LNG液化天然氣工業(yè)的陸地儲存技術(shù)

在基地型LNG生產(chǎn)廠、調(diào)峰型LNG工廠和LNG接收終端，以及在LNG運輸過程中，LNG儲存是的重要環(huán)節(jié)，儲存設(shè)施所占投資比例相當大。LNG的儲存方式有儲罐儲存和巖腔中儲存，儲罐儲存是   主要的儲存方式。LNG儲罐分地面儲罐和地下儲罐兩種。LNG的可燃性和超低溫性(-162℃)，對LNG儲罐有很高的要求：   NFPA59A《液化   氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝運標準》對LNG儲罐的結(jié)構(gòu)、設(shè)計、建造、材料選擇和操作   等作了詳細的規(guī)定。儲罐在常壓下儲存LNG，罐內(nèi)壓力為3.4~17.2kPa。
　　LNG儲罐形式的選擇取決于投資費用、   因素、工廠位置、地震、土壤沉降、沖擊荷載、外來侵略和設(shè)備/材料等諸多因素。
　　據(jù)2001年日本《配管技術(shù)》報道，目前世界LNG液化基地和接收基地62處中，共有309座LNG儲罐，其中日本168座，其它地區(qū)141座。儲罐容量：20世紀70年代前為6萬m³以下；90年代超過6萬m³，以10萬m³的儲罐為主，12萬m³以上的儲罐占44%，   大的是日本根岸LNG接收終端和扇島LNG接收終端的地下儲罐，容量達20萬m³。
　　一、地面儲罐
　　目前世界上LNG儲罐中，地面儲罐數(shù)量   多。地面儲罐按其結(jié)構(gòu)可分為球罐、單容式、雙容式、全容式與膜式罐等類型。它們的   運行記錄都比較好，但現(xiàn)在人們   傾向于采用   性   好的全容式儲罐。全容式儲罐由9%鎳鋼內(nèi)筒加9%鎳鋼或混凝土全封閉式外罐和頂蓋構(gòu)成。允許內(nèi)筒里的LNG和氣體向外罐泄漏，但不能向外界泄漏。為了防止罐頂因氣體壓力而浮起和地震時儲罐傾倒，內(nèi)罐用錨固鋼帶穿過底部保溫層固定在基礎(chǔ)上，外罐用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上，儲罐連同基礎(chǔ)板固定在鋼管樁上。
　　LNG儲罐入口一般設(shè)在儲罐的頂部，但也可以通過罐內(nèi)插入管從底部注入LNG，這樣可以根據(jù)LNG密度進行操作，防止罐內(nèi)LNG發(fā)生分層和翻滾。
　　地面儲罐的設(shè)計壓力可達0.029MP、設(shè)計溫度為-170~60℃，設(shè)計摩擦系數(shù)一般為0.3~0.6。
　　二、地下儲罐
　　地下儲罐除罐頂以外，罐體的大部分建在地面以下，LNG儲存的   高液面不超過地面；也有全部建在地面以下的，金屬罐外是深達百米左右的混凝土連續(xù)地中壁。地下儲罐的罐體建在不透水的穩(wěn)定地層之上，為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)罐采取在罐體內(nèi)部緊貼低溫金屬薄膜，外罐為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；內(nèi)外殼體之間充填絕熱材料和氮氣。LNG地下儲罐具有以下優(yōu)點：容積大，占地少，多個儲罐可緊密布置，對站周圍環(huán)境要求較低，   性高，儲存液體不易溢出，具有防災(zāi)害性事故的功能，適宜建造在人口密集地區(qū)和海灘回填區(qū)上。但投資大，建設(shè)周期長。
　　日本是世界上LNG地下儲罐   多的   。東京扇島LNG地下儲罐容積達20萬m³，金屬罐上為混凝土罐頂，用土填平地面后種上草，不見儲罐蹤影，可防飛機在站區(qū)內(nèi)墜毀等事故。
　　三、罐體材料的選擇
　　LNG儲罐中內(nèi)罐材料的選擇是設(shè)計中   重要的一個技術(shù)經(jīng)濟問題。由于LNG的可燃性和超低溫性，對建造材料的選擇   慎重，一般要求是：a)應(yīng)具有足夠的強度(包括疲勞強度)；b)在使用溫度范圍內(nèi)，應(yīng)具有充分的韌性，不會產(chǎn)生脆性破壞；c)具有良好的加工性和可焊性；d)廉，容易采購。
　　能夠滿足這些條件，適宜建造LNG儲罐的材料有9%鎳鋼、鋁合金、珠光體不銹鋼。9%鎳鋼的，熱膨脹系數(shù)小，至今是建造LNG液化   氣儲罐用得   多的材料。除以上幾種材料外，還有采用36%鎳鋼作LNG儲罐材料的。
　　四、儲罐   系統(tǒng)
　　由于LNG的可燃性和超低溫性特點，LNG儲罐系統(tǒng)的   重要。為   ，   NFPA59A標準從設(shè)計上就規(guī)定了LNG儲罐的   距離。
　　儲罐運行   措施有：在儲罐的LNG灌注管路上安裝ESD閥，在儲罐上安裝液位警報器，防止過裝；對有底部出口的儲罐裝設(shè)止回閥，防止出口管故障時LNG流失；設(shè)置過壓或負壓防護系統(tǒng)；在LNG儲罐管嘴處設(shè)置氣體探測器等。