液化天然气卧式储罐设计探讨

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1、石油化工设计PetrochemicalDesign液化天然气卧式储罐设计探讨练金池(中海石油惠州新能源有限公司，广东惠州516000)摘要：近年来绿色能源LNG(液化天然气)加气行业发展迅猛。在LNG加气站的建设中，真空绝热深冷储罐是其中最关键的设备之一。从介质组成、容器的结构、材料选择、应变强化设计以及容器的建造等方面，对容器的设计和制造进行了论述，并重点对LNG低温储罐设计中的应变强化理论应用进行了探讨，该理论的应用使容器制造的材料成本大幅下降，节约了传统理论设计值的50％左右，同时其运输成本和安装成本的显著降低。该项技术已经成功应用于近百个加气站项目。关键词：

2、真空绝热低温储罐材料应变强化低碳交通是保护环境、应对全球气候变化的个，~b200mm×30mm)。需要。天然气是一种清洁能源，推广使用液化天容器的设计参数：工作压力1．20MPa；3~作温然气(LNG)车辆，采用液化天然气替代燃油，不但度一162oC，LNG密度：0．45g／cm；LNG组分(以可以降低车辆运行燃料成本，延长发动机寿命，运大鹏接收站LNG为例)详见表l。行安全可靠，而且可以大幅度减少汽车有害尾气表1LNG组分％(mo1)排放，减少温室气体CO：排放。天然气在液化前必须经过严格的预净化，因而LNG中的杂质含量远远低于CNG，为汽车尾气或作为燃料使用时排

3、放满足更加严格的标准(如“欧Ⅳ”甚至“欧V”)创造了条件。随着新能源汽车的发展，液化天然气(LNG)汽车加气站正迅速在国内兴起，LNG加气产业正处于蓬勃发展阶段。作为LNG加气站的关键设备——LNc真空绝热深冷容器，近年来在设计、制造等方面的技术不断发展进步。本文以LNG加气站最为常见60m卧式LNG储罐为例，对LNG真空绝热深冷容器的设计进行探讨。2容器材料选择由表1看出：LNG的硫化氢含量较低，比较1容器结构清洁，介质成分对钢板的腐蚀性很低。考虑工作由于LNG加气站的储罐为低温、低中压容器，温度以及工作压力等因素，内容器材料可以选择所以它的结构形式通常采取如下设

4、计：容器的形$30408或者X5CrNil8—10。式为卧式双鞍座低温储罐，由外容器与内容器以及中间的抽真空夹层组成。夹层采用真空粉末绝收稿日期：2014—07—15。热。夹层封结真空度：≤5Pa。内容器2500mm作者简介：练金池，男，1989年毕业于中国石油大学×7mm采用椭圆形封头(EHA)，外容器的直径(华东)油品储运专业，学士，现任总经理，高级工程4,3000mm×10mm采用碟形封头(THA)。内与师，现主要从事液化天然气储运工作。联系电话：外容器之间的支承件为环氧玻璃钢管(左右各40752—2301698；E—mail：Lljch@126．corn·2

5、6·石油化工设计2015年第2期(第32卷)530408是GB2451l一20(】9《承压设备用不锈牌号。钢钢板及钢带》的不锈钢牌号，X5CrNil8．10是2种牌号材料在化学成分和力学性能等方面EN10028—7中的材料牌号。2种材料属于相近的对比详见表2和表3。表2材料化学成分对比钢材牌号或代号化学成分(质量分数)，％CSiMnPSNiCrMoNCuS3O4O8O．O80．752．ooO．o35O．O2O8．00～l0．5O18．o0—2O．0oO．1OX5CrNi18—1O≤0．07≤1．002．000．0450．0158．O～lO．517．5～l9．5≤O．

6、1O表3材料力学性能对比钢材牌号规定非比例规定非比例抗拉强度最小冲击能量／(kV·厂)耐晶闯腐蚀或代号类型延伸强度延伸强度R延长率A，％20℃2O℃Rm一196℃0．2／MPaRp0．1／MPaLongp．Tr．S3O4O8H2O525052040按合同X5CrNi18—10H210250520～72045lo06060有由表2和表3比较可知：这两种相近牌号的力容器安全技术监察规程》j、GB／T18442．1～奥氏体不锈钢，在P的含量方面，GB24511中的规18442．6《固定式真空绝热深冷压力容器》，以及定优于欧洲标准EN10028．7，但是$30408在机械经

7、过容标委技术评审的奥氏体不锈钢应变强化深性能指标上，与X5CrNil8—10还有一定差距。因冷固定容器的企业标准。为本容器运用了应变强化理论设计，采用了较常规范GB150．1—150．4—20l1中不考虑低温规设计高的许用应力，对材料的机械性能等要求对奥氏体不锈钢的强度影响，在GB150．2的表5较高，因此内容器的材料选用X5CrNil8—10更为高合金钢板许用应力中，奥氏体不锈钢的许用应力合理一些。在≤20℃的温度条件下，均为20时的许用应力。容器的材料可以采用境内材料制造单位制造比如$30408在≤20cI=时，许用应力均为137MPa。的境外牌号钢板。按容