LNG低温预应力混凝土外罐的结构设计

简要介绍了全容量LNG低温储罐的结构形式、预应力混凝土外罐的功能、其所承受的主要荷载以及相应的分析条件。根据欧洲标准和美国标准对储罐的规定,简述地震设防标准的选取,简化地震作用的计算方法。分析了LNG低温预应力混凝土外罐结构设计中的难点。

LNG低温储罐用镍钢焊接技术研究进展

液化天然气（LNG）具有燃烧值高，对大气无污染等特点，被誉为洁净的绿色新能源，它还是优质的化工原料，因此，LNG越来越得到广泛地应用。但是LNG的缺点是易燃、易爆、相态易变等，一般采用低温液化储存。随着液化天然气行业的发展，LNG低温储罐的建设逐渐引起人们的广泛关注。随着液化天然气消耗量的增加，LNG储罐也在不断向着大型化发展。然而，大型化必然导致一系列相应问题的产生。研究了建设LNG低温储罐所用的9％Ni钢、焊接材料以及相应的焊接工艺，阐述了在焊接过程中容易出现的问题及其对策，为国内LNG低温储罐焊接工艺研究提供技术参考。

大型C_(2)、C_(3)低温储罐与LNG储罐换存可行性分析

随着LNG接收站建设的加快及其选址难度的增大,探讨将大型乙烷、乙烯、丙烷等C_(2)、C_(3)烃类低温储罐换存为LNG储罐的技术可行性很有必要。本文通过对C_(2)、C_(3)低温储罐与LNG储罐在材料标准、工艺设计、结构设计、施工与开车调试等方面的对比分析,探讨C_(2)、C_(3)低温储罐换存为LNG储罐的可行性。结果发现,C_(2)、C_(3)低温储罐与LNG储罐在主要设计建造标准、设计流程、外罐与保冷材料等方面具有共同点,而内罐材料、介质密度、温度等方面的差异,导致了工艺、结构、施工与开车调试等方面的不同;基于上述共同点与差异,认为C_(2)低温储罐换存为LNG储罐理论上可行,而C_(3)低温储罐由于内罐材料设计温度较高,不适合换存为LNG储罐。本文研究可为C_(2)、C_(3)低温储罐项目改造为LNG储罐项目提供一定的技术参考。

全混凝土LNG储罐国产化的可行性研究

当前的全容式LNG储罐内罐材料多为9%镍钢,建造材料难以本土化,导致建造费用高、建设工期长;采用全混凝土LNG(ACLNG)储罐可降低造价、缩短工期。国外虽已建成较小尺寸的全混凝土LNG储罐,但该领域的研究存在断层,而我国尚未开展相关研究。为此,介绍了国外全混凝土LNG储罐的研究现状、发展历程、结构形式,并开展了低温环境下(试验温度最低至-170℃)混凝土与钢材的力学性能试验、混凝土冻融循环试验、低温下混凝土与钢材的黏结性能试验、钢筋与预应力混凝土梁的受弯性能试验。据此总结出了混凝土在低温环境下的工作特性,为全混凝土LNG储罐的建造设计提供了理论支持。同时,针对影响储罐结构安全性的混凝土液密性及冻融循环问题,提出了相应的解决措施。为了促进全混凝土LNG储罐的发展,还建议持续开展以下研究工作:1混凝土内罐的开裂情况分析;2地震作用下的内外罐整体性能分析;3按照ACI 376—2010要求对储罐进行承载能力极限状态与正常使用极限状态的模拟设计。

低温液体BOG再液化技术在小型LNG储罐的应用分析

对LNG储存和运输过程中产生的BOG进行有效处理,保证LNG高效、安全储存和运输是制约清洁能源LNG产业发展的主要因素之一。在对各种类型LNG站功能和BOG处理工艺介绍的基础上,重点分析小型LNG储罐内BOG产生机理,提出将低温液体BOG再液化技术应用于小型LNG储罐,并以某450L高真空多层绝热LNG储罐为例,选用美国Sunpower公司的Cryo Tel-GT型斯特林制冷机,从能量匹配关系,储存介质物理性质两方面分析其可行性。结果表明,将低温液体BOG再液化技术应用于小型LNG储罐可行,而且与各种类型LNG站BOG处理技术相比较,低温液体BOG再液化技术具有十分显著的优点。该研究为低温液体BOG再液化技术在小型LNG储罐上的应用提供理论依据与技术支持,对实现小型LNG储罐内BOG的处理以及LNG的高效安全、零蒸发储存均具有十分重要的意义。

LNG低温储罐压力安全系统设计

介绍LNG低温储罐压力安全系统设计的基本思路,并针对不同情况讨论LNG低温储罐超压时BOG气体泄放量和产生负压时空气补充量的计算,为LNG低温储罐的安全阀、真空阀及紧急泄放系统提供设计基础。

LNG储罐用国产9%Ni钢焊接接头力学性能试验

针对鞍钢股份有限公司为建造LNG低温储罐生产的9%Ni钢板,根据确定的焊接工艺和焊接工艺参数,研究了焊接接头的拉伸、冷弯、冲击性能、无塑性转变温度和断裂韧度等各项力学性能,结果表明, 9%Ni钢焊接接头可满足LNG大型储罐的设计要求。

全容式LNG储罐罐顶仪表隔离阀选型技术研究

为解决全容式LNG储罐罐顶仪表隔离阀选型无依据,实际工程设计常保守采用超低温深冷阀门的问题,对全容式LNG储罐罐顶仪表隔离阀功能、操作维修工艺和标准中LNG介质对超低温深冷阀门的结构要求进行了研究。在考虑LNG储罐设计参数和LNG储罐罐顶管嘴设计等因数的基础上,将罐顶管嘴结构与超低温深冷阀门结构进行对比,找出LNG储罐罐顶仪表隔离阀选型设计理论依据,得出LNG储罐罐顶仪表隔离阀可选用碳钢阀门或极端工况下选用非低温奥氏体不锈钢阀门,无需采用超低温深冷阀门的结论。天津LNG储罐项目选用非低温奥氏体不锈钢阀门,节省了费用,缩短了采办周期。

超低温高锰钢焊接技术发展及在LNG储罐中的应用

随着国际LNG产业的迅猛发展,对LNG储运低温材料的需求日益增加,超低温高锰钢是一种有着优良低温韧性的低成本材料。在作为储运材料时,其焊接处焊缝金属的力学性能也尤为重要,文章围绕超低温高锰钢的焊接技术,介绍了超低温高锰钢及其焊接技术的应用现状,分析其在焊接过程中会出现的较为典型的问题缺陷,总结了当前为解决焊接问题而研发的新焊接材料,针对当前发展态势作出评价总结,提出对未来发展方向的看法。

大型低温LNG储罐内罐安装的风险管理与控制措施

进入21世纪,LNG(液化天然气)迅速成为能源市场的重点之一。随着国家大力推广清洁能源的调整和国内外LNG供应量的迅猛增长,加速了国内LNG配套产业技术的完善,相应的LNG接收站工程也得以快速发展。LNG储罐,尤其是大型LNG低温储罐(16万立方米以上)的内罐是低温LNG专用存储装置,属于易燃易爆重大危险源范畴,一旦发生泄漏,将会造成人员伤亡、污染环境和财产损失等不良后果,因此,研究分析大型低温LNG储罐工程中内罐安装的存在风险并提出管理和控制措施势在必行。大型LNG储罐内罐在安装建造过程中涉及到多专业交叉,使用材料涉及钢板、管道、混凝土和保冷材料,安装过程中涉及到高处作业、吊装作业、射线作业、临边作业等控制起来有很大难度,文章分析了大型LNG低温储罐内罐在安装过程中的主要风险点,同时提出了相应的解决措施。

LNG低温低压储罐系统设计

基于我国的LNG低温低压储罐发展现状,以满足正常使用为前提,分别对单容罐的物料管线、绝热系统、安全保护、电气仪表、储罐附件等多方面设计进行了综述,对储罐设计及制造厂家具有一定的借鉴意义。

国产化焊条在LNG储罐内罐焊接中的应用研究

近年来随着国家大力推广清洁能源的应用使得液化天然气(LNG)接收站工程得以快速发展。LNG储罐的内罐是低温LNG专用存储装置,直接与LNG直接接触,所以LNG储罐内罐的安装焊接质量一直是各方关注的焦点。内罐用9%镍钢的焊条一直为国外进口品牌垄断,因此选用一款性能满足要求的国产焊条作为替代国外进口,解决焊条进口"卡脖子"技术是十分必要的。

大型LNG低温储罐干燥过程技术探讨

LNG储罐在投用之前需要经过干燥和预冷过程,如果干燥不合格,在预冷过程中会出现结冰现象,甚至破坏保温材料,影响储罐的保冷效果。结合华油广安2万m^3单包容LNG储罐的实例,介绍LNG储罐的干燥流程,以及在干燥过程中遇到的问题及解决方案。

LNG储罐液氮预冷数值模拟研究

采用Fluent多相流混合模型,选用蒸发—沸腾相变模型实现了液氮相变数值模拟,对不同进口流速下LNG储罐整体温度场进行了计算与分析,进而得到储罐预冷的最佳流速。结果表明,为保证规范设计要求,LNG储罐温降速率不应超过5 K/h,因而液氮预冷速度不应过大,储罐温度至少要降低到160 K以下才能采用2 m/s的入流速度。此研究成果为LNG储罐的试验及实际应用提供了借鉴和参考。

LNG储罐低温氮气预冷数值模拟

为了提高对LNG储罐在超低温作用下温度场的性能特征的认识,对LNG储罐气相预冷进行数值模拟研究。基于Fluent软件k-ε模型分析低温氮气在5 m^3储罐中的预冷情况,对不同进口流速下的温度场进行了计算与分析,进而得到低温氮气预冷完成所需的最佳流速及预冷时间。结果表明,为保证规范设计要求,低温氮气储罐预冷中,流体温降速率不应超过5 K/h,需适当增加进口流速,当预冷达到165 K时,入口流速约为25 m/s。

浅谈大型LNG低温储罐的建造技术

现今有关液态天然气的开发项目逐渐增加,导致大型LNG低温储罐取得了良好的应用空间,若能严格把控建造技术可强化其性能。在此之上,文章简要分析了大型LNG低温储罐的结构特点与设计要求,并通过充分考虑强度、合理控制成本、自主设计形式、选用优质材料等要点,突出大型LNG低温储罐优势。

大型低温卧式LNG储罐的设计、制造

随着国内外对低温卧式储罐的大型化要求,开发和完善低温卧式储罐设计和制造技术已势在必行。LNG作为一种新兴的清洁能源,随着其液化技术的不断进步,液化成本与之前相比大大降低,提高了LNG与其它能源的竞争力,使其应用日益广泛。文章着重介绍了大型低温卧式LNG储罐的基础知识,包括设计、制做、运输等。

卧式虹吸深冷液体贮罐在LNG/L-CNG加气站中的应用

介绍了卧式虹吸深冷液体贮罐的结构特点,列出了虹吸深冷液体贮罐应用在LNG/L-CNG上的优点,设计及安装注意事项,并给出具体说明。实际运行表明,使用卧式虹吸深冷液体贮罐的LNG/L-CNG加气站加气效率明显提高,土建成本显著降低、BOG排放量大大降低。

混凝土超低温力学特性及本构关系研究

本工作针对全混凝土液化天然气(LNG)储罐服役期间面临的超低温环境(-165℃)问题,配制了一种高强耐超低温混凝土(LHC)。对不同低温LHC和普通C60混凝土进行单轴和三轴压缩试验,得出了LHC和C60混凝土的强度变化规律。借助双参数本构模型,表征了应力和温度耦合作用下LHC和C60混凝土的变形特性。结果表明,在单轴压缩试验中,随着温度的降低,LHC的强度从65.3 MPa(20℃)增长到96.2 MPa(-165℃);普通C60混凝土的强度先增加后降低,在-140℃时达到最大值78.1 MPa;LHC和C60的延性均随温度降低呈波动下降趋势。在三轴应力状态下,LHC和C60的强度和延性均随温度的降低有所增大。两组试验条件下,LHC均比普通C60混凝土具有更优异的低温力学性能。本研究可以为LHC在全混凝土液化天然气储罐的应用提供参考。

我国首例海上液化天然气试验槽船设计探讨

本文介绍了我国首例海上小规模液化天然气１２００ｍ＾３试验槽船及其配套的ＬＮＧ储存系统船槽采用与船体配合好、且能满足压无损运输要求的圆筒形式储槽；岸上采用结构简单，制造安装方便，具有较高经济性的常压立式储槽；海上平台采用了具有良好抗风流和抗颠簸性能，承压性优，冷损耗低的球形储槽；对工艺流程，设计结构、绝热方式，安全监测及防护系统，汽化及卸货等进行了探讨；分析了当前我国在低温变化，低温储运。