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LNG國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀跟液化天然氣儲罐聲發(fā)射檢測技術(shù)
(一)、氣液化國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀
氣有高氫碳比、高熱值的特性,與石油和煤炭并稱為世界一次能源三大支柱。在作為燃料方而,氣比較其它的化石燃料,有著環(huán)境污染較低以及效率較高的特點。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,環(huán)境問題的倍受關(guān)注以及石油資源的日益緊缺,使得氣的需求量急劇的增長,21世紀將會是氣的世紀。氣作為清潔能源,其在一次能源中的比重日漸增加,減少了大氣環(huán)境污染的壓力。氣由于其液化后體積減小,運輸和儲存,目前已經(jīng)成為增長速度較快的能源供應(yīng)。因此,合理利用寶貴的液化氣資源以及提高其能源利用率具有深遠的意義。
國內(nèi)的氣液化研究大都是小型的液化工藝,吉林的LNG裝置是采用氣體軸承的透平膨脹機,以氮氣作為冷劑進行的閉式循環(huán)液化工藝,該工藝流程簡單,但該工藝沒有能夠充分利用氣的自身壓力,并且以氮氣作為制冷劑相比其他冷劑的功耗大,故而該裝置的功耗較高;四川的LNG裝置充分利用了氣的自身壓力,通過透平膨脹機來制冷液化氣,工藝流程技術(shù)較為合理。該LNG裝置基本上不消耗電、水等,但液化率相對很低;陜北的LNG裝置是利用氣的膨脹進行制冷循環(huán)工藝,分子篩干燥與低溫甲醇洗聯(lián)合凈化原料氣,低溫制冷通過透平膨脹機與氣波制冷機聯(lián)合進行,分子篩的是通過燃氣發(fā)動機尾氣加熱,該裝置設(shè)備能耗低,已全部國產(chǎn)化;LNG裝置結(jié)合國內(nèi)氣源的特點,在的液化工藝技術(shù)基礎(chǔ)上,研究了液化工藝技術(shù)新方案。該液化工藝采用乙烯和丙烷進行復疊式預冷后經(jīng)過節(jié)流式制冷,制冷系統(tǒng)之間相對、靈活性、性較好。但該液化工藝相對復雜,設(shè)備投資較高;西南石油學院以SRK方程為基礎(chǔ)模型,研究了LNG工藝軟件,提出了新的液化工藝。工藝流程中氣進行循環(huán)壓縮,氣的液化率了大幅度提高,另外采用氣的發(fā)動機以及小負荷氣的發(fā)電機組為氣的壓縮機供電,以解決較邊遠地區(qū)電力緊張或無電的問題。另外裝置中還增加以微波吸收腔,能夠地利用氣自身壓力,制冷效率了大幅度提高。
(二)、LNG儲罐聲發(fā)射檢測
20世紀60年代,Creen等人首先開始了聲發(fā)射技術(shù)在無損檢測方面的應(yīng)用,Dunegan將聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于壓力容器方面的研究。聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于LNG儲罐結(jié)構(gòu)完整性檢測與評價可分為三個方面:新制LNG儲罐的聲發(fā)射檢測與評價、在用LNG儲罐的聲發(fā)射檢測和評定、LNG儲罐的聲發(fā)射在線監(jiān)測和評定。LNG儲罐在介質(zhì)溫度和壓力作用下容易形成裂紋,在裂紋的形成和擴展直到開裂這一系列情況中都會發(fā)射出與之相關(guān)的大小不同的聲發(fā)射能量信號,根據(jù)這些能量信號的大小來判斷是否有裂紋產(chǎn)生以及裂紋的擴展程度。聲發(fā)射檢測的一個重要特點就是在檢測時對LNG儲罐進行加載,一般采用的加載方法是對LNG儲罐進行耐壓試驗,有時也會用工作介質(zhì)直接進行加載,如果在整個加載過程中缺陷部位有聲發(fā)射定位源信號產(chǎn)生,則判定缺陷是活性的:反之則判定缺陷是非活性的。
聲發(fā)射檢測的優(yōu)點能夠檢測出活動的缺陷,即材料的斷裂和裂紋的擴展,從而為使用性評價提供依據(jù);可遠距離操作,長期監(jiān)控設(shè)備允許狀態(tài)和缺陷擴展情況;裝置較輕便;其局限性是設(shè)備價格昂貴;操作人員素質(zhì)要求高;檢測過程中干擾因素較多;聲發(fā)射檢測完成后,一般需要超聲波檢測復驗。