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《lng液化天然氣儲罐蒸發(fā)率的試驗和計算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、液化天然氣儲罐蒸發(fā)率的試驗和計算摘?要:介紹了LNG儲罐的一項重要技術參數(shù)——儲罐蒸發(fā)率的定義及標準,并根據實際的操作情況,通過試驗和計算2種方法對儲罐蒸發(fā)率進行了測試和研究。關鍵詞:液化天然氣儲罐;蒸發(fā)率;靜態(tài)蒸發(fā)率;試驗;計算???液化天然氣簡稱LNG(LiquefiedNaturalGas),是天然氣的液態(tài)形式。它充分利用了天然氣在常壓和-162℃下液化后,體積可縮小到氣態(tài)時的1/600這一性質,為天然氣的高效輸送提供了新的途徑,也擴大了天然氣的利用領域。???在液化天然氣(LNG)工業(yè)鏈中,其儲存是一個關鍵環(huán)節(jié),液化后的天然氣都要儲存在站內儲罐或儲槽中。在衛(wèi)星
2、型液化站和LNG接收站,都有一定數(shù)量和不同規(guī)模的儲罐或儲槽。LNG槽船、槽車、罐式集裝箱是主要的運輸工具。天然氣是易燃易爆的燃料,而LNG的儲存溫度很低,因此對其儲存設備的安全、高效有嚴格要求。???隨著LNG技術在我國的發(fā)展,國內許多相關設備制造廠和科研單位在LNG儲罐的設計和制造中積累了豐富的經驗。但是相關標準沒有給出LNG儲罐蒸發(fā)率的上限,文中介紹了對其試驗和計算進行分析的結果。1、LNG儲罐靜態(tài)蒸發(fā)率???LNG儲罐的主要性能指標有靜態(tài)蒸發(fā)率、封結真空度、真空夾層漏率、真空夾層放氣速率及真空夾層漏放氣速率等。儲罐靜態(tài)蒸發(fā)率能較為直觀的反映儲罐在使用時的保冷性能
3、。其定義為低溫絕熱壓力容器在裝有大于有效體積1/2低溫液體時,靜置達到熱平衡后,24h內自然蒸發(fā)損失的低溫液體質量和容器有效體積下低溫液體質量的百分比,換算為標準環(huán)境下(20℃,101325Pa)的蒸發(fā)率值。???LNG儲罐因用途、規(guī)模及地形等原因,選擇的結構形式、絕熱方式各不相同,對儲罐蒸發(fā)率的要求也有不同。以中小城市LNG城市衛(wèi)星站大多采用的50m3及100m3帶壓LNG儲罐為例,文獻[1]和[2]對其靜態(tài)蒸發(fā)率的要求見表1。??? ?儲罐蒸發(fā)率的性能指標可以通過測試(試驗法)得到,也可在實際運行中根據運行數(shù)據計算(工況計算法)求得。2、試驗研究 城市LNG氣化
4、站儲罐蒸發(fā)率的試驗通常在液氮預冷后、LNG進液前進行。這樣可充分利用預冷與保冷階段的液氮,節(jié)省投資。另外,在LNG進液前對儲罐的保冷性能有充分地了解,可以減少運營后因儲罐問題帶來的負面影響,保證氣化站正常的生產運營。文中以江蘇省姜堰市天然氣有限公司LNG氣化站內1#儲罐的靜態(tài)蒸發(fā)率試驗為例作一介紹。2.1試驗方法 按照文獻[3],LNG儲罐靜態(tài)蒸發(fā)率測量的試驗方法主要規(guī)定如下: (1)試驗儀器?? 所用計量器具必須經過計量部門檢定合格,并在有效期內;濕式氣體流量計或質量流量計的測量不確定度≤2%;溫度計的測量誤差≤0.1℃;氣壓計的測量誤差≤150Pa???(2
5、)測量程序?? ?、賻缀误w積的測定按GB/T18443.1進行,有效體積根據幾何體積計算;②低溫液體充裝量應為50%以上,靜置時間不少于48h;③打開與流量計相連的氣體蒸發(fā)出口管道閥門,同時關閉各氣、液管道上其他閥門,當內容器表壓力為零時,連接流量計;④觀察蒸發(fā)氣體流量穩(wěn)定后,每個一定時間記錄一次流量計示值,按時記錄環(huán)境溫度、大氣壓力、流量計入口溫度;⑤穩(wěn)定連續(xù)測量不少于24h?!?2.2實例測試???測試實例:姜堰天然氣公司LNG氣化站1#儲罐,體積為50m3,結構型式為立式圓筒形帶壓罐,絕熱形式為真空粉末。???(1)測試前的準備????測試前已向LNG儲罐內充裝
6、液氮約22t(27m3),符合標準充裝量大于50%的規(guī)定。充裝完畢后,將該儲罐氣相管路上的閥門完全打開,儲罐內的壓力基本降至零壓(約600Pa)。液氮的靜置時間為106h,超過了國家標準所要求的48h。???(2)測試儀器及裝置???測試采用的儀器有:濕式流量計型號SB,精度2%;玻璃棒溫度計型號WBG,精度±0.2℃;秒表精度1S;大氣壓表型號DYM-3。???與濕式氣體流量相連的氣體蒸發(fā)出口管道可有多種途徑選擇,測試中,應盡量選擇口徑較大的氣相管路,防止儲罐因蒸發(fā)氣體放散不暢造成的憋壓現(xiàn)象而影響測試數(shù)據的準確性。在姜堰儲罐蒸發(fā)率的試驗中,選擇罐氣相出口安全閥(爆破
7、片拆除)作為氣體蒸發(fā)出口管道與流量計相連。???3、蒸發(fā)率實例計算 在城市LNG氣化站建設投產初期,用戶還未達到設計規(guī)模,當用量足夠低以致完全可以用儲罐自蒸發(fā)的氣體供應時,儲罐出液閥門關閉,汽化器不開啟。此時,儲罐內液位的降低(液態(tài)體積的減少)完全來自罐內液體的蒸發(fā),據此,可根據一定時間內液位(體積)的變化計算儲罐的蒸發(fā)率。據此,筆者對通達九江天然氣公司氣化站內2個LNG儲罐的蒸發(fā)率進行了計算。???九江天然氣公司氣化站LNG儲罐其結構和絕熱形式與上文中姜堰LNG1#罐相同,體積為98m3。???根據該氣化站內投產3個月來儲罐內液位的數(shù)據記錄,可以