低速运行,后端为高速运行。波段按钮最前端发出的低速指令驱动中间继电器,最前端触点模块驱动低速上升中间继电器;中间继电器的触点同时驱动低速运行和上升运行主接触器,电机低速上升运行;在按后端时,波段按钮同方向后端按钮发出的高速指令驱动中间继电器,由此中间继电器的触点同时驱动高速运行和上升运行主接触器,电机高速上升运行[10]。其他行走高低速正反
运行、回转高低速正反运行实现的原理相似。3.4 微速控制技术本起重机的微速控制技术涉及两方面:一项是上述大比率双速控制技术中的低速运行,此处不再重复。另一项微速控制技术是微速行走控- 11 -第3期 周树辉等 LNG储罐罐顶防爆旋臂起重机设计制,起升运行机构的微速控制保护设于整个行走行程的前后两端离最终限位处约半米的位置,当起升行走机构向前或向后行走到微速限位处时,微速开关发出信号,将控制行走的指令由高速运行切换到微速运行,起升行走机构以慢速向前或向后运行,直到前后行程的最终限位处,由最终点限位开关触动行程停止指令,起升行走机构停止向前或向后的行走。微速控制为增加起重机安全性能而设的安全保护装置,当行走机构准备到达行走前部限位时,防止行走机构高速撞击限位或限位失灵之间撞击机械限位,强制使行走机构由高速转换为低速,使行走机构以低速平稳的状态接触限位,可以防止行走机构由于惯性原因脱离限位装置,以保证设备使用的安全性。3.5 多点平衡力矩控制技术由于本起重机的起升行走机构为一整体,起升卷筒的出绳位置在卷筒的一侧,且钢丝绳在上升下降缠绕过程中会顺着卷筒轴线方向移动,即便是负载恒定,力传感器的负载信号也会因上述两种原因发生明显的改变,因此,对本起重机来说,测力方式是决定力矩控制精准的关键因素。起重机力矩控制系统的主要研究点在起升负载的测力方式上,根据起升机构的特点,测力装置采用销轴式传感器。销轴式传感器安装在起升绞车两端墙架与行走支座连接的支点上,为了测量精度,初步确定选择4个销轴式传感器。当起升绞车承载拉力时,销轴式传感器内的应变片发生形变,传感器内的电流信号发生变化,电流信号
送入PLC控制器CPU内进行运算处理,这一运算过程完全依靠编程软件控制程序,得出当前起升绞车的负载值,该数值用于实时与起重机的设计预警点、报警控制点进行比较,输出控制信号控制起升电机的升降,从而实现起重机的过载保护[11],同时实现起重机的额定吊重、实际吊重、实
际负载百分比等实时监控功能。由于本机的起升行走机构为一整体,起升卷筒的出绳位置在卷筒的一侧,且钢丝绳在缠绕过程中会顺着卷筒轴线方向移动,即便是负载恒定,力传感器的负载信号也会因上述两种原因发生明显的改变。3.6 耐腐蚀高强度行走滚轮起重机工作环境为沿海地区,且起升行走机构在设定轨道上行走,行走滚轮和轨道在工作时产生摩擦和冲击,产生火花可能点燃周围环境的泄漏气体发生爆炸,所以对滚轮材质要求防腐蚀、高强度、防锈和防火花。经过对4种不同材料的实验比选,最终选择0Cr17Ni4Cu4Nb高强度不锈钢加工成型,行走机
构的滚轮表面做镀铜处理,进行无火花行走滚轮设计,防止因摩擦、撞击而产生火花引发LNG和空气的混合气体爆炸。本设备行走轮在雨水环境中模拟行走耐久性试验48小时[12],滚轮工作正常且无任何腐蚀产
生,符合设计要求。
4 与国外相同设备对比与国外同类产品相比,性能优越且更具价格优势。
序号功能项目进口产品项目产品1罐内泵维护吊装效率因配置单卷筒,需要来回拆装常温绳和低温绳,工作效率低,同时容易损伤卷筒绳槽和钢丝绳
配置双卷筒,不需拆装常温绳和低温绳,工作效率高,能更好地保护卷筒绳槽和钢丝绳
2行走部件使用寿命行走机构装配碳钢滚轮,容易腐蚀,寿命短,增加后期使用成本行走机构装配特殊高强度不锈钢滚轮,耐腐蚀,寿命长,降低后期使用成本
3双制动系统只有起升机构提供双制动功能,安全系数不高起升、行走和回转动作均提供双制动功能,安全系数更高4大比率双速控制满足使用要求满足使用要求5微速控制,精确定位满足使用要求满足使用要求6高频率频繁点动满足使用要求满足使用要求7整机防爆性能满足区域防爆要求满足区域防爆要求
表3 本起重机与进口产品性能对比表
5 应用前景罐顶防爆旋臂起重机主要针对LNG储罐低压泵的拆装研发,打破国外对该技术的垄断。在本
次研究成果的基础上,不断深入和优化设计,更
大型液化天然气储罐设计
大型液化天然气储罐设计第一章液化天然气简介液化天然气(Liquefied natural gas,LNG)是指通过物理和化学的方法将天然气中的甲烷等成分除去后,降至其沸点以下温度(约-162℃)形成液体状态的天然气。
LNG储罐作为LNG储存的重要设备之一,其设计和施工需要特别关注。
第二章储罐类型根据不同的使用场景和需求,LNG储罐可以分为垂直储罐、横式储罐和露天储罐。
垂直储罐中的LNG是以液态形式储存,顶部设置有液位浮球和压力泄放阀。
横式储罐和露天储罐相对于垂直储罐体积更大,但是其结构相对简单。
露天储罐一般用于LNG加注站点的储存和分配。
第三章储罐设计LNG储罐设计需要考虑到LNG的特殊性质,如低温影响、高压力、爆炸性和易燃性等。
设计时必须满足国际和国内相关标准,如GB, ASME, API等。
LNG储罐设计需要考虑以下几个方面:3.1 储罐布置LNG储罐的布置应考虑到安全、环保和运输等因素。
一般情况下,LNG储罐应远离火源和易燃材料,并且应与建筑物、工艺管线和其他设备保持一定的距离。
此外,为了便于LNG的装卸和运输,储罐应位于设备区域的中心位置,并且符合给LNG提供足够的空间。
3.2 储罐材质LNG储罐的材质需要考虑到其在低温下的变形和失效风险。
常用的材料包括9%镍钢、316L不锈钢和铝合金等。
在选择材料时需要考虑其耐腐蚀性、耐低温性和机械性能等因素。
3.3 储罐容量LNG储罐的容量一般根据需要进行选择,一般情况下储罐的容量越大,其成本相对也越高。
同时,储罐的容量也需要考虑到环境和安全因素,如安全距离、防火距离等。
3.4 储罐压力LNG储罐的设计压力一般为0.5MPa到0.7MPa,其值不应超过储罐所使用材料的最大允许压力值。
在设计储罐时,需要进行强度计算和压力容器等级的选择。
第四章储罐施工在储罐的施工中,需要考虑到LNG的特殊性质和安全因素。
施工过程中要减少不必要的排水和内部气体泄漏,要注意施工现场的防静电措施和安全控制等。
大型立式低温LNG储罐的结构设计和强度研究
大型立式低温LNG储罐的结构设计和强度研究发布时间:2021-01-28T13:53:37.627Z 来源:《科学与技术》2020年第28期作者:王高峰[导读] 文章主要是分析了LNG低温储罐的发展来由,王高峰天圜工程有限公司,湖北武汉 433074摘要:文章主要是分析了LNG低温储罐的发展来由,在此基础上讲解了大型立式低温LNG储罐结构的设计要求最后探讨了大型立式低温LNG储罐结构设计和强度分析,望能为有关人员提供到一定的帮助和参考。
关键字:LNG;立式低温LNG储罐;结构设计 1前言大型立式低温夜华天然气LNG储罐是能够运输和储存LNG的重要设备,其的占地面积较小且投入成本低,已被广泛应用。
低温LNG储罐的结构设计、强度等都会直接影响到储罐的整体性能,为此应当重视到其的结构和强度分析,有关人员在设计的过程中应当考虑的更为全面。
2 LNG低温储罐发展来由当前国内环境污染的问题日益突出、天然气价格改革加快实施和“十三五”规划的临近,大力推进天然气发展。
天然气作为一种低污染、高效、清洁的能源,越来越受到人们的重视。
它可以拯救生命。
未来,天然气的发展将迎来一个历史性转折点,特别是在工业、人口等通常不需要生产的地区。
因此,要解决这种不平衡,不仅要解决运输问题,还要解决经济和仓储问题,当天然气冷却到-162度时会在正常压力下由气体变为液体,称为液化天然气液化气天然气是天然气的600倍。
它具有高效、经济的特点,广泛应用于大型低温设备中仓库。
3大型立式低温LNG储罐结构设计要求 3.1足够大的温度范围液化天然气(LNG)是一种超低温液态天然气,在储存和存储过程中必须保持低温。
输送的天然气的沸点是-160°C,最高室温约为60°C,温度范围储罐的容积应为-170-60°C。
在低温下,压缩LNG体积仅为原始体积的1/625,并且蒸发压力较高,因此,大型立式低温LNG储罐必须能够承受更大的压力,通常都会在1.5至30KPa的范围内。
万立方米LNG储罐设计
万立方米LNG储罐设计LNG(液化天然气)储罐是用于储存液化天然气的容器,其设计是基于液化天然气的物理特性和存储需求。
液化天然气是指将天然气冷却至约-162摄氏度使其气态变为液态,以方便储存和运输。
1.确定储罐容量:在设计LNG储罐之前,首先需要确定储存的LNG容量。
由于LNG的体积大约为气态天然气的1/600,因此1万立方米的LNG 储罐可以储存大约6000万立方米的天然气。
2.确定储罐的外形和结构:LNG储罐通常采用圆柱形或球形结构,以最大化储存容量。
储罐的材料通常采用高强度钢材,以保证其承受LNG的低温和高压。
3.保温设计:LNG储罐需要具备良好的保温性能以防止液化天然气过快的升温。
为此,储罐通常会在外部设置保温层,以限制热量的传递。
保温层可以采用聚苯乙烯(EPS)、玻璃纤维等材料制成。
4.安全性设计:LNG是易燃易爆的物质,其储存涉及到较高的安全风险。
因此,LNG储罐的设计需要考虑到多重安全措施,如防火措施、泄漏检测系统、紧急排气系统等。
5.排放和泄漏控制:LNG储罐需要合理设计排放和泄漏管道,以确保在操作过程中能够控制和处理任何可能的泄漏。
6.底部设计:LNG储罐的底部设计要求具备一定的结构强度,以承受储罐内部的液化天然气重量和压力。
通常,底部会设置一个集液室,用于收集并处理液相LNG。
7.对外界环境的适应能力:LNG储罐需要适应不同的气候条件和环境影响,以确保其安全运行。
这可能需要考虑到地震、风力、雪负荷等外界影响因素。
以上是万立方米LNG储罐设计的基本要点,每个设计工程可能会根据具体要求有所不同。
LNG储罐的设计不仅需要考虑到储存需求和功能要求,还需要充分满足安全性和环境要求,以确保设备的长期稳定运行。
LNG接收站设备-卸料臂
卸料臂的操作流程包括接收站储罐内液化天然气的输出、通过卸料臂的输送管道 、进入运输船的输出管道、最终注入运输船的储罐。在操作过程中,控制系统会 根据流量、压力等参数进行自动调节,确保输送过程的安全和稳定。
02
卸料臂的种类与特点
固定式卸料臂
总结词
结构简单,可靠性高
详细描述
固定式卸料臂通常由一根长管道组成,一端与储罐连接,另一端与运输车辆的装载口对接。由于其结构简单,可 靠性高,固定式卸料臂在LNG接收站中应用广泛。
LNG接收站设备-卸料臂
• 卸料臂概述 • 卸料臂的种类与特点 • 卸料臂的应用场景与优势 • 卸料臂的维护与保养 • 卸料臂的发展趋势与未来展望
01
卸料臂概述
定义与功能
定义
卸料臂是液化天然气(LNG)接收 站中的重要设备之一,用于将液化 天然气从运输船转移至接收站的储 罐。
功能
卸料臂的主要功能是实现液化天 然气安全、高效地输送,同时保 证接收站的生产安全和环保要求 。
定期保养
定期对卸料臂进行全 面检查,包括内部结 构、密封件等。
对卸料臂进行必要的 调整,以保证其性能 和精度。
对卸料臂的轴承、齿 轮等关键部位进行润 滑,并更换磨损件。
常见故障与排除方法
故障1
卸料臂无法正常转动
排除方法
检查电机、传动系统是否正常,润滑是否 充足,以及是否存在其他机械故障。
故障2
卸料臂密封件泄漏
排除方法
检查密封件是否老化或磨损,如有问题应 及时更换。同时,检查卸料臂的安装是否 正确,是否存在装配问题。
05
卸料臂的发展趋势与未来展望
技术创新与改进
新型材料的应用
采用高强度、耐低温的复 合材料,提高卸料臂的耐 用性和安全性。
液氮储罐吊装方案
XX氮气站液氮储罐吊装方案二Oxx年四月十七日第一节概述 (77)1.概述 (77)第二节编制依据 (78)第三节施工准备 (80)1.施工准备 (80)2.设备检验及保管 (80)3基础验收 (81)第四节设备吊装方法 (82)1.施工程序 (82)2.吊装机械选择 (82)2. 1吊装重量计算 (82)2. 2吊装高度和回旋半径估算 (83)2. 3吊装机械选择 (84)2. 3吊装钢丝绳选择与校核 (87)第一节概述1.概述XX氮气站安装工程项目中的设备吊装有空气压缩机、吸附罐、液氮储罐、氮气缓冲罐、空气缓冲罐、蒸发器、碳过滤器、除雾器等,共八台设备,基本上呈一字形排列安装。
安装位置四面都有障碍物(前面为管廊,后面为建筑物,左面为围墙,右面为三台储罐),这给吊装作业带來较大的难度。
基础平台前面有一宽10m的沙土路,可以进行吊车布置。
经过详细的实地观察、测量和现场分析,真正构成吊装障碍的是基础平台前面的管廊。
该管廊障碍高6.5111,宽2m, 管廊上最大管道的管径为DN400。
吊装的重中之重集中在液氮储罐VIF2216的吊装上。
该液氮储罐规格为©2626X8640,重量14060kg,基础平台中心位置离管廊柱子边14.6m, 解决了该储罐的吊装技术问题,其余设备的吊装便可迎刃而解。
本吊装方案针对液氮储罐VIF2216的吊装而编制。
具体施工时吊点位置应视设备实际情况而定,必要时应根据现场情况重新进行核算、修改、补充。
第二节编制依据•施工图纸;X•大型设备吊装工程施工工艺标准SHJ515-90•化工工程建设起重施工规范HGJ201-83•HGJ211-85《化工塔类容器施工及验收规范》•《起重机械安全规程》(GB6067-85)•GB50231-98《机械设备安装工程施工及验收通用规范》•型吨汽车吊性能表第三节施工准备1.施工准备(1)设备安装人员应认真参加图纸汇审,参与施工技术交底及相关的技术资料;(2)施工人员应准备好各种安装工具和施工手段用料,所用测量器具应经调校合格并在复检期内;(3)施工机具运到现场;(4)临时设施搭建;(5)施工前做好以卞工作:•技术人员依据吊装方案对工人进行技术交底;•施工人员到场并己熟悉施工现场、施工图纸、技术标准和相关施工规范;•参与施工人员己经安全、本岗位技能培训,合格取得上岗资格;•施工人员己经厂规厂纪培训;•工机具己校验并能正常使用;•水、电、气、通信己到施工现场;•对职工进行安全教育与培训;•储罐基础铲麻面、找平;2.设备检验及保管(1)设备检验必须有出厂合格证明书及安装说明书等技术文件。
LNG低温储罐的设计及建造技术要点分析
LNG低温储罐的设计及建造技术要点分析摘要:天然气低温常压(或低压)储存方式因其储存效率高、占地节约、储存规模易于大型化等优点在液化天然气(LNG)接收终端站、天然气液化厂和城市燃气调峰系统中得到了越来越广泛的应用。
本文就对LNG低温储罐的设计及建造技术要点进行分析和探讨。
关键词:LNG低温储罐;设计;建造技术要点1LNG低温储罐的发展现状由于LNG是在低温储罐内储存的,过去储罐的储存形式为单壁形式。
单壁储罐顶盖绝热采用块体,但缺乏防潮层,且易于受到风的影响。
因此,为了解决这一影响,采用了双壁双顶储罐。
这种储罐是在两壁间的绝热空间内充入干燥的纯气体,以防止绝热空间吸入潮湿空气。
而随着储罐容量的不断增大,干燥纯气体的供应费用随之增加。
由于液化气体所产生蒸汽很容易引起罐体内部出现超压。
故在LNG低温储罐建设中引进了悬挂式顶盖技术,以形成了双壁单顶储罐。
这种储罐采用悬挂的绝热吊顶形成一个独立的环形空间,使LNG蒸汽能够顺利进入空间,有利于防止潮湿空气的进入,减少内容器的压力。
另外,双壁单顶储罐还可以采用外壁来防止潮湿空气的进入,减少罐顶自重负担。
2大型LNG低温储罐的结构形式根据液体和蒸汽收集情况的不同,大型LNG储罐可分为三种结构形式,即单容罐、双容罐和全容罐。
单容罐由双壁单顶的罐体组成,储放液态的LNG。
此罐体的内容器采用圆柱形钢制壳体。
在单容罐正常使用时,其蒸汽只能存放于内外壁之间的空间。
为了保证储罐的使用安全,应该砌堤墙将单容罐包围起来。
单容罐虽然投资较低,但其安全性能不高,很少适用于接收站储罐设计;双容罐由双壁单顶主容器和外围次容器两个部分组成。
其主容器类似于单容罐结构,在罐体内部存放LNG液体,在正常使用时,应该将蒸汽放于主容器内外壁之间的空间。
次容器采用耐低温的钢制,其顶部能够收集液体泄漏物。
另外,为了防止落入雨水、尘土进入罐体内部,需要在主容器和次容器之间再加盖一个防雨罩;全容罐主要由主容器和次容器两个部分组成。
lng 储罐 技术要求
LNG储罐的设计和制造需要满足一系列技术要求,这些要求涵盖了安全性、稳定性、容积、耐久性和便于监测等方面。
以下是一些关键技术要求的详细解释:1. 安全性:LNG是一种易燃易爆的液态气体,因此LNG储罐必须设计成能够防止泄漏、爆炸和火灾。
这需要使用高质量的材料,并采用适当的结构设计和安全措施,例如双层罐壁、紧急切断系统等。
2. 稳定性:LNG储罐是高压容器,必须具备良好的稳定性。
储罐的设计应考虑内外压力的平衡,以及温度变化对储罐压力的影响。
此外,储罐的基础设计必须能够承受满载和空载时产生的各种应力。
3. 容积:储罐的容积应根据项目需求确定,同时要考虑到储罐的运输、安装和运营成本。
此外,容积的大小还受到储罐设计压力、材料选择等因素的影响。
4. 耐久性:由于LNG储罐的使用寿命可能长达几十年,因此必须具备长寿命和良好的耐腐蚀性能。
这需要选择适当的材料,并进行适当的表面处理和防腐保护。
此外,定期的检查和维护也是保证储罐耐久性的重要措施。
5. 便于监测:为了确保安全性和稳定性,LNG储罐应设计成便于监测内部气体和温度的设施。
这需要配备适当的传感器和仪表,以便实时监测储罐内的液位、压力、温度等参数。
6. 隔热性能:由于LNG储罐需要在极低的温度下储存,因此储罐的隔热性能至关重要。
储罐应具有良好的保冷隔热性能,以保持罐内温度的稳定。
这需要选择适当的隔热材料,并采取有效的隔热措施。
7. 防震性能:地震或其他振动源可能对LNG储罐造成破坏,因此储罐应设计成能够承受地震和其他振动源的影响。
这需要采取有效的防震措施,例如加强基础、增加支撑结构等。
8. 环境友好性:由于LNG是一种清洁能源,因此LNG储罐的设计也应考虑环境保护的要求。
这包括减少储罐的能耗、减少排放、使用环保材料等方面。
9. 经济性:LNG储罐的设计和制造还需要考虑经济性因素。
储罐的成本、运营成本和维护成本都需要考虑在内。
在满足技术要求的前提下,应尽可能降低成本。
海洋石油平台吊机防爆称重系统的设计
海洋石油平台吊机防爆称重系统的设计摘要:称重系统是各类吊机确保吊装安全的一项重要功能,而海洋石油平台特殊的防爆区域,对称重系统有特殊的要求。
本文以GB 3836标准要求,通过实际应用案例,对海洋平台称重系统做介绍,便于项目借鉴和推广。
关键词:本安;隔爆;称重;海洋平台;吊机1.概述海洋石油平台吊机的称重系统,主要实现过载保护功能,提供吊机吊装时超载报警及危险动作限制,防止继续加载影响吊装安全。
根据船级社对危险等级的划分,本项目海洋石油平台属于Ⅱ类防爆环境,吊臂部分防爆要求:CLASSⅠ ZONEⅠ GROUPⅡB T4,驾驶室部分防爆要求:CLASSⅠ ZONEⅠ GROUPⅡB T4(如图1)。
图11.系统配置1.1.称重系统原理:主钩、副钩称重传感器和角度传感器输出的模拟量信号,传送至控制箱内的称重控制器,经计算得到吊装重量和额定吊载重量,发送到显示器进行显示。
控制器会将计算的重量与存储在控制器内的额定吊载重量对比,到达90%的额定吊载时蜂鸣器短报警提醒,到达额定吊载时蜂鸣器长报警提醒,到达110%的额定吊载时输出限制动作信号,此时吊机只能进行安全动作,如吊钩下落、吊臂变幅起升。
1.1.根据称重需求,系统配置如表1:表11.1.根据产品的安装位置,将各部件的防爆区域划分见图2:图21.防爆设计依据以下参数进行防爆设计:·设备分类·温度组别·防爆类型1.1.设备分类爆炸性环境用电气设备分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类,Ⅰ类设备用于煤矿瓦斯气体环境,设备用于海洋石油平台爆炸气体环境,Ⅲ类设备用于除煤矿以外的爆炸性粉尘环境。
Ⅱ类设备再分类成ⅡA类、ⅡB类、ⅡC类,代表气体分别是丙烷、乙烯、氢气,而标识为ⅡB类设备可用于ⅡA类,ⅡC类设备同样可适用于ⅡA类、ⅡB类。
1.1.温度组别Ⅱ类电气设备测得最高表面温度不应超过规定的温度组别,见表2。
表2最高表面温度指:在最不利运行条件下(但在规定的容许范围内)工作时,电气设备的任何部件或任何表面所达到的最高温度。
LNG储罐设计技术研究
本科生毕业设计(论文)题目:LNG储罐设计技术研尤姓名:________________________________________________________________ 学号:________________________________________________________________ 学院:____________________________ 化学化工学院_______________________ 专业:_________________________ 过程装备与控制工程_____________________ 年级:________________________________________________________________ 指导教师:_____________________________________________________________2011年5月31日基于应变强化的LNG储罐设计技术研究摘要近年来,随着我国国民经济的迅速发展和低温技术应用的日益普及,液氮、液氧、液氢、液氮、液氨、液化天然气等低温液化气体的应用日趋广泛,奥氏体不锈钢深冷容器的需求量不断增长。
另一方面,在全球气候变暖和能源危机日益严峻的背景下,节能减排已成为当前的重要趋势,为了节约材料,减轻重量,降低制造、运输和安装过程中的能耗,实现安全与经济并重、安全与资源节约并重的绿色制造理念,轻型化设计已经成为压力容器的主导发展方向。
而本课题研究的应变强化的LNG储罐的设讣正符合现在的发展趋势和要求,作为轻型化方法之一的应变强化技术是一种新技术,将应变强化技术应用于LNG储罐的设讣是一种创新。
本课题研究的Ll的就是在保证储罐拥有足够的强度的同时,引进应变强化技术,有效的减少内罐的壁厚从而实现LNG储罐的轻型化设汁、节约资源、减少产品的成本和提高产品的竞争力。
LNG低温储罐的设计及建造技术
LNG 低温储罐的设计及建造技术摘要:LNG是目前被广泛应用的一种清洁能源。
LNG低温储罐是液化天然气存储的主要方式,广泛应用于LNG接收(含码头卸船)、储存、汽化和外输等作业站场,用以保障人们生活与工作的基本需求。
本文主要对LNG低温储罐的设计和罐体建造进行全面分析,并且再技术应用方面进行了探讨。
关键词:LNG;低温储罐设计;罐体建造引言:液化天然气,即LNG,其主要由甲烷组成,可能含有少量的乙烷、丙烷、丁烷、氮或通常存在于天然气中的其他组分的一种在液态状况下的低温无色流体。
LNG低温储罐具有消耗空间小、安全性能优良的显著优势,并且为了更好地满足日益增长的存储要求,生产LNG低温储罐的企业也在不断对储罐进行技术与设备方面的优化。
因此,从LNG低温储罐的结构、设计、材料、抗震等方面入手,分析LNG低温储罐的优化设计及建造方案,是本文重点讨论的内容。
1.LNG低温储罐的结构特点LNG低温储罐一般采用地上式储罐,包含三种结构类型,分别为单容罐、双容罐、全容罐。
LNG低温储罐形式的区分主要依据这些储罐的外罐是否可以储存从内罐泄露出的液态天然气和气态天然气来区分的。
LNG低温储罐分为主容器(钢质)、穹顶空间、次容器(钢质或混凝土),且每个空间的空能都不一样,当然所能保障的储存物质的性能也有所不同。
一般情况下,LNG低温储罐具有优越的储存性能,但需要大量资金投入才能顺利制造生产。
因此,不断改进储罐结构,增大储罐的储存量,以达到提高安全性和降低成本的目的,这也是LNG低温储罐未来发展的方向。
2.LNG低温储罐的设计要求2.1储罐材料耐低温性LNG属于通过低温方式液化后的天然气,通常以液态形式存储于特殊容器中,再经过预处理后才能投入生产使用,所以一般在设置储罐温度时,需要达到适合存储的温度状态,一般选用的是常压储存,罐内温度位维持在-161℃,罐内外温差~200℃,内罐一般选用耐低温性能好的9%镍钢。
另外,为了确保天然气为常压液化形式存储,按照标准EN--14620,选取合适的罐壁厚,并对每层罐壁的厚度进行精确核算。
