低溫儲罐保冷技巧與優(yōu)化設(shè)計內(nèi)容

一、LNG儲罐的保冷設(shè)計
低溫儲罐保冷設(shè)計的目的是滿足工藝生產(chǎn)要求,保持和發(fā)揮生產(chǎn)能力,減少冷損,節(jié)約能源,防止儲罐外壁表面凝露,改變工作環(huán)境。低溫儲罐保冷結(jié)構(gòu)先要考慮儲存低溫液體的保冷隔熱性,針對不同的存儲條件,而相應(yīng)采用不同的結(jié)構(gòu)和保溫材料。
對于儲罐頂部的保冷設(shè)計,因保冷材料覆蓋在內(nèi)罐吊頂之上,無需承受設(shè)備和蒸發(fā)氣體的壓力(僅承受保溫材料自身的重量),保冷材料應(yīng)具有導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小的特點。低溫自然生長氣儲罐內(nèi)罐頂上部為玻璃棉,保冷厚度為500mm,分5層鋪設(shè)安裝,較上面一層玻璃棉外側(cè)帶鋁箔,以防止膨脹珍珠巖或其他雜質(zhì)通過縫隙進入內(nèi)罐。
內(nèi)外壁夾層選擇膨脹珍珠巖為保冷材料,側(cè)壁保冷因采用膨脹珍珠巖。充注低溫液體的儲罐降溫后,內(nèi)罐收縮會使得儲罐側(cè)壁上部及邊緣區(qū)域填充的膨脹珍珠巖不足,而低溫儲罐在預(yù)冷后無法二次充填膨脹珍珠巖。為防止?jié)窨諝膺M入,采用在儲罐內(nèi)罐的外壁增加一層彈性保溫玻璃纖維氈的方法,可避免珍珠巖的二次填充,并減小珍珠巖對內(nèi)罐壁的壓力。
液化自然生長氣儲罐底部保冷材料和保冷結(jié)構(gòu)設(shè)計,不但要保護將儲罐的冷損降至較小,而且保冷材料抗壓強度還要能承受內(nèi)罐、低溫液體的總重量和氣相壓力。在20000m3低溫儲罐設(shè)計和建造中,根據(jù)儲罐底部各個部位承受的壓力不同及較大限度降低冷損失率的原則,將底部隔熱保溫結(jié)構(gòu)分成承壓圈和中心環(huán)兩部分,并采用不同的保冷材料。承壓圈是承受內(nèi)罐重量的主要構(gòu)件,對其強度要求相對較高,因此采用混凝土與玻璃磚的復(fù)合結(jié)構(gòu)作為承壓圈保冷材料。對于底部中心部分,單獨使用玻璃磚即可滿足其強度及保冷的設(shè)計要求。
二、液化自然生長氣(LNG)氣化站優(yōu)化設(shè)計的部分內(nèi)容
1、氣化站工程方案的優(yōu)化
自然生長氣儲罐工程的各部分(土建、工藝設(shè)備安裝以及消防安裝)都占據(jù)確定的投資,氣化站的七個系統(tǒng)都由特定設(shè)備組成,氣化站的工期規(guī)模會對這些設(shè)備的選型(主要工藝參數(shù)與技術(shù)要求)有影響,也就是說,氣化站的投資與其設(shè)計規(guī)模、供氣能力有很大聯(lián)系。城市氣源根據(jù)功能分為:主氣源、輔助氣源、調(diào)峰氣源、過渡性氣源與備用氣源等,燃氣供應(yīng)對不同的氣源有不同的要求。所以,應(yīng)當(dāng)對氣化站工程的方案設(shè)計進行優(yōu)化。
2、防護墻的設(shè)計優(yōu)化
為防止意外外泄的低溫液體流向別處,在儲罐周邊設(shè)置防護墻應(yīng)注意:防護墻內(nèi)的容積應(yīng)當(dāng)足夠容納儲罐中的液化自然生長氣總量,并采取防冷凍措施,保護在接觸液化自然生長氣時不被破壞;為了避免低溫液體外泄,經(jīng)過防護墻的管線或管槽不能在防護墻上開孔;防護墻內(nèi)設(shè)置集水井,防止液化自然生長氣流入下水道或其他以頂蓋密封的溝渠中。
3、消防水(以實際報告為主)系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)化
消防系統(tǒng)的功能主要有:①預(yù)防火(以實際報告為主)災(zāi)。生產(chǎn)區(qū)裝有可燃 氣體警報探頭且與管路系統(tǒng)的緊急切斷閥聯(lián)動,儲罐的進出液管應(yīng)當(dāng)設(shè)有緊急切斷閥并與儲罐液位控制聯(lián)動,在氣體泄漏等緊急狀況下,閥門應(yīng)立即自動關(guān)閉。②自救。設(shè)置滅火器和消防水(以實際報告為主)池等滅火裝置,在火災(zāi)發(fā)生時防止火災(zāi)蔓延,爭取救援時間。
4、電氣設(shè)計優(yōu)化
為了使供電優(yōu)良,站區(qū)供電一般按二類負荷設(shè)計,由兩路電源供電,一路由自備柴油發(fā)電機供電,一路由市電系統(tǒng)供電,當(dāng)電網(wǎng)斷開時,柴油發(fā)電機就會立刻供電,從而保護即使在事故發(fā)生時,消防設(shè)備也可以順利運行由于消防設(shè)備用電負荷與生產(chǎn)辦公負荷并不相同,因此應(yīng)當(dāng)依據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)計站區(qū)照明。
5、氣化站辦公用房的設(shè)計優(yōu)化
在氣化站工程中,土建安裝的投資較大,在綜合樓、戰(zhàn)區(qū)道路、場地、消防水(以實際報告為主)池、輔助用房等建筑中,綜合樓投資所占比例較大,目前,由于考慮了公司辦公,LNG綜合樓通常為兩層以上,面積較大,但是實際上,LNG氣化站的位置比較偏遠,公司辦公并不在綜合樓中,所以綜合樓面積并不需要太大,將其改為單層設(shè)計,能夠滿足正常運行需求即可,這樣可以減少投資。