LNG天然气的特性跟储罐的保冷设计

　　一、LNG的特性

　　液化气(LNG)被认为是世界上较清洁的一种能源，目前被广泛的应用于各种，液化气的较为基本的构成成分为甲烷。LNG作用原理就是将气进行压缩与冷却成为液体的形式，LNG体积约为同量气态气体积的1/625，密度在430~470kg/m³左右。具有较大的气液比。液化气较适宜在-135至-161.5摄氏度、0.1MPa左右的低温储存罐中进行储存。“绿水青山，就是金山银山”，伴随着随着国民经济高速发展，对清洁能源的需求和对环保的要求日益加强，而液化气工厂的不断建设与发展，为我国在清洁能源资源储备与使用方面提供了较好的。

　　甲烷作为LNG较为主要的构成成分，而乙烷、丙烷等物质作为其次要的组成成分。由于生产工艺与原组件方面存在着不同，所以说，不同的LNG工厂所生产出来的气也具有不同的构成成分。对于甲烷的相关规定中较为标准的是欧洲标准EN1160中所规定的，需要LNG中的甲烷含量超过四分之三，氮含量应该少于5%；实际生产过程中成品LNG的甲烷含量要高于。

　　1、燃烧特性

　　LNG与气的燃烧特性基本相同，但是液化气的燃烧速度比较慢，一般在每秒钟0.3m，通常情况下，LNG与蒸汽发生爆炸的因素不包括燃烧。LNG气化后爆炸为5%-15%，火焰也会飘散到一些有氧气的地方。气中由于一些在云团游离的不具备高速燃烧的条件，所以说燃烧爆炸的可能性较小，压力小于5千帕的时候就不会引起爆炸，但是由于周边的空间存在较多的限制性因素，使得云团内部的压力比较高，LNG蒸汽遇到空气混合物就会上升至爆炸的，继而发生爆炸，严重的会造成为严重的后果。

　　2、低温性能

　　LNG的存储条件是低温常压，与此同时，还需要将饱和蒸气压控制在大气温正常压力的情况下。通常情况下，在常压状态中的LNG，一般沸点都是在零下162摄氏度，并且LNG储存、运输以及使用的条件都要满足低温的状态。在LNG系统所特有的低温状态之下，需要注意输送管道的低温断裂与收缩，同时还要注重泄露与扩散事件的发生。

　　3、滚腾特性

　　当一个存储罐之中存有较多的不同组分的超低温液体的时候，会产生蒸发与吸热的现象，并且在此作用之下会有不同密度的液体产生，通常情况下，液体会出现层化现象，也就是分为上下两层。当两层的液体密度与平衡点为接近的时候，极有可能形成上下对流的状况，并且会产生较多的气体，这就是所谓的滚腾现象。其中的危害在于能够使罐内的压力不断地增长，造成设备的损坏，与此同时极有可能会带来爆炸后果。

　　二、LNG储罐的保冷设计

　　LNG储罐保冷设计的目的是满足工艺生产要求，保持和发挥生产能力，减少冷损，节约能源，防止储罐外壁表面凝露，工作环境。低温储罐保冷结构先要考虑储存低温液体的保冷隔热性，针对不同的存储条件，而相应采用不同的结构和保温材料。

　　对于储罐顶部的保冷设计，因保冷材料覆盖在内罐吊顶之上，无需承受设备和蒸发气体的压力(仅承受保温材料自身的重量)，保冷材料应具有导热系数低、密度小的特点。低温气储罐内罐顶上部为玻璃棉，保冷厚度为500mm，分5层铺设安装，较上面一层玻璃棉外侧带铝箔，以防止膨胀珍珠岩或其他杂质通过缝隙进入内罐。

　　内外壁夹层选择膨胀珍珠岩为保冷材料，侧壁保冷因采用膨胀珍珠岩。充注低温液体的储罐降温后，内罐收缩会使得储罐侧壁上部及边缘区域填充的膨胀珍珠岩不足，而低温储罐在预冷后无法二次充填膨胀珍珠岩。为防止湿空气进入，采用在储罐内罐的外壁增加一层弹性保温玻璃纤维毡的方法，可避免珍珠岩的二次填充，并减小珍珠岩对内罐壁的压力。

　　液化气储罐底部保冷材料和保冷结构设计，不但要将储罐的冷损降至较小，而且保冷材料抗压强度还要能承受内罐、低温液体的总重量和气相压力。在20000m³低温储罐设计和建造中，根据储罐底部各个部位承受的压力不同及较大限度降低冷损失率的原则，将底部隔热保温结构分成承压圈和中心环两部分，并采用不同的保冷材料。承压圈是承受内罐重量的主要构件，对其强度要求相对较高，因此采用混凝土与玻璃砖的复合结构作为承压圈保冷材料。对于底部中心部分，单独使用玻璃砖即可满足其强度及保冷的设计要求。