液化天然气LNG储运设备的设计方案.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,液化天然气（LNG）储运设备设计,李兆慈,石油大学（北京）,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第1页,主要内容,一、序言,二、LNG储运设备介绍,三、立式LNG储罐设计,四、LNG槽车设计,五、无损储存研究,六、需深入研究问题,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第2页,1、序言,天然气,储运方式,气态压力储运（CNG,）,液化储运（LNG）,吸附储运,水合物储运（NGH）,惯用,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第3页,天然气储运方法比较,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第4页,LNG储运优点：,节约风险性管线建设费用,使远洋LNG贸易成为可能,LNG清洁度高,调峰,冷量利用，效益显著,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第5页,LNG工业链,天然气预处理、液化、储存、运输、接收站、再汽化装置,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第6页,天然气液化,调峰型液化站,基本负荷型液化工厂,LNG储存,管网,用户,LNG汽车,LNG储存,LNG船,接收站,LNG储存,汽化站,LNG加注站,管网,用户,LNG工业链,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第7页,2、LNG储运设备介绍,2.1 LNG储罐（槽）,按容量分类,小型储罐：,550m,3,，惯用于民用燃气汽化站、,LNG加注站,中型储罐：,50100m,3,，卫星式液化站、工业燃气站,大型储罐：,1001000m,3,，小型LNG生产装置,大型储槽：,1000040000m,3,，基本或调峰型液化装置,特大型储槽：,4000000m,3,，LNG接收站,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第8页,按绝热结构分类,真空粉末绝热：,小型LNG储罐,正压堆积绝热：,大中型LNG储罐与储槽,高真空多层绝热：,小型LNG储罐,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第9页,按储罐（槽）形状分类,球形罐：,中小容量，少许大型储槽，如林德企业,40000m,3,和日本NKK企业5000m,3,圆柱形罐（槽）：,各种容量（包含子母罐）,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第10页,按放置形式分类,地上型：,地下型：,半地下型、地下型、地下坑型,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第11页,2.2 LNG运输设备,LNG槽船海上运输工具,LNG船,贮存方式,常温压力式全压式,低温常压式全冷式,低温压力式半冷半压式,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第12页,LNG船型,球形储罐船,薄膜型舱船,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第13页,LNG槽车,规格：,30、35、40、45m,3,绝热方式：,真空纤维、真空粉末、高真空多层,半挂式40m,3,LNG槽车,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第14页,结构基本与槽车储槽相同,灵活性,当前国内已开发出20英尺、40英尺罐箱,LNG罐箱,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第15页,LNG罐箱,20英尺LNG罐箱,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第16页,LNG管道输送,大量天然气输送，采取液体输送比气体输送更为经济，输送量可提升3.53.7倍，并能节约投资24倍。普通采取单相流动稳定输送，为了确保这一点，能够采取提升输送压力方法，或使液体过冷，以及提升管道保温性能等办法。,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第17页,LNG管道输送方式：,汽化器：,加压法,泵送法：,LNG泵,冷态输送法：,节约了中间加压站，降低了管,道保温要求，终点是低温气体，输送,费用比液态输送高1/3，比气体输送,低60%。,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第18页,LNG输送管道：,普通管道,低温绝热管道,堆积绝热,真空绝热,动态真空,静态真空,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第19页,3、立式LNG储罐设计,容量：,100m,3,绝热方式：,真空粉末绝热,LNG理论日蒸发率,：0.27%,内筒、管道：,0Cr18Ni9,外筒：,20R,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第20页,100m,3,LNG储罐实物图,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第21页,LIA,PI,PG,LG,H,L,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,17,18,16,上进液,下进液,排液,去气罐增压器,去放空系统,去回温器,来自气储罐增压器,1,1-外壳防爆装置,2-抽真空阀,3-真空计阀,4-金属真空规,5-低温截止阀,7、8、9-低温截止阀,10-自动调整阀,11-低温截止阀,12-低温角式截止阀,13-安全阀,14、15、16、17、18-低温角式 截止阀,100m,3,LNG,储罐流程图,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第22页,100m,3,LNG储罐技术特征,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第23页,4、LNG槽车设计,LNG槽车运载状态普通是常压，温度约为112K低温。LNG又是易燃、易爆介质，运输中安全可靠是至关主要。,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第24页,技术关键：,支承：,冲击、振动及冷赔偿,支承构件 常选取热导率低而强度高材料如玻璃钢、不锈钢等,受拉伸构件,两固定端,应留有一定活动余隙，不然因为内胆冷收缩拉杆受力太大，会在两固定端产生很大应力。,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第25页,低温储运设备内支承经典结构,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第26页,绝热,真空粉末绝热：,35m,真空纤维绝,高真空多层绝热:,45m,3,多层绝热,阻光粉末,纤维,粉末纤维,泡沫、粉末、,纤维,真空,非真空,10,-5,10,-4,10,-3,10,-2,10,-1,1,不一样绝热类型有效导热系数,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第27页,真空粉末（或纤维）绝热,优点：,不需要太高真空度，,易于对形状复杂表面绝热,缺点：,震动负荷和重复热循环后易沉降压实,多层绝热,优点,：,绝热性能优裕，重量轻，与粉末绝热比,相对预冷损失小，稳定性好,缺点,：,难以对复杂形状绝热，抽成,高真空不易，抽闲工艺较复杂,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第28页,安全技术,流程与结构,内胆安全阀,内胆防爆膜装置,绝热夹套防爆膜装置,紧急迫断阀,阻火器,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第29页,流程设计,液体输送,压力输送,：转注时间长，罐体设计压力高,泵送液体：,转注流量大、时间短,泵后压力高，适应各种压力储槽,泵前压力要求低,罐体设计压力低,整车造价高、结构较复杂,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第30页,实例：,产品名称：,半挂式40m,3,LNG槽车,公称容积：,40m,3,有效容积：,36m,3,（充装系数：0.90）,工作压力,：,0.8MPa,外形尺寸,：,16335,2480,3886,(长,宽,高),液化天然气LNG储运设备的设计方案,第31页,40m,3,LNG半挂式槽车实物图,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第32页,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第33页,LNG半挂式槽车储罐结构示意图,专利号：ZL00249960.6,1.外壳 2.绝热层 3.内胆 4.径向支承 5.常温吸气剂 6.轴向支承 7.低温吸气剂,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第34页,半挂式40m,3,LNG槽车主要技术参数,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第35页,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第36页,LNG槽车发展方向,大型化,列车化,高速化,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第37页,5、LNG无损储存研究,无损储存时间影响原因,漏热量（日蒸发率）,充满率,环境温度,容器使用压力,温度分层,低温容器内压力升高是无损储存破坏直接原因,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第38页,卧式容器中低温液体流动过程示意图,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第39页,模型,饱和均质模型,均相表面蒸发模型,热分层模型,俄罗斯模型,俄罗斯模型修正模型,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第40页,计算模型（修正模型）,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第41页,可视化程序编制,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第42页,6、需深入研究问题,我国LNG应用开发较迟，即使当前开发几个贮运设备很快到达国际同类水平，但从整个国家利用天然气资源、提升经济性来看，还与国际上存在差距。所以，在LNG储运设备研究中，重视各种类型LNG储运设备研制外，并应重点进行以下几方面研究工作。,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第43页,LNG储存非稳定性研究,LNG迁移性（密度、导热系数、粘性等）,分层,涡旋,计算机模拟与试验工作,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第44页,新型绝热结构与绝热材料研究,新型支承结构研究,LNG用配套阀门、仪表研发,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第45页,谢谢！,液化天然气LNG储运设备的设计方案,第46页,