30、60、100立方LNG储罐气化站阀门、管材、管件
1. 阀门选型设计
工艺系统阀门应满足输送LNG的压力和流量要求,同时必须具备耐-196℃的低温性能。常用的LNG阀门主要有增压调节阀、减压调节阀、紧急切断阀、低温截止阀、安全阀、止回阀等。阀门材料为0Cr18Ni9。
2 管材、管件、法兰选型设计
介质温度≤-20℃的管道采用输送流体用不锈钢无缝钢管(GB/T 14976—2002),材质为0Cr18Ni9。管件均采用材质为0crl8Ni9的无缝冲压管件(GB/T 12459)。法兰采用凹凸面长颈对焊钢制管法兰(HG 20592),其材质为0Cr18Ni9。法兰密封垫片采用金属缠绕式垫片,材质为0crl8Ni9。紧固件采用专用双头螺柱、螺母,材质为0Crl8Ni9。
介质温度>-20℃的工艺管道,当公称直径≤200 mm时,采用输送流体用无缝钢管(GB/T8163),材质为20号钢;当公称径>200mm时采用焊接钢管(GB/T 3041—2001),材质为Q235B。管件均采用材质为20号钢的无缝冲压管件(GB/T 12459)。法兰采用凸面带颈对焊钢制管法兰(HG 20592),材质为20号钢。法兰密封垫片采用柔性石墨复合垫片(HG 20629)。
LNG工艺管道安装除必要的法兰连接外,均采用焊接连接。低温工艺管道用聚氨酯绝热管托和复合聚乙烯绝热管壳进行绝热。碳素钢工艺管道作防腐处理。
六. LNG气化站的消防设计
LNG气化站的消防设计根据CB 50028《城镇燃气设计规范》LPG部分进行。在LNG储罐周围设置围堰区,以保证将储罐发生事故时对周围设施造成的危害降低到最小程度。在LNG储罐上设置喷淋系统,喷淋强度为0.15 L/(s·m2),喷淋用水量按着火储罐的全表面积计算,距着火储罐直径1.5倍范围内的相邻储罐按其表面积的50%计算。水枪用水量按GBJ 16《建筑设计防火规范》(2001年版)和GB 50028《城镇燃气设计规范》(2002年版)选取。
在LNG储罐发展早期,储罐都采用单壁形式。其保温为块体绝热,但存在没有金属防潮层、易受风灾危害等缺陷,之后发展为双壁双顶储罐,由于LNG容易产生蒸汽,造成罐内超压,最终发展为双壁单顶储罐。
1、储罐分类及简介
LNG低温储罐形式包括以下类型:地下罐、球形罐、单容罐、双容罐、全容罐、膜式罐、子母罐。目前,液化天然气工厂中较常采用单容罐和子母罐,而地下罐、全容罐、膜式罐主要应用于大型LNG接收站。
(1)单容罐
单容罐可分为单壁罐和双壁罐,其设计压力为17-20kPa,操作压力一般为12.5kPa。对于大直径单容罐,设计压力相对较低,其设计压力可小于14kPa。对于单容罐,其设备布置要求有较大的安全距离和地域面积,并需设置防火堤与围堰。
(2)子母罐
子母罐由内、外罐组成。内罐由多只子罐组成,并列组装在一个大型外罐之中,是近几年发展起来的一种新技术低温储罐。可用于带压与常压储存,其工作压力为0.2~1.0MPa,最高达1.8MPa。同单容罐一样,需要较大安全距离、占地面积大、常设置防火堤和围堰。
(3)球罐
球形储罐的内、外罐均为球状。工作状态下,内罐为内压容器,外罐为真空外压容器。球罐的容积一般为200~1500m?,工作压力为0.2~1.0MPa。
(4)地下罐
地下储罐即罐内储存的LNG的最高液位在地面以下,罐体坐落在不透水稳定底层上的一种储罐。地下储罐采用圆柱形金属罐,外面为钢筋混凝土外罐。由于地下储罐投资高、交付周期长,因此设计一般不选用。
(5)全容罐
全容罐由内筒加外罐和顶盖构成,它对LNG及其蒸发气具有双层包容能力。全容罐设计压力可达0.029MPa,设计温度为-196~60℃,抗震设计摩擦系数一般为0.3~0.6,内外罐之间不能超过2m。与单容罐或双容罐相比,其造价最高,但安全可靠性最好,因此,其在接收站的应用极为普遍。
(6)膜式罐
膜式罐采用了不锈钢内膜和混凝土储罐外壁,对防火和安全距离的要求与全容罐相同。膜式罐的操作灵活性比全容罐的大,该罐形较适宜在地震活动频繁及人口稠密地区使用,但是有投资较高,建设周期长等特点。
(7)双容罐
双容罐设计压力与单容罐相同,其内罐和外罐都能单独容纳所储存的低温液体产品。外罐为低温钢或混凝土罐,内罐为9%镍钢或不锈钢罐,内、外罐之间距离不能超过6m。