LNG儲(chǔ)罐技術(shù)概述和使用現(xiàn)狀

[一]、氣液化技術(shù)概述
氣的液化系統(tǒng)可以分為五個(gè)部分，即預(yù)處理、液化、存儲(chǔ)、運(yùn)送和使用。在當(dāng)前LNG儲(chǔ)罐的工藝線路中，三種主流工藝包括膨脹制冷工藝、混合制冷工藝以及階式制冷工藝。
1、階式制冷工藝
在過去，較為常用的制冷工藝便是階式制冷工藝。該工藝方式是通過三個(gè)制冷循環(huán)階段構(gòu)成并實(shí)現(xiàn)氣液化的。三個(gè)階段有三個(gè)系統(tǒng)，即丙烷制冷系統(tǒng)、乙烯制冷系統(tǒng)以及甲烷制冷系統(tǒng)，其按照制冷溫度梯度(即零下30℃和零下90℃以及零下150℃逐級(jí)給氣提供足以使其液化的冷量。其具體過程可描述為，氣在經(jīng)過凈化之后，進(jìn)入三階制冷循環(huán)系統(tǒng)之中，在三個(gè)冷卻器中行冷卻，其后進(jìn)行冷凝，然后是將氣進(jìn)行液化處理，然后進(jìn)行過冷處理，通過節(jié)流降壓之后制造出低溫常壓液態(tài)的氣并進(jìn)行儲(chǔ)存。
階式制冷工藝的特點(diǎn)在于可以將制冷系統(tǒng)從氣液化系統(tǒng)中出來，其中的制冷劑是單一的單元，兩個(gè)系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)性不大，因此操作簡單穩(wěn)定，不必?fù)?dān)心系統(tǒng)之間的相互影響，比較適合高壓氣源，因?yàn)槠淇梢岳脷庠磯毫δ堋Ｈ欢?，該工藝制冷系統(tǒng)也有缺點(diǎn)，一點(diǎn)是制冷機(jī)組很多，制冷流程過長，要求高純度的制冷劑，二點(diǎn)便是該制冷系統(tǒng)不適合氮含量過大的氣，因此，氣液化裝置市場(chǎng)上已然拋棄了這種液化工藝。
2、混合制冷工藝
在六十年代末，在工作經(jīng)驗(yàn)積累之下慢慢演變并設(shè)計(jì)出混合制冷工藝，這種制冷工藝主要是通過改變制冷劑并替代之前的階式制冷工藝中多個(gè)純組分。其制冷劑通常采用烴類混合物，包括N2、C1、C2、C3、C4和C5，而其具體使用成分是依據(jù)原料氣的壓力和組成而定。依據(jù)原料氣能否與混合制冷劑相混合可把混合制冷工藝分為兩類：開式混合制冷工藝以及閉式混合制冷工藝。
相對(duì)階式制冷工藝而言，混合制冷工藝的特點(diǎn)有工藝簡單、機(jī)器設(shè)備少，而且成本金額低等等。但是，該工藝還有一些缺陷，比如耗，工藝系統(tǒng)困難，而且對(duì)混合制冷劑組分配比的要求極為嚴(yán)格。
3、膨脹制冷工藝
在該工藝中主要是運(yùn)用原氣的壓力能量進(jìn)行對(duì)外做功，從而給液化提供相應(yīng)冷量。氣的膨脹以及膨脹效率是決定系統(tǒng)液化率的關(guān)鍵因素，故而，該制冷工藝適合在使用壓力低但是輸送壓力高，需要進(jìn)行中間降壓的氣源場(chǎng)合。
[二]、LNG儲(chǔ)罐的使用現(xiàn)狀
隨著科技的發(fā)展，LNG儲(chǔ)罐的應(yīng)用范圍將加廣泛。目前已被化工、冶金、石油、、交通等很多應(yīng)用，并在人們的生活中應(yīng)用數(shù)量將不斷加大，這就要求LNG儲(chǔ)罐的制造質(zhì)量不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。LNG儲(chǔ)罐涉及到多學(xué)科、跨學(xué)科及綜合性的學(xué)科。LNG儲(chǔ)罐從確定性能參數(shù)到投入使用，需要各方面工程技術(shù)人員的共同努力。LNG儲(chǔ)罐一旦失效，將帶給和人民巨大的災(zāi)害。所以說LNG儲(chǔ)罐無損檢測(cè)方法是LNG儲(chǔ)罐運(yùn)行的手段之一。在檢驗(yàn)過程中能否發(fā)現(xiàn)影響LNG儲(chǔ)罐使用的缺陷，是檢驗(yàn)這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。檢驗(yàn)的技術(shù)人員的掌握檢驗(yàn)技術(shù)的能力也對(duì)LNG儲(chǔ)罐的檢測(cè)起決定作用，在檢驗(yàn)中的任何失誤都可能導(dǎo)致LNG儲(chǔ)罐災(zāi)難性事故的發(fā)生。LNG儲(chǔ)罐檢驗(yàn)涉及很多的知識(shí)，包括LNG儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)、材料、焊接、無損檢測(cè)、熱處理、腐蝕等多種學(xué)科、多種。
液化氣儲(chǔ)罐的使用涉及到航空、航天、核工業(yè)、石油、化工、交通、造紙等眾多。據(jù)2003年的統(tǒng)計(jì)顯 示，我國當(dāng)時(shí)共有壓力容器122.2萬臺(tái)，且每年出廠并投入使用的壓力容器有25萬臺(tái)。近10年來的統(tǒng)計(jì)表明，我國壓力容器總數(shù)正以每年2.6萬臺(tái)的速度增長，增長率為2.4%。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，每年新出廠的壓力容器中有相當(dāng)大的一部分用于換和替代舊設(shè)備。隨著我國生產(chǎn)力的發(fā)展，監(jiān)察工作的不斷健全，對(duì)壓力容器的管理加完善、成熟，對(duì)壓力容器的生產(chǎn)、制造、安裝、使用、改造等也提出高的要求，因此，壓力容器的事故也有很大程度的降低。但是，我國壓力容器的每萬臺(tái)事故率仍高于發(fā)達(dá)。因此，要使壓力容器的每萬臺(tái)事故率低于發(fā)達(dá)，還需要付出多的努力。
總之，壓力容器的制造和使用中無損檢測(cè)技術(shù)都扮演了重要的角色。LNG儲(chǔ)罐的檢測(cè)不用于一般的工業(yè)生產(chǎn)，盡管它并不直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，但是在防止惡性事故的發(fā)生，人民生命財(cái)產(chǎn)方面發(fā)揮著重要的作用。一次LNG儲(chǔ)罐的爆炸事故所帶來的損失，是千百次檢測(cè)的費(fèi)用所不能彌補(bǔ)的。因此，LNG儲(chǔ)罐的使用既是人民生命財(cái)產(chǎn)的，又是企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的。而LNG儲(chǔ)罐的定期檢測(cè)，是LNG儲(chǔ)罐運(yùn)行的手段之一。隨著技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新，檢測(cè)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，聲發(fā)射、漏磁技術(shù)的自動(dòng)化水平也在不斷提高，因此，無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍也將加的廣泛。