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地上LNG储罐的类型及其优缺点

发布时间:2016-02-17

地上LNG储罐的类型及其优缺点
  1、单包容罐
  1)单包容罐的结构特点
  常规单包容LNG储罐由适合低温的金属内罐和碳钢外罐组成,设计压力小于或等于17.2kPa(表压)(较大容量时约为12kPa)。可耐低温的钢内罐用于盛装LNG,其外部包袱保冷材料,碳钢外罐仅作为罐保冷的支持性构造,其不具备拦蓄内罐破裂时泄漏的LNG的能力。单包容罐需要设置防火堤以拦蓄内罐破裂时外泄的LNG,防火堤的容积应满足罐容的110%。
  2)单包容罐的优势
  由于结构简单,且外罐材质为碳钢,因此单包容罐的优势主要有三个。一是其建设周期在各种LNG罐型中   短;二是每立方米LNG的储存成本   低;三是单包容罐结构有利于储罐接管开在罐壁上,简化罐顶平台和配管设计等。
  3)单包容罐的缺点
  单包容罐结构简单、外罐材质不耐低温的结构特点,决定了其存在以下无法避免的缺点和问题。
  ①当内罐发生破例事故时,碳钢外罐不能抵御外泄LNG的低温破坏,LNG将外泄到敞开的空间,气化的LNG将在较大范围内扩散,存在遇明火爆炸的潜在风险。②为避免内罐破裂泄漏的LNG造成次生灾害,需要在储罐的周围设置防火堤并保证周边设施   需要的足够距离。根据NFPA59A的要求,防火堤的容积应满足罐容的110%,对于较大容积的LNG储罐来说,防火堤的占地面积十分可观。③单容罐的设计压力远低于全容罐,外界热量导致罐内LNG蒸发产生的BOG返回船舱或去压缩机的压力不足,将BOG处理系统的成本增加。④碳钢外罐需要定期维护,以及防火堤内的雨水排除或积雪清理。⑤钢制外罐抗外界爆炸飞物打击破坏的能力较差,抗破坏的   性不好。
  2、双包容罐
  1)双包容罐的结构特点
  双包容罐其本质上是一个由预应力钢筋混凝土圆筒或耐低温钢制外罐壁包围的单容罐,混凝土圆筒或耐低温钢制外罐壁可以盛装内罐事故泄漏的LNG,但不能封闭内罐泄漏事故期间释放出BOG。其结构与单容罐相比只是多了预应力钢筋混凝土或耐低温钢制外圆筒,这个外圆筒实质上是紧邻单容罐外壁设置的防火堤,其高度应该能够容纳内罐破损时的全部泄漏的LNG量并留有   的   裕量,除此之外双容罐的构造、组成、设计参数,以及材质等与单容罐   相同。
  2)双包容罐的优势
  双包容罐的建设周期和储存每立方米LNG的建造成本界于单容罐和全容罐之间;由于建造了预应力钢筋混凝土或钢制圆筒外防护墙,因此双容罐不需要防火堤,使得内罐泄漏时   影响范围大大缩小。当采用混凝土外罐时,罐侧面抗外力破坏的能力也了提高。
  3)双包容罐的缺点
  ①当内罐发生破例事故时,外罐虽能抵御外泄LNG的低温破坏,但LNG将外泄到顶部敞开的混凝土或钢制圆筒外防护墙空间内,气化的LNG将由圆筒外防护墙顶部扩散到大气中,存在遇明火爆炸的潜在风险。②双容罐的设计压力单容罐相同,由于罐内操作压力低,外界热量导致罐内LNG蒸发产生的BOG返回船舱或去压缩机的压力不足,将增加BOG处理系统的成本增加。③支撑保冷层的碳钢外罐需要定期维护。④维修人员进入混凝土圆筒外防护墙内与外罐间的环形空间时,   提供      保护设施。
  3、全包容罐
  1)全包容罐的结构特点
  全包容LNG储罐由适合低温的金属内罐和预应力钢筋混凝土或耐低温金属外罐组成,其设计   高压力通常为29kPa(表压)。外罐起到盛装内罐破坏时泄漏的LNG和封闭罐内BOG外泄的作用。在内外罐的环形空间以及罐内上部吊顶设置保冷材料,以控制传入内罐的外部热量。
  2)全包容罐的优势
  ①全容罐的   设计完整性   高;②外罐能够   防止罐内的BOG和内罐发生泄漏时的LNG外泄;③所有管线均由顶部进出,可以避免管道损坏引起的罐内LNG外泄;④占地面积小;⑤允许的设计压力高,有利于降低BOG处理系统管道的投资;⑥全容罐不需要防腐维护;⑦预应力混凝土全容罐可以做到罐壁和罐顶   的抗外部力量破坏。
  3)全包容罐的劣势
  ①在所有LNG罐型中其每立方米LNG储存量建造投资   高,建造工期   长;②罐基础的地基处理要求高。
  4、膜式罐
  膜式罐采用了不锈钢内膜和混凝土储罐外壁,对防火和   距离的要求与全包容罐相同。但与双包容罐和全包容罐相比,它只有一个筒体。
  膜式罐的操作灵活性优于全包容罐,这是因为膜式罐不锈钢内膜很薄,没有温度梯度的约束。
  该类型储罐可设在地上或地下,建在地下时,当投资和工期允许,可选用较大的容积,这种结构可防止液体的溢出,提供了较好的   设计,可有较大的罐容。地下膜式罐罐型较适宜在地震活动频繁及人口稠密地区使用,但投资比较高,建设周期长。由于本身结构的原因,膜式罐有微量泄漏的缺点。