全容式LNG储罐干燥置换工程施工新技术.pdf

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1、曼垒垦工盟型鱼gY工程技术全容式LNG储罐潘吉龙中石化第十建设有限公司山东青岛266555摘要LNG接收站储罐工程机械完工后，需对LNG储罐内部进行干燥置换。本文以广西液化天然气项目16万m’LNG大型储罐为例，对采用“干空气干燥+压涨式氮气置换”的新型干燥置换施工新技术进行了叙述。实践证明采用新型施工方法可有效降低LNG储罐干燥置换过程中液氮的使用量和缩短施工工期。关键词LNG储罐干燥置换施工新技术中图分类号TE821文献标识码B文章编号1672-9323(2017)03-0070-061引言随着我国对天然气需求的不断增加，近年来大型LNG接收站建设迅猛发展。

2、国内大型LNG接收站中的储罐多采用全容式LNG储罐储存净化后超低温状态(-162"C、一个标准大气压)液化天然气。然而一162℃的液态天然气在进入LNG储罐后，如果有水，该部位将瞬时结成冰破坏保冷结构导致储罐保冷失灵，储罐内与外界热交换加剧，导致液态天然气(LNG)气化产生大量天然气挥发气使罐内压力不断升高，当挥发气气量超出设计回收能力时，挥发气将直接排放至大气，与空气混合会引起爆炸影响储罐的安全运转。因此，在LNG接收站储罐工程机械完工后，对LNG储罐内部进行干燥置换是LNG储罐能否安全运行的重要环节(使其内部区域空气的露点和氧气含量达到设计及规范要求)。7’

3、DI石油化工建设2017．03目前，国内外LNG储罐干燥置换基本上全部使用液氮进行，此方法缺点在于液氮消耗量大、成本很高且干燥置换周期较长，操作期间安全风险大。因此，如何降低LNG储罐干燥置换液氮使用量和缩短施工工期，降低氮气操作安全风险，是国内LNG储罐施工工作的一项重要内容。本文以中石化广西液化天然气(LNG)接收站工程16万m3LNG大型储罐为例，介绍采用“干空气干燥+压涨式氮气置换”的新型施工方法进行LNG储罐的干燥置换。此干燥置换方法可以快速降低罐内露点值，有效解决混凝土凝固出的游离水等难点，加快干燥进度，提高干燥质量，保证干燥置换周期，降低安全风险、

4、降低氮气用量，降低施工成本。2LNG储罐干燥置换区域划分及指标要求16万m3LNG大型储罐干燥置换过程中不仅需要对内罐进行干燥置换，还需对储罐内多个夹层进行干燥置换作业。储罐干燥置换原理应用活塞效应，按照储罐的内部组成结构和干燥置换顺序的不同，将其分为4个不同区域分别进行。LNG储罐干燥置换分区示意见图1。重量拈L■■■⋯嫠嚣j§缱型一，AK，p≯琴镰j。l≈鬣、t≮尊．it曩警?¨

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8、·^·M漕---t¨-j≮‘¨⋯_j》ⅢⅢⅥ童．。。．Ⅵ·一t“唷兰黛险-●^-●一L1■■-●±●●鼬羞!m一‘!r-$．t●一A一内罐及穹顶区；B一环形空间区；C一底板找平层区D～底部保冷层区图1LNG储罐干燥置换分区示意图LNG储罐整体干燥置换采用气推法，整体顺序为A区一B区一C区一D区。每个区域采用压涨法进行，即先充一定压力的气体，然后打开阀门进行泄压，降至一定压力后再关闭阀门，继续充气升压，如此反复进行，直至该区域的露点和氧含量符合设计及规范要求，LNG储罐干燥置换各区域技术指标见表1。表1LNG储罐干燥置换各区域技术指标I序号区域部位氧含量要求露

9、点要求1A区内罐及穹顶≤4％≤-20。C2B区环形空间≤4％≤一10。C3C区底板找平层≤4％无要求4D区底部保冷屡《4％露枣洙3干燥置换施工顺序大型LNG储罐由于建造过程中内罐钢筋混凝土环梁、找平层均采用混凝土形式(找平层有采用干砂，但环梁均采用钢筋混凝土结构形式)，混凝土结构的含水特性，导致凝固过程中产生游离水，游离水的置换对干燥置换难度较大；加之储罐一般建造在沿海地区，日常空气湿度较大，施工过程中不可避免使罐内空间湿度较大，出现温差较大时在穹顶、罐壁、底板及罐内接E鱼垦I盟型QgY工程技术管极易形成水珠，因此在干燥置换中露点值极不稳定，对干燥置换造成困难，

10、特别是最后封门洞区域表现尤为突出。目前国内已投用的多个LNG接收站项目，在储罐干燥置换过程中均出现了此类问题。为克服此难题，我们创新陛地采用了“干空气干燥+压涨式氮气置换”的新型施工方法。首先采用干空气将罐内各干燥区域露点降至≤-IO'C，此步是降低氮气使用量、缩短工期的关键；然后采用干燥氮气将储罐压力升至15kPa，进行压涨式氮气干燥置换。干空气和氮气的气源压力高于储罐的最高设计压力29kPa。为避免储罐在干燥置换工程中出现过压的潜在风险，在开始干燥之前，应在罐顶排气口处安装一个压力值设定在20kPa的临时安全泄压阀，干燥置换结束后，将其恢复。干燥置换施工顺序

11、见图2。图2干燥置换施工