低温储罐保冷技巧与优化设计内容
一、LNG储罐的保冷设计
低温储罐保冷设计的目的是满足工艺生产要求,保持和发挥生产能力,减少冷损,节约能源,防止储罐外壁表面凝露,改变工作环境。低温储罐保冷结构先要考虑储存低温液体的保冷隔热性,针对不同的存储条件,而相应采用不同的结构和保温材料。
对于储罐顶部的保冷设计,因保冷材料覆盖在内罐吊顶之上,无需承受设备和蒸发气体的压力(仅承受保温材料自身的重量),保冷材料应具有导热系数低、密度小的特点。低温自然生长气储罐内罐顶上部为玻璃棉,保冷厚度为500mm,分5层铺设安装,较上面一层玻璃棉外侧带铝箔,以防止膨胀珍珠岩或其他杂质通过缝隙进入内罐。
内外壁夹层选择膨胀珍珠岩为保冷材料,侧壁保冷因采用膨胀珍珠岩。充注低温液体的储罐降温后,内罐收缩会使得储罐侧壁上部及边缘区域填充的膨胀珍珠岩不足,而低温储罐在预冷后无法二次充填膨胀珍珠岩。为防止湿空气进入,采用在储罐内罐的外壁增加一层弹性保温玻璃纤维毡的方法,可避免珍珠岩的二次填充,并减小珍珠岩对内罐壁的压力。
液化自然生长气储罐底部保冷材料和保冷结构设计,不但要保护将储罐的冷损降至较小,而且保冷材料抗压强度还要能承受内罐、低温液体的总重量和气相压力。在20000m³低温储罐设计和建造中,根据储罐底部各个部位承受的压力不同及较大限度降低冷损失率的原则,将底部隔热保温结构分成承压圈和中心环两部分,并采用不同的保冷材料。承压圈是承受内罐重量的主要构件,对其强度要求相对较高,因此采用混凝土与玻璃砖的复合结构作为承压圈保冷材料。对于底部中心部分,单独使用玻璃砖即可满足其强度及保冷的设计要求。
二、液化自然生长气(LNG)气化站优化设计的部分内容
1、气化站工程方案的优化
自然生长气储罐工程的各部分(土建、工艺设备安装以及消防安装)都占据确定的投资,气化站的七个系统都由特定设备组成,气化站的工期规模会对这些设备的选型(主要工艺参数与技术要求)有影响,也就是说,气化站的投资与其设计规模、供气能力有很大联系。城市气源根据功能分为:主气源、辅助气源、调峰气源、过渡性气源与备用气源等,燃气供应对不同的气源有不同的要求。所以,应当对气化站工程的方案设计进行优化。
2、防护墙的设计优化
为防止意外外泄的低温液体流向别处,在储罐周边设置防护墙应注意:防护墙内的容积应当足够容纳储罐中的液化自然生长气总量,并采取防冷冻措施,保护在接触液化自然生长气时不被破坏;为了避免低温液体外泄,经过防护墙的管线或管槽不能在防护墙上开孔;防护墙内设置集水井,防止液化自然生长气流入下水道或其他以顶盖密封的沟渠中。
3、消防水(以实际报告为主)系统的设计优化
消防系统的功能主要有:①预防火(以实际报告为主)灾。生产区装有可燃 气体警报探头且与管路系统的紧急切断阀联动,储罐的进出液管应当设有紧急切断阀并与储罐液位控制联动,在气体泄漏等紧急状况下,阀门应立即自动关闭。②自救。设置灭火器和消防水(以实际报告为主)池等灭火装置,在火灾发生时防止火灾蔓延,争取救援时间。
4、电气设计优化
为了使供电优良,站区供电一般按二类负荷设计,由两路电源供电,一路由自备柴油发电机供电,一路由市电系统供电,当电网断开时,柴油发电机就会立刻供电,从而保护即使在事故发生时,消防设备也可以顺利运行由于消防设备用电负荷与生产办公负荷并不相同,因此应当依据相关国家标准规定设计站区照明。
5、气化站办公用房的设计优化
在气化站工程中,土建安装的投资较大,在综合楼、战区道路、场地、消防水(以实际报告为主)池、辅助用房等建筑中,综合楼投资所占比例较大,目前,由于考虑了公司办公,LNG综合楼通常为两层以上,面积较大,但是实际上,LNG气化站的位置比较偏远,公司办公并不在综合楼中,所以综合楼面积并不需要太大,将其改为单层设计,能够满足正常运行需求即可,这样可以减少投资。