正常操作時(shí)LNG儲(chǔ)罐的工作溫度為~162.3℃,一次投用前要用一196℃的液氮對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行預(yù)冷,則儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)溫度為-196℃。內(nèi)罐既要承受介質(zhì)的工作壓力,又要承受LNG的低溫,要求內(nèi)罐材料具有良好的低溫綜合機(jī)械性能,尤其要具有良好的低溫韌性。
根據(jù)內(nèi)罐的計(jì)算壓力和所選材料,100m3LNG儲(chǔ)罐內(nèi)罐的計(jì)算厚度和設(shè)計(jì)厚度分別為11.1mm和12.0mm。
接管設(shè)計(jì)
開(kāi)設(shè)在100m3LNG儲(chǔ)罐內(nèi)罐上的接管口有:上進(jìn)液口、下進(jìn)液口、出液口、氣相口、測(cè)滿口、上液位計(jì)口、下液位計(jì)口、工藝人孔8個(gè)接管口。內(nèi)罐上的接管材質(zhì)都為OCr18Ni9。
為便于定期測(cè)量真空度和抽真空,在外罐下封頭上開(kāi)設(shè)有抽真空口(抽完真空后該管口被封閉)。為防止真空失效和內(nèi)罐介質(zhì)漏入外罐,在外罐上封頭設(shè)置裝置。
液位測(cè)量裝置設(shè)計(jì)
為防止儲(chǔ)罐內(nèi)LNG充裝過(guò)量或運(yùn)行中100m3LNG儲(chǔ)罐罐內(nèi)LNG太少危及儲(chǔ)罐和工藝系統(tǒng),在儲(chǔ)罐上分別設(shè)置測(cè)滿口與差壓式液位計(jì)兩套單獨(dú)液位測(cè)量裝置,其靈敏度與性對(duì)LNG儲(chǔ)罐的至關(guān)重要。在向儲(chǔ)罐充裝LNG時(shí),通過(guò)差壓式液位計(jì)所呈現(xiàn)的靜壓力讀數(shù),可從靜壓力與充裝質(zhì)量對(duì)照表上直觀方便地讀出罐內(nèi)LNG的液面高度、體積和質(zhì)量。當(dāng)達(dá)到充裝上限時(shí),LNG液體會(huì)從測(cè)滿口溢出,提醒操作人員手動(dòng)切斷進(jìn)料。儲(chǔ)罐自控系統(tǒng)還設(shè)有高限警報(bào)(充裝量為罐容的85%)、緊急切斷(充裝量為罐容的95%)、低限警報(bào)(剩余LNG量為罐容的10%)。
絕熱層設(shè)計(jì)
LNG儲(chǔ)罐的絕熱層有以下3種形式:
①高真空多層纏繞式絕熱層。多用于LNG槽車(chē)和罐式集裝箱車(chē)。
②正壓堆積絕熱層。這種絕熱方式是將絕熱材料堆積在內(nèi)外罐之間的夾層中,夾層通氮?dú)?,通常絕熱層較厚。廣泛應(yīng)用于大中型LNG儲(chǔ)罐和儲(chǔ)槽,例如立式金屬LNG子母儲(chǔ)罐。
③真空粉末絕熱層。常用的單罐公稱容積為100m3和50m3的圓筒形雙金屬LNG儲(chǔ)罐通常采用這種絕熱方式。在LNG儲(chǔ)罐內(nèi)外罐之間的夾層中填充粉末(珠光砂),然后將該夾層抽成高真空。通常用蒸發(fā)率來(lái)衡量?jī)?chǔ)罐的絕熱性能。