低溫儲罐是一種專門用于在低溫環(huán)境下（通常指低于-20°C，甚至更低至-196°C的深冷狀態(tài)）儲存液體或氣體的特殊壓力容器。它們廣泛應(yīng)用于能源、化工、航空航天及科研等領(lǐng)域，用于儲存液氧、液氮、液氬、液化天然氣（LNG）等介質(zhì)。其核心設(shè)計(jì)目標(biāo)是在確保安全的前提下，最大限度地減少儲存介質(zhì)因吸熱而導(dǎo)致的蒸發(fā)損失，并維持其低溫液態(tài)。
LNG低溫常壓儲罐是低溫儲罐中至關(guān)重要的一類，專為儲存液化天然氣而設(shè)計(jì)。LNG是天然氣經(jīng)凈化、冷卻至約-162°C后液化形成的清潔能源，體積縮小至氣態(tài)時(shí)的約1/600，便于大規(guī)模儲存與運(yùn)輸。
基本概念與核心特點(diǎn)
- “低溫”與“常壓”：
- 低溫：指儲罐的工作溫度極低，維持在LNG的沸點(diǎn)（約-162°C）附近。
- 常壓：指儲罐內(nèi)部壓力接近或略高于大氣壓（通常為微正壓，如幾kPa至十幾kPa），這與高壓球罐儲存壓縮天然氣（CNG）有本質(zhì)區(qū)別。LNG的儲存主要依靠低溫液化來大幅縮減體積，而非高壓壓縮。
2. 核心結(jié)構(gòu)：絕熱保冷系統(tǒng)
這是LNG儲罐的心臟。為了抵抗外界熱量侵入，罐體采用特殊的雙層結(jié)構(gòu)：
- 內(nèi)罐：直接接觸LNG，由耐低溫材料（如9%鎳鋼、不銹鋼或鋁合金）制成，用于容納液體。
- 外罐：通常由碳鋼或混凝土制成，作為保護(hù)殼，支撐絕熱層并隔絕外部環(huán)境。
- 絕熱層：填充在內(nèi)、外罐之間的環(huán)形空間，通常使用高性能的保冷材料，如膨脹珍珠巖、泡沫玻璃、聚氨酯泡沫或高真空多層纏繞絕熱材料等，以極大程度地減少熱傳導(dǎo)、對流和輻射。大型儲罐的夾層空間還可能充入干燥氮?dú)猓乐節(jié)駳膺M(jìn)入和結(jié)冰。
3. 蒸發(fā)氣（BOG）管理
盡管有優(yōu)良的絕熱，仍會有極少量的熱量滲入，導(dǎo)致少量LNG持續(xù)蒸發(fā)產(chǎn)生蒸發(fā)氣。因此，儲罐配備有BOG處理系統(tǒng)，可能包括再液化裝置、壓縮機(jī)（將BOG輸出至管網(wǎng)）或壓力控制閥，以安全地維持罐內(nèi)壓力穩(wěn)定。
主要類型與應(yīng)用
- 地上儲罐：最常見，包括金屬全容罐、混凝土全容罐等，廣泛用于LNG接收站、液化廠、調(diào)峰站等大型設(shè)施。
- 地下儲罐：部分或全部建于地下，安全性更高，景觀影響小，但造價(jià)昂貴。
- 小型儲罐：用于LNG加注站、船舶燃料艙或工業(yè)點(diǎn)供等場景。
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LNG低溫常壓儲罐是現(xiàn)代天然氣產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。它通過精密的材料科學(xué)、絕熱工程和壓力控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在接近常壓的極低溫條件下安全、經(jīng)濟(jì)地大規(guī)模儲存LNG，為天然氣的跨區(qū)域調(diào)配、城市調(diào)峰保供以及作為清潔交通燃料的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)保障。其設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營均需遵循極其嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，以確保本質(zhì)安全。
