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LNG的特征跟液化天然氣儲罐地面儲存技術(shù)
<一>、LNG的特征
只有了解和掌握液化氣的特征,才能根據(jù)其特征做好LNG的生產(chǎn)、運輸?shù)裙ぷ鳌?/p>
1、LNG的基本性質(zhì)
LNG由甲烷為主的成分組成,甲烷本身具有易燃的性質(zhì),并且具有的可壓縮性,能夠較輕易的壓縮成為液態(tài)。并且甲烷的密度相對較低,沒有毒性也沒有腐蝕性。常溫常壓下甲烷的沸點為一162度[o},當空氣中甲烷泄漏量達到百分之五到百分之十五時,與氧氣混合會發(fā)生爆炸事件。氣的組成除了甲烷以外還有其他少量的氣體,通常有乙烷、丙烷等烷類和氮氣等等。
2、LNG易燃的特征
LNG的主要成分甲烷是易燃氣體,即使經(jīng)過液化成為液體后依然具有可燃性。甲烷在一160℃時便可以燃燒,燃燒速度大約是0.3m/s,體積的比例大約為百分之六到百分之十三上下波動?;诖?,在正常的具有滿足氣的存儲空間需求時,LNG和BOG是不會發(fā)生自燃從而引起爆炸現(xiàn)象產(chǎn)生的??墒窃谝夯瘹饨佑|到火源之后,在開始時會慢慢以低的速度燃燒,而燃燒會隨著時間的持續(xù)范圍變得廣泛,這就導(dǎo)致了LNG與氧氣的接觸增大。假設(shè)氣燃燒時的空間大小受限,氣就可能與環(huán)境中的空氣混合,待混合達到爆炸的條件后,便會發(fā)生爆炸。故而要使用氣的場所具有的空間大小,。
3、LNG的低溫特征
正常環(huán)境條件下,氣的沸點在一160℃左右,基于此特性,在低溫常壓的環(huán)境中是能夠存放LNG的。但是要注意到一點,低溫的環(huán)境條件可以儲存LNG,但是對于LNG的使用和運輸是同樣也遭到了低溫條件的限制網(wǎng)。另外,對LNG的各種處理也要求在低溫的環(huán)境中進行。所以,對于液化氣的處理裝置和運輸管道材料都其功能的發(fā)揮不會受到高溫的影響,要避免因為這些材料因為對低溫的不適應(yīng),在工作中出現(xiàn)處理不當,導(dǎo)致LNG泄漏,嚴重甚至發(fā)生爆炸等事故等問題。要求LNG的儲運設(shè)備能夠滿足在恒定低溫下工作,現(xiàn)在使用較多的儲運設(shè)備為BOG儲罐,但是該類型的儲罐出于較低溫度的環(huán)境中是有可能應(yīng)為零件的性質(zhì)或者罐體原因發(fā)生冷縮現(xiàn)象,所以要儲運LNG過程中的對BOG儲罐在進行檢查,LNG儲運的。
<二>、氣儲罐地面儲存技術(shù)
目前,氣的儲存方式主要有氣態(tài)儲存和液態(tài)儲存兩種,其中前者包括地面儲罐儲存、管道儲存和地下儲氣庫儲存等。
1、地面儲罐儲存
氣地面儲存一般采用金屬儲氣罐,儲氣罐按壓力分為高壓和低壓兩種。低壓儲罐的工作壓力一般為0.004~0.005MPa,多為化工廠、石化廠作工藝氣的中間儲存,高壓儲氣罐的工作壓力一般為0.25~3.0MPa,主要用于城市配氣系統(tǒng)供晝夜或小時調(diào)峰用。
2、管道儲存
氣管道儲存有輸氣干線末段儲氣和利用管束儲氣兩種方式。
輸氣干線末段儲氣,是指在供氣低峰時,將富余的氣儲存在輸氣干線末段,隨著管內(nèi)氣體壓力逐漸升高到一個壓氣站允許的壓力,到用氣高峰時,該儲氣段壓力降到城市配氣管網(wǎng)允許的小值,將儲存的氣體輸出,增加供氣量。
管束儲氣,即使用直徑和數(shù)量的管子構(gòu)成管束,埋設(shè)于供氣點附近,用高壓氣或壓縮機將氣注入管束中,待高峰用氣時輸出。
管道儲氣容量較小,主要供城市晝夜或小時調(diào)峰用。
3、地下儲氣庫儲存
地面氣儲罐和管道儲氣只能作為晝夜用氣不均衡性的措施,要解決季節(jié)用氣不均衡性問題,根本的辦法是建造地下儲氣庫。如果沒有地下儲氣庫,干線輸氣管道就應(yīng)根據(jù)冬季的用氣量進行設(shè)計。在冬季,輸氣管道將滿負荷工作,而到夏季,由于用氣量減少,輸氣管道的負荷將下降,因此,管路和設(shè)備的利用率降低,固定設(shè)備投資在輸氣成本中所占的比重將提高。在冬夏季用氣量相差懸殊的情況下,輸氣管道夏季負荷降低,不但在經(jīng)濟上不合理,而且在輸氣工藝上造成很多困難。如果有地下儲氣庫,干線輸氣管道就可以根據(jù)日平均用氣量進行設(shè)計,在夏季,多余的氣體注人地下儲氣庫,在冬季,不足的氣體由地下儲氣庫補充.這樣,輸氣管道全年都是在滿負荷下工作,管路和設(shè)備的能力可以充分利用。
地下儲氣庫具有儲氣容量大、節(jié)省地面LNG儲罐投資、不受氣候影響、維護管理簡便、、不影響城鎮(zhèn)美化規(guī)劃、不污染環(huán)境等優(yōu)點。
地下儲氣庫主要有利用枯竭的油田或氣田作地下儲氣庫、利用含水層作地下儲氣庫和利用鹽層作地下儲氣庫三種類型。
氣以氣態(tài)形式進行儲存和運輸,由于其體積龐大,壓力很高,因此通常將其在常壓下深冷到-160℃進行液化。在標準狀態(tài)下,其液態(tài)體積為氣態(tài)時的1/600,而密度相當于氣態(tài)時的600倍,因此無論對遠洋貿(mào)易運輸,還是儲罐儲存,都具有較高的經(jīng)濟價值。
氣液化儲存方式不受地理位置、地質(zhì)構(gòu)造、距離和容量等的限制,占地少、造價低、工期短、維修方便。對于無油氣田、鹽穴、水層建造地下儲氣庫的城市,可以利用這種方式進行調(diào)峰。
由于液化氣具有可燃性和超低溫性(-160℃),因而對儲存設(shè)施(儲罐)的要求很高。目前液化氣的儲存主要是儲罐儲存,儲罐分地下和地上兩種。儲罐形式的選擇取決于投資費用,也取決于因素及其它一些制約條件。在常壓下儲存液化氣時,儲罐內(nèi)壓通常為3.4~17.2kPa。