大型天然气球罐的置换

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1、第&’卷第%期煤气与热力U:4/&’?:/%&""’年%月A5BT*259V@8/&""’文章编号：!"""#$$!（%&""’）"%#"’&(#"$大型天然气球罐的置换!李清，高春梅（北京市公用事业科学研究所，北京!"""!!）摘要：通过对可燃气体成分及爆炸浓度的分析，分析了置换介质及其浓度、临界含氧量、临界甲烷含量，并对各种置换方式（如等压、升压等）适用性和可行性进行了分析比较；对置换过程中的压力、)*$及+&浓度的变化及相互关系，对氮气用量和置换时间进行了分析，并提出计算方法；对充入氮气的速度及排放混合气体及其对储罐的影响进行分析和研究。关键词：

2、燃气储存；天然气球罐；置换；氮气置换；临界含氧量；临界甲烷含量中图分类号：,-..%/%!文献标识码：012345627289:;<5=>2?59@=54A5BC3D2=2,58E，A0+)D@8I72H（!"#$#%&’()*#+,-#*#-./+#"%+"0%1-#(-"，!"#$#%&!"""!!，23#%4）!"#$%&’$：,D2=234562728972JH@758J6:86289=59H:8，6=H9H654:KL>286:89289，6=H9H654729D5826:892895=2J292=7H82JML5854LNH8>

3、9D26:73:8289B:;H8;45775M42>5B2B58J9D2H=2K34:BHO24H7H9B/,D2B@H95MH4H9L58J;25BHMH4H9L:;=23456H8>729D:JB（2P@543=2BB@=2，=HBH8>3=2BB@=2）5=25854LN2J58J6:735=2J/Q59D2759H6545854LBHB:;3=2BB@=2，6D58>2:;729D58258J:KL>286:8928958J9D2H==2459H:8，8H9=:>28>5B6:8B@739H:858J=23456272899H72;:=B5;

4、2=2345627289:;859@=54>5BB3D2=H654>5BD:4J2=5=26:8J@692J，58J9D26546@459H:8729D:J5=23@9;:=R5=J/,D2=592:;H8S269H8>:;8H9=:>28>5B58JO289H8>7HK2J>5B2B，58JH8;4@2862:8>5BB3D2=H654>5BD:4J2=5=25854LN2J58J=2B25=6D2J/()*+,%-#：>5BB9:=5>2；859@=54>5BB3D2=H654>5BD:4J2=；=2345627289；8H9=:>28>5B=23

5、45627289；6=H9H654:KLI>286:89289；6=H9H654729D5826:89289要［!—!!］。!前言球罐置换通常采用水置换和惰性气体置换的方随着天然气的发展及用量的不断增长，大型高法。前者一般用于小型储罐，而后者则用于大型储压天然气球罐相继建成。作为压力容器，储罐的安罐。常用的惰性气体包括二氧化碳、烟气、水蒸气和全十分重要，它关系到供气的安全。因此，需要定期氮气。由于烟气中含有水蒸气及酸性气体，可能产对储罐进行开罐检验。每一次停产检修前和检修后生酸性物质，对球罐产生不良影响；水蒸气对球罐也及储气罐建成投入运行前，均需对罐内

6、气体进行置会产生锈蚀等不利影响，水蒸气的产生与传输在现换，以防止罐内形成爆炸性混合气体而发生爆炸事场条件下不太容易实现；而氮气是一种惰性气体，利故。因此，球罐的置换以及置换的安全至关重用氮气作为中间介质对球罐进行置换是一种安全可!收稿日万方数据期：&""’#"’#!"作者简介：李清（!.%’—），男，北京人，高级工程师，学士，主要从事燃气与暖通技术的研究与开发工作。·/!0·煤气与热力!--/年靠的方法。!$#燃气置换空气对于大容积高压球罐进行安全、经济地置换，并当储罐内的初始气体为空气，最终在其中充装为今后的球罐置换积累经验就成为亟待解决的新课天然气

7、时，如果不添加惰性气体，而直接充装的话，题。为此，我们对球罐置换的方法、步骤、工艺流程必然要经过爆炸区。如果先充入氮气到一定程度以及有关的理论进行了研究与实践。下面就置换中后，再充入天然气就能避开这一区域。遇到的一些问题进行分析和探讨。各种可燃气体都有其爆炸极限和相应的临界氧含量（见表#）。图#中!%!"为爆炸区域。甲烷!置换的理论依据在空气中的爆炸下限为%&，上限为#%&。加入氮气后，爆炸下限变化不明显，而爆炸上限则降低。如在对罐内气体进行置换时，如果直接用燃气置先以氮气置换出’#&的空气，则氧气体积分数降低换空气或用空气置换燃气，则在置换过程中罐内

8、必到#!$#&，混合气体的爆炸上限和下限在(&一点定存在可能爆炸的燃气"空气浓度范围，即形成爆