大型液化天然氣儲罐的策略探討

曲培志(中石油大連液化天然氣有限公司，遼寧大連116600)

大型液化天然氣儲罐的策略探討

曲培志(中石油大連液化天然氣有限公司，遼寧大連116600)

天然氣作為一種清潔型能源，對社會發展有著重要影響?，F如今社會生產對天然氣的需求量不斷增加，其運輸存儲問題也愈加突出?；诖耍疚闹攸c探究液化天然氣的優點，分析天然氣儲罐在應用中存在的問題，進而提出液化天然氣儲罐的發展趨勢。

液化天然氣；儲罐；問題；發展趨勢

天然氣作為一種不可再生的清潔能源，在綠色經濟發展背景下，人們對天然氣的需求量不斷提高，為了能夠滿足社會生產的需求，天然氣有關部門必須要加強液化天然氣儲罐的策略，提高運輸效率和存儲量，這樣才能夠保障天然氣的服務質量。從本質上來說，天然氣能夠通過人工的形式生產，但作為一種易燃易爆氣體，在運輸和存儲方面都存在著很多安全隱患，因此，我們必須要能夠加強液化天然氣管理，特別是儲罐的管理工作，降低天然氣在存儲、運輸、使用中的安全隱患。

1 液化天然氣的優點

液化天然氣作為國際中公認的最清潔、最環保的能源，在整個能源領域中有著很高的地位。天然氣的主要成分是甲烷，作為一種無毒、無色、無味的氣體，在當今社會中的應用非常廣泛。液化天然氣是將天然氣進行低溫密度壓縮所形成的液態形式，其便于存儲、運輸，并且能夠極大的節省成本。天然氣在燃燒過程中，理論上不會排放二氧化硫和硫化氫等有害氣體和塵粒物，并且其他的有害氣體排放量也要比傳統資源低很多。并且液化天然氣的質量也非常輕，通常為同體積水重量的45%，臨界溫度為190.58K，存儲溫度為112K。由此可見，天然氣在燃燒過程中對空氣污染程度非常低，并且會釋放大量的熱量，這也是天然氣作為當今著重開發的因素之一。

2 液化天然氣儲罐設計和建造中容易出現的問題

2.1 儲罐的材料選擇問題

液化天然氣儲罐材料選擇至關重要。由于儲罐需要在超低溫度的條件下運行，通常溫度為-162℃，再加上液化天然氣的超低溫性和可燃性，在選擇儲罐材料時，需要重點分析材料在低溫下的力學能力，要求儲罐材料具有足夠的輕度、加強的溫度承受范圍、較強的任性等，這樣才能夠避免儲罐出現脆性破壞。再者，儲罐材料還需要面臨著導熱性的問題，需要選擇導熱系數小、化學性能穩定的材料，并且需要考慮材料的可加工性和焊接性。此外，低溫保冷材料還具有一定的特殊要求，主要包含水蒸氣透濕系數低、吸濕性小、低溫線膨脹系數小、阻燃性好等特點。當然，為了能夠保障液化天然氣儲罐建設、應用的經濟性，我們還需要考慮價格問題，盡量做到價格低廉、經濟實用。

2.2 液化天然氣密度差問題

在半充滿液化天然氣的儲罐內，由于向罐中注入不同密度的液化天然氣，會產生分層效果，主要因為液化天然氣組分產地和溫度差異。當液化天然氣出現分層現象時，上部密度小的液層會正常流動，并且會蒸發釋放能量。但下層液化天然氣由于對流弱，無法達到上層，會使下部液化天然氣處于一種內部對流形態。這樣就會導致密度混合問題，下層蒸發液體也會蒸發氣化。與此同時，會大大提高表面的蒸發率，導致壓力不斷增大，這給儲罐安全運行帶來了巨大的威脅。

2.3 儲罐腐蝕問題

由于很多設計計算人員只考慮到了介質腐蝕問題，卻忽視了液化天然氣中的水和其他物質，這些物質都會集中在儲罐的底部，這樣就會造成底圈壁板局部腐蝕問題，因此，在設計過程中要求設計人員能夠注意此類問題，可以適當增加底圈壁板的厚度。

在液化天然氣儲罐建設與設計當中，還有諸多問題需要工作人員注意，包括地震荷載、風荷載等，并且液化天然氣儲罐除了要受到液體的靜壓力外，還需要承受較大的邊緣應力。這些問題都是液化天然氣儲罐設計與建設重點關注的問題。

3 大型液化天然氣儲罐的策略與發展趨勢

為了能夠加強大型液化天然氣儲罐的設計與建設安全性和經濟性，我們在選擇儲罐材料過程中，需要重點選擇溫度適應性強（主要是低溫）、韌性好、抗疲勞強度高、化學性能穩定、導熱系數小的材料，并且在采購過程中需要貨比三家，重點選擇質優價優的產品。再者，為了能夠緩解密度差的問題，需要工作人員在液化天然氣液化過程中了解到液化天然氣的密度，避免將密度差較大的液化天然氣存儲在同一個大型儲罐中，加強液化天然氣組分產地、溫度差異、液化天然氣老化的控制，這樣才能夠緩解密度差問題。此外，在儲罐設計過程中，在防腐方面除了要加強底圈壁板厚度外，還可以在底圈壁板中加入防腐層和防水層，避免水和其他物質直接接觸底圈壁板。

通過對大型液化天然氣儲罐進行研究，能夠得出以下幾點規律：第一，儲罐越大，其節省鋼材的數量越多，能夠降低投資力度，讓結構布局更加緊湊，縮小占地面積；第二，在總面積相同的條件下，應用幾臺大型液化天然氣存儲設備要比一群小型儲罐更加節省空間，提高空間占用率；第三，大大提高管理的便捷性，由于大型液化天然氣要比小型儲罐檢測、維修、管理等方面更加方便。

以上這些優勢注定了液化天然氣儲罐要朝向大型化方向發展，這也是天然氣行業發展的必然趨勢。但液化天然氣大型化必須要適度，一方面需要大型液化天然氣儲罐來降低運營成本，并且提高管理效率；另一方面也要保障大型液化天然氣儲罐在運行中的安全性與合理性。液化天然氣儲罐常壓化能夠降低液化天然氣儲罐建設中的人力投入量和財力投入量，并且能夠降低大型液化天然氣儲罐在應用中的危險問題。

4 結語

綜上所述，天然氣作為世界上公認的清潔能源之一，對綠色經濟發展有著重要影響。本文重點探究了液化天然氣的優點、液化天然氣儲罐設計與建設中容易出現的問題，最后提出了液化天然氣儲罐的策略和發展趨勢，也就是在保障儲罐的經濟性、安全性、效率性的基礎上，不斷加強大型液化天然氣儲罐的設計與建設工作。

[1]張月,王為民,李明鑫,郝晶,曹彥青.大型液化天然氣儲罐的發展狀況[J].當代化工,2013,4209:1323-1325+1350.

[2]翟希梅,王恒,周慶生,范峰.大型液化天然氣儲罐混凝土外罐施工期間溫度裂縫預測[J].石油學報,2013,3404:780-786.

[3]許志杰,劉彥兵.大型液化天然氣儲罐的發展淺談[J].中國石油和化工標準與質量,2011,3107:241.